وبلاگ
انواع دستگاه های فرز cnc + مشخصات و نکات مهم
برای انتخاب دستگاه CNC صرفا دانستن اینکه یک فرز CNC چند محور دارد، کافی نیست. جهت گیری اسپیندل، نوع حرکت محورها، پیچیدگی قطعه و حجم تولید هم مستقیم روی انتخاب دستگاه تاثیر دارد؛ به همین علت شناخت انواع دستگاه های فرز CNC زمانی کاربرد دارد که بتوان تفاوت هر نوع را با نیاز واقعی پروژه مقایسه کرد. برای انتخاب ابتدا باید انواع دستگاه فرز CNC را از دو زاویه اصلی یعنی تعداد محورها و جهت گیری دستگاه بررسی کرده و با تفاوت، کاربرد، توانایی و محدودیت هر کدام کامل آشنا شد.
بعد از مقایسه به یک سوال مهم هنگام تصمیم گیری میرسیم که آیا برای پروژه شما خرید دستگاه یا استفاده از خدمات ماشین کاری CNC انتخاب منطقی تری است؟ باید گفت در بیشتر موارد برون سپاری ماشین کاری به خدمات فرز CNC میتواند از خرید دستگاه منطقی تر باشد؛ اما اگر تولید مستمر، تیراژ بالا و استفاده مداوم از ظرفیت دستگاه وجود داشته باشد، خرید دستگاه میتواند توجیه اقتصادی پیدا کند.
دستگاه فرز CNC چیست؟
دستگاه فرز CNC یک ماشین ابزار کامپیوتری است که با دریافت برنامه های عددی، حرکت ابزار برش و قطعه، کار را در محورهای مشخص کنترل میکند تا عملیات هایی مثل تراشیدن، شیارزنی، سوراخ کاری و ایجاد فرم های دقیق روی قطعه ها را انجام دهد. میزان حرکت سرعت و مسیر ابزارها طبق برنامه CNC تنظیم میشود و همین کنترل خودکار دقت و تکرارپذیری ماشین کاری را بالا میبرد.
انواع دستگاه های فرز CNC بر اساس تعداد محور
یکی از مهمترین روش های دسته بندی دستگاه های فرز CNC بر اساس تعداد محورهای حرکتی آنها است. تعداد محورها مشخص میکند که ابزار و قطعه کار تا چه اندازه قادر است نسبت به یکدیگر حرکت و تغییر شرایط داشته باشند. هرچه تعداد محورها بیشتر شود، امکان ماشین کاری سطوح پیچیده تر، تعداد دفعات بستن کمتر شده و جابجایی قطعه هم بالاتر میرود؛ البته هزینه و پیچیدگی دستگاه نیز افزایش پیدا خواهد کرد.
1. فرز CNC سه محور
خدمات cnc سه محور در سه جهت خطی Y، X،Z حرکت میکند و ابزار نسبت به قطعه در همین سه محور جابجا میشود. این ساختار برای قطعات ساده و کمی تخت، شیارها، سوراخ ها و سطحی که از چند جهت پیچیده نبوده و دسترسی نداشته، کاربرد زیادی دارد. محدودیت اصلی آن دسترسی کمتر به سطح های جانبی و هندسه های پیچیده است که احتمال دارد به تغییر شرایط یا بستن دوباره قطعه نیاز پیدا کند.
2. فرز CNC چهار محور
خدمات CNC چهار محور علاوه بر سه محور خطی Y، X،Z یک محور چرخشی هم دارد که با توجه به طراحی دستگاه، امکان چرخاندن قطعه یا میز کار را فراهم میکند. این توانایی برای ماشین کاری قطعات استوانه ای، ایجاد شیار و سوراخ در زاویه های مختلف و اجرای حکاکی های زاویه دار کاربرد دارد و در بعضی پروژه ها نیاز به باز و بسته کردن دوباره قطعه را کاهش میدهد.
3. فرز CNC پنج محور
فرز CNC پنج محور با افزودن دو محور چرخشی به محورهای خطی، آزادی حرکت بیشتری در موقعیت دهی ابزار و قطعه فراهم میکند. این توانایی برای ماشین کاری هندسه های پیچیده و سه بعدی، سطح های منحنی و قطعاتی که دسترسی به چند وجه آنها سخت است، اهمیت دارد. از این دستگاه ها در صنایعی مثل پزشکی، هوافضا و قالب سازی پیچیده استفاده میشود.
فرز CNC عمودی در برابر افقی کدام مناسب تر است؟
انتخاب بین فرز CNC عمودی و افقی تنها به تعداد محورهای دستگاه بستگی ندارد و جهت قرارگیری اسپیندل، شکل قطعه، نحوه دسترسی ابزار به سطح، حجم تولید و مدیریت براده نیز در این تصمیم گیری نقش دارد. نمیتوان گفت یکی از این دو نوع همیشه مناسب تر است؛ زیرا فرز عمودی برای کارگاه هایی که تنوع قطعه و انعطاف پذیری دارند، مهم بوده و انتخاب کاربردی تری است.
اما فرز افقی در تولیدهای پرتعداد و قطعه هایی که به دسترسی بهتر شکل های مختلف نیاز دارد، میتواند زمان ماشین کاری تعداد ستاپ ها را کمتر کند؛ پس انتخاب طبق مشخصات قطعه و فرایند تولید انجام میشود و انتخاب فقط بر اساس قیمت یا تعداد محور دستگاه ها، اشتباه است.
1. فرز CNC عمودی
در فرز CNC عمودی اسپیندل در راستای عمودی قرار میگیرد و اپراتور نسبت به محدوده ماشین کاری دید مستقیم تری دارد و این ویژگی تنظیم و کنترل فرایند را راحت تر میکند. هزینه تهیه و بهره برداری این دستگاه هم معمولا از مدل های افقی پایین تر بوده و برای قطعات کوچک، دقیق و متنوع که به ماشین کاری بالا نیاز دارد، انتخاب مناسبی است.
2. فرز CNC افقی
در فرز CNC افقی اسپیندل به طور افقی قرار میگیرد و ساختار دستگاه هم معمولا پایداری بیشتر، زمان ماشین کاری قطعات سنگین تر و برداشت حجم بالایی از متریال ها فراهم میکند. خارج شدن بهتر براده از محدوده برش هم به کمتر شدن تجمع براده ها کمک میکند. این نوع دستگاه بیشتر برای قطعات بزرگتر، عملیات های سنگین و تولیدهایی که سرعت و حجم برداشت بالایی دارد، اهمیت داشته و مناسب است.
جدول مقایسه انواع دستگاه فرز CNC
پیش از مقایسه باید توجه کرد که هر کدام از دستگاه های معرفی شده برای شرایط متفاوتی طراحی شدهاند و نمیتوان تنها بر اساس تعداد محور یا قیمت یکی را به دیگری ترجیح داد و برتر دانست. جدول زیر یک مقایسه سریع از تعداد محور، سطح دقت، هزینه نسبی و کاربرد اصلی هر دستگاه را ارائه میکند تا تفاوت ها را در یک نگاه مشخص کند. همچنین دقت جدول یک مقایسه کلی است و دقت واقعی به مدل دستگاه، وضعیت نگهداری، ابزار، فیکسچر و شرایط ماشین کاری بستگی دارد.
| نوع دستگاه | تعداد محور | دقت | هزینه نسبی | کاربرد اصلی |
| فرز CNC سه محور | 3 محور | بالا | کم | قطعات ساده، شیارزنی، سوراخ کاری و سطوح تخت |
| فرز CNC چهار محور | 4 محور | بالا | متوسط | قطعات استوانه ای، شیارهای زاویه دار، حکاکی روی چندوجه |
| فرز CNC پنج محور | 5 محور | بسیار بالا | زیاد | هندسه های پیچیده سه بعدی، قالب سازی دقیق قطعات پزشکی و هوافضا |
| فرز CNC عمودی | معمولا 3 تا 5 محور | بالا | کم تا متوسط | قطعات کوچک و دقیق، قطعات متنوع و ماشین کاری از بالا |
| فرز CNC افقی | معمولا 3 تا 5 محور | بالا | متوسط تازیاد | قطعات سنگین، برداشت حجم بالای متریال و تولید با تیراژ بیشتر |
کدام دستگاه برای چه کاربردی مناسب است؟
انتخاب دستگاه باید از نوع قطعه، جنس متریال، پیچیدگی هندسه و حجم برداشت شروع شود نه از تعداد محور بیشتر. برای قالب سازی در قطعات پیچیده، دستگاه های چند محور دسترسی و انعطاف پذیری بیشتری ایجاد میکنند. در مقابل برای قطعات ساده تر آلومینیومی یا فولادی، یک فرز سه محور یا چهار محور میتواند نیاز پروژه را با هزینه پایین تر پاسخ دهد. در قطعات خاص هم انتخاب دستگاه به عواملی مثل سختی متریال، تلرانس، ابعاد قطعه و دسترسی مورد نیاز ابزار بستگی دارد.
شرکت میثم دارو پلاست در زمینه قالب سازی پلاستیک نیز فعالیت دارد برای اطلاع از هزینه قالب سازی پلاستیک می توانید با مشاورین ما تماس حاصل فرمایید.
1. انتخاب دستگاه برای قالب سازی
در قالب سازی مخصوصا برای قالب هایی با حفره های عمیق، سطح منحنی و هندسه سه بعدی پیچیده فرز CNC پنج محور معمولا انتخاب مناسب تری خواهد بود. امکان تغییر زاویه ابزار و دسترسی بهتر به انواع سطح ها، تعداد ستاپ ها را کمتر میکند و میتواند به بهتر شدن کیفیت سطح و دقت ماشین کاری هم کمک کند؛ البته برای قالب سازی ساده تر، فرز سه یا چهار محور هم میتواند به نیاز پروژه پاسخگو باشد.
همچنین بخوانید: مرغک دستگاه CNC چیست؟
2. انتخاب دستگاه برای قطعات آلومینیومی و فولادی
آلومینیوم به علت قابلیت ماشین کاری مناسبی که دارد، معمولا با سرعت برش خورده و با نرخ برداشت بالاتری متریال فراهم میکند و برای بیشتر قطعات آن فرز CNC سه یا چهار محور مناسب و کافی است. در مقابل فولاد به پایداری و نیروی برش بیشتری نیاز دارد؛ پس برای قطعات فولادی سنگین یا عملیات با برداشت بیشتر دستگاهی با استحکام و توان اسپیندل مناسب اهمیت بیشتری دارد. انتخاب نهایی هم به آلیاژ، ابعاد قطعه، تلرانس و میزان برداشت متریال بستگی دارد.
خرید دستگاه بهتر است یا استفاده از خدمات فرز CNC
انتخاب میان خرید دستگاه و استفاده از خدمات فرز CNC بیشتر از اینکه به نوع دستگاه ارتباط داشته باشد، به حجم تولید، تعداد پروژه ها، سرمایه های در دسترس و میزان استفاده واقعی از دستگاه بستگی دارد. خرید، هزینه های ثابت و مسئولیت های فنی بیشتری را ایجاد میکند، در حالی که خدمات سی ان سی میتواند امکان دسترسی به دستگاه های مختلف و تخصص اپراتور را بدون سرمایهگذاری های سنگین فراهم کند.
1. چه زمانی خرید دستگاه منطقی نیست؟
برای بسیاری از شرکت ها زمانی که حجم تولید پایین، سفارش ها پراکنده یا پروژه ها سفارشی و پیچیده هستند، خرید انواع دستگاه های فرز CNC توجیه اقتصادی ندارد و در این شرایط استفاده از خدمات فرز CNC میتواند انتخاب مناسب تری باشد.
چرا که هزینه های سرمایه گذاری اولیه، نگهداری، تامین ابزار، فضای کار و استخدام اپراتور متخصص به کسب و کار آنها اضافه و تحمیل نمیشود و در زمان نیاز میتوان از دستگاه مناسب همان پروژه حتی ماشین های پیشرفته چند محور هم استفاده کرد.
همچنین بخوانید: نکات نگهداری ماشین آلات CNC
2. انتخاب دستگاه بر اساس نوع پروژه
بیشتر کارفرمایان برای اجرای پروژه های خود به مالکیت دستگاه های فرز CNC نیاز ندارند؛ زیرا مهمتر از در اختیار داشتن دستگاه انتخاب فرایند و تجهیزات مناسب برای هر قطعه است که میتوان نسبت به جنس، ابعاد، پیچیدگی و دقت مورد نیاز از خدمات ماشین کاری با دستگاه ۳، ۴ یا ۵ محور و حتی فرز عمودی یا افقی هم استفاده کرد. با این رویکرد میتوان امکان استفاده از تجهیزات متناسب با هر نوع پروژه را هم فراهم کرد، بدون اینکه سرمایه شرکت در خرید دستگاهی که احتمال دارد همیشه مورد استفاده قرار نگیرد، درگیر شود.
کلام آخر
انتخاب از میان انواع دستگاه های فرز CNC باید طبق جنس قطعه، پیچیدگی هندسی، دقت مورد نیاز، تیراژ تولید و بودجه انجام شود. اگر هدف اصلی تولید قطعه با کیفیت و مشخصات مورد نظر است و حجم تولید به اندازه ای نیست که خرید دستگاه را توجیه کند، استفاده از خدمات فرز CNC راهکار مقرون به صرفه ای خواهد بود. در این حالت به جای سرمایه گذاری روی یک دستگاه مشخص میتوان ماشین کاری هر قطعه را با تجهیزات متناسب با نیاز انجام داد. پس قبل از تصمیم گیری میتوان با دریافت مشاوره درباره خدمات فرز CNC، توانایی های ماشین کاری قابل ارائه، نوع دستگاه مناسب پروژه و هزینه تولید قطعات را بررسی کرده و بعد درباره خرید دستگاه یا دریافت خدمات تصمیم گیری کنید.
سوالات متداول در مورد انواع دستگاه های فرز CNC
-
تفاوت دستگاه سه محور، چهار محور و پنج محور چیست؟
تفاوت اصلی در تعداد جهت های حرکت و ابزار برش است و هرچه تعداد محور بیشتر باشد، امکان ماشین کاری هندسه های پیچیده تر بالاتر فراهم میشود.
-
برای قالب سازی چه دستگاهی مناسب تر است؟
در قالب سازی مخصوصا برای قالب هایی با حفره های عمیق، سطح منحنی و هندسه سه بعدی پیچیده فرز CNC پنج محور معمولا انتخاب مناسب تری خواهد بود
-
خرید دستگاه بهتر است یا استفاده از خدمات فرز CNC؟
اگر تولید مستمر، تیراژ بالا و استفاده مداوم از ظرفیت دستگاه وجود داشته باشد، خرید دستگاه میتواند توجیه اقتصادی پیدا کند.