ویرایش محتوا
ویرایش محتوا

دستگاه تراش CNC

دستگاه تراش CNC یک ماشین ابزار کامپیوتری کنترل‌شده است که برای شکل‌دهی قطعات استوانه‌ای از طریق حذف مواد استفاده می‌شود. این دستگاه با استفاده از ابزارهای برش مختلف، می‌تواند قطعاتی با دقت و کیفیت بالا را با سرعت و راندمان زیادی تولید کند. در مقایسه با تراش‌های دستی، تراش CNC قابلیت تولید قطعات سخت تر و دقیق‌تر با تکرارپذیری بالا را داراست.

اجزای اصلی دستگاه تراش CNC:

  • ساختار بدنه (Frame): اسکلت محکم و باثباتی که تمام اجزای دیگر را پشتیبانی می‌کند. معمولا از چدن یا فولاد با کیفیت بالا تولید می‌شود تا لرزش‌ها را به حداقل برساند و استحکام کافی را فراهم کند.
  • میزکار (Bed): یک سطح صاف و بلند که روی آن سایر اجزای دستگاه قرار می‌گیرند و به عنوان پایه و ریل برای حرکت قطعه کار عمل می‌کند.
  • دسته (Headstock): محل قرارگیری اسپیندل (محور اصلی) است که قطعه کار را می‌چرخاند. معمولاً شامل موتور الکتریکی، گیربکس و سیستم‌های کنترل سرعت است.
  • اسپیندل (Spindle): محور اصلی چرخان که قطعه کار را نگه می‌دارد و با سرعت‌های مختلف می‌چرخاند. سرعت اسپیندل به نوع ماده، ابزار و عملیات تراشکاری بستگی دارد.
  • ساپورت (Tailstock): در انتهای قطعه کار قرار می‌گیرد و از آن پشتیبانی می‌کند. می‌تواند شامل یک مرکز گردان (Live Center) برای پشتیبانی انتهایی قطعه کار یا ابزارهای دیگر مانند مته باشد.
  • اپراتور (Carriage): قسمتی است که ابزار برش روی آن سوار می‌شود. این قسمت در امتداد محور X حرکت می‌کند و امکان تراشکاری قطعه کار را در طول محور فراهم می‌کند.

  • سیستم‌های محرک و حرکت (Motion & Drive Systems):

    • موتورهای سروو (Servo Motors): قلب سیستم حرکت تراش CNC هستند. این موتورها با دقت و سرعت بالا، حرکت دقیق و قابل کنترل را در محورهای مختلف فراهم می‌کنند. معمولا از موتورهای سروو AC با فیدبک انکودر (Encoder) استفاده می‌شود که موقعیت دقیق محورها را به سیستم کنترل گزارش می‌دهد. دقت و سرعت این موتورها به طور مستقیم بر کیفیت و سرعت تراشکاری تاثیرگذار است.
    • سیستم انتقال حرکت (Transmission System): این سیستم نیروی چرخشی موتورهای سروو را به حرکت خطی در محورهای X (طولی) و Z (عرضی) تبدیل می‌کند. رایج‌ترین روش، استفاده از پیچ‌های بال اسکرو (Ball Screw) و ریل‌های خطی (Linear Rails) است. پیچ‌های بال اسکرو حرکت چرخشی موتور را به حرکت خطی با دقت بالا تبدیل می‌کنند، در حالی که ریل‌های خطی اصطکاک را کاهش داده و حرکت روان و خطی را تضمین می‌کنند.
    • محورهای حرکت (Axes): تراش‌های CNC معمولا حداقل دو محور حرکت اصلی دارند:
      • محور X (طولی): حرکت طولی اپراتور (Carriage) و ابزار برش در طول قطعه کار.
      • محور Z (عرضی): حرکت عمودی اپراتور و ابزار برش به سمت قطعه کار (برای تنظیم عمق برش).
      • محورهای اضافی (Optional Axes): برخی از تراش‌های پیشرفته دارای محورهای اضافی مانند محور C (چرخش قطعه کار) یا محورهای دیگر برای عملیات پیچیده تر هستند. محور C امکان تراشکاری زاویه‌ای و پیچیده را فراهم می کند.

سیستم نگهدارنده قطعه کار (Workholding System):

  • سه‌نوک (Three-Jaw Chuck): رایج‌ترین سیستم نگهدارنده قطعه کار است که می‌تواند قطعات استوانه‌ای را با دقت بالا نگه دارد. این سه فک می‌توانند به صورت همزمان یا مستقل حرکت کنند تا قطعه را محکم بگیرند.
  • چهارنوک (Four-Jaw Chuck): برای نگه داشتن قطعات با دقت بالاتر و قابلیت تنظیم دقیق هر فک به صورت جداگانه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
  • ساپورت (Tailstock): در انتهای قطعه کار قرار می‌گیرد و از آن پشتیبانی می‌کند، به ویژه برای تراشکاری قطعات بلند و جلوگیری از لرزش. ممکن است شامل یک مرکز گردان (Live Center) برای پشتیبانی انتهایی قطعه کار یا ابزارهای دیگر باشد.
  • سایر سیستم‌های نگهدارنده: به حسب نوع قطعه کار، ممکن است از سیستم‌های نگهدارنده دیگری مانند فک‌های مخصوص، گیره‌ها یا mandrel استفاده شود.

ابزار برش (Tooling System):

  • مجله ابزار (Turret): معمولاً به شکل دایره‌ای است و ابزارهای برش مختلف را در خود جای می‌دهد. سیستم کنترل به صورت خودکار ابزار مورد نیاز را در زمان مناسب در موقعیت برش قرار می‌دهد. تعداد ابزارهای قابل نصب در مجله ابزار به مدل دستگاه بستگی دارد.
  • انواع ابزار برش: طیف وسیعی از ابزارهای برش مانند ابزارهای تراشکاری داخلی و خارجی، ابزارهای سوراخ‌کاری، رزوه‌کاری، شیارزنی و… با جنس‌های مختلف (کارباید، HSS و…) و هندسه‌های متفاوت. انتخاب ابزار مناسب به نوع ماده، عملیات تراشکاری و کیفیت سطح مورد نیاز بستگی دارد.

سیستم کنترل (Control System):

  • کامپیوتر (Computer): قلب سیستم کنترل است که برنامه‌های تراشکاری (معمولاً کد G-code) را اجرا می‌کند و حرکت ابزار و سایر پارامترهای ماشینکاری را کنترل می‌کند.
  • نرم افزار CNC (CNC Software): نرم‌افزارهای مختلفی برای برنامه‌ریزی و کنترل دستگاه تراش CNC وجود دارند. این نرم‌افزارها به اپراتور اجازه می‌دهند تا برنامه‌های تراشکاری را ایجاد، ویرایش و شبیه‌سازی کنند.
  • رابط کاربری (User Interface): صفحه‌نمایش و کنترل‌های دستگاه، شامل صفحه کلید، ماوس، یا صفحه لمسی است که به اپراتور امکان نظارت بر فرآیند تراشکاری و کنترل پارامترهای مختلف را می‌دهد.

سیستم‌های کمکی:

  • سیستم خنک‌کاری (Cooling System): برای خنک کردن ابزار برش و قطعه کار، به ویژه در حین تراشکاری مواد سخت یا عملیات سنگین تراشکاری. معمولا از مایع خنک‌کننده (Coolant) استفاده می‌شود که از طریق نازل‌ها به محل برش پاشیده می‌شود.
  • سیستم جمع‌آوری براده‌ها (Chip Conveyor): برای جمع‌آوری براده‌های فلزی و حفظ محیط کار تمیز و ایمن. معمولا شامل یک نوار نقاله یا سیستم مکشی است.
  • سیستم روغن‌کاری (Lubrication System): برای روغن‌کاری اجزای متحرک دستگاه و کاهش اصطکاک و سایش.

پارامترهای کلیدی تراشکاری CNC:

  • سرعت اسپیندل (Spindle Speed): سرعت چرخش اسپیندل که بر سرعت برش تاثیر می‌گذارد.
  • پیشروی (Feed Rate): سرعت حرکت ابزار برش در امتداد محورهای X و Z.
  • عمق برش (Depth of Cut): مقدار ماده‌ای که در هر پاس برش از قطعه کار حذف می‌شود.
  • نوع ابزار برش (Tool Type): انتخاب ابزار مناسب برای نوع ماده و عملیات تراشکاری.

انواع دستگاه‌های تراش CNC:

  • تراش‌های CNC افقی (Horizontal Lathes): محور اصلی به صورت افقی قرار می‌گیرد.
  • تراش‌های CNC عمودی (Vertical Lathes): محور اصلی به صورت عمودی قرار می‌گیرد. معمولا برای تراشکاری قطعات بزرگتر استفاده می‌شود.
  • تراش‌های CNC چند محوره (Multi-Axis Lathes): دارای محورهای اضافی برای تراشکاری پیچیده‌تر.
  • تراش‌های CNC رومیزی (Desktop CNC Lathes): اندازه کوچکتر و مناسب برای کارهای کوچک‌تر و در خانه یا کارگاه‌های کوچک.
  • تراش‌های CNC صنعتی (Industrial CNC Lathes): بزرگتر، قدرتمندتر و با دقت بالاتر برای تولید انبوه.

کاربردهای دستگاه تراش CNC:

  • ساخت قطعات استوانه‌ای با دقت بالا در صنایع مختلف مانند خودرو، هوافضا، پزشکی و…
  • تولید قطعات با اشکال هندسی پیچیده و دقیق.
  • ساخت شفت‌ها، پیچ‌ها، چرخ‌دنده‌ها و سایر قطعات ماشین‌آلات.
  • تولید نمونه‌های اولیه (Prototypes).

مزایای استفاده از دستگاه تراش CNC:

  • دقت و تکرارپذیری بالا.
  • سرعت و راندمان بالا.
  • قابلیت تولید قطعات پیچیده.
  • کاهش خطاهای انسانی.
  • افزایش بهره‌وری.

معایب استفاده از دستگاه تراش CNC:

  • هزینه اولیه بالا.
  • نیاز به اپراتور ماهر.
  • هزینه نگهداری و تعمیرات.

در کل، دستگاه تراش CNC یک ابزار قدرتمند و پرکاربرد در صنایع مختلف است که قابلیت تولید قطعات دقیق و دشوار با سرعت و راندمان بالا را دارد. انتخاب نوع مناسب دستگاه به نوع ماده، اندازه پروژه، بودجه و نیازهای تولیدی بستگی دارد.

دسته بندی ها

فهرست مطالب