مرکز ماشینکاری CNC را می توان به عنوان یک "ماشین تولید جهانی" بسیار دقیق و بسیار خودکار در نظر گرفت. در اصل، این یک ماشین ابزار کنترل شده توسط کامپیوتر است که با یک بلوک خام از فلز یا پلاستیک شروع می شود و از طریق تغییر خودکار ابزارهای برش مختلف - فرز، سوراخ کاری، حفاری و ضربه زدن - در نهایت آن را به یک قسمت پیچیده و دقیق تبدیل می کند.
اگر یک ماشین تراش نوع سوئیسی "متخصص ساخت قطعات باریک و شافت کوچک" باشد، یک مرکز ماشینکاری یک "عمومی است که قادر به ساخت قطعاتی با اشکال مختلف پیچیده" مانند محفظه ها، قالب ها و اجزای صفحه ای است.
به عبارت ساده تر، یک مرکز ماشینکاری CNC اساساً یک ماشین فرز CNC است که مجهز به تعویض خودکار ابزار (ATC) است. این تعویض ابزار اصلی ترین ویژگی است که آن را از ماشین های فرز معمولی متمایز می کند.
گردش کار پایه:
یک بلوک فلزی (یا پلاستیکی) روی میز کار ثابت می شود.
طبق دستورالعمل های برنامه ریزی شده، دوک به طور خودکار اولین ابزار (به عنوان مثال، آسیاب صورت) را از ATC برمی دارد و ماشین کاری را انجام می دهد.
پس از اتمام عملیات اول، اسپیندل به طور خودکار به ATC باز می گردد، ابزار اول را تعویض می کند، ابزار دوم (مثلاً مته) را برمی دارد و حفاری را انجام می دهد.
این فرآیند تا پایان تمام عملیات تکرار می شود.
بر اساس جهت گیری دوک، مراکز ماشینکاری عمدتاً به سه نوع طبقه بندی می شوند:
مرکز ماشینکاری عمودی (VMC): دوک عمود بر میز کار است. این رایج ترین نوع است که برای پردازش دیسک ها، صفحات، قالب ها و قطعات با هندسه ساده ایده آل است.
مرکز ماشینکاری افقی (HMC): دوک به موازات میز کار است. استحکام و تخلیه تراشه بهتری را ارائه می دهد و آن را برای قطعات پیچیده جعبه مانند بلوک های موتور و محفظه جعبه دنده مناسب می کند.
مرکز ماشینکاری دروازه ای: یک ماشین بزرگ که در آن پل ( دروازه ای ) از روی میز کار مانند یک دروازه می گذرد. برای ماشینکاری قطعات بسیار بزرگ مانند قطعات هواپیما یا قالب های بزرگ خودرو استفاده می شود.
تمرکز فرآیند: یک راه اندازی تمام عملیات را تکمیل می کند
این مهمترین مزیت یک مرکز ماشینکاری است. با ثابت شدن یک بلوک خام در جای خود، تعویض خودکار ابزار به آن اجازه می دهد تا به طور خودکار چندین عملیات را انجام دهد - فرزکاری، سوراخ کردن، ضربه زدن، حفاری و غیره. این خطاهای ناشی از انتقال قطعات بین ماشین های مختلف و بستن مجدد را حذف می کند و در نتیجه دقت و کارایی بسیار بالایی دارد.
دقت و قوام ماشینکاری برتر
به عنوان یک ماشین CNC، تمام حرکات یک مرکز ماشینکاری دقیقاً توسط پیچ های توپی با دقت بالا و موتورهای سروو کنترل می شود. دقت مکان یابی و تکرارپذیری معمولاً در سطح میکرون (0.001-0.005 میلی متر) است. برنامه نویسی خودکار تضمین می کند که هر بخش در یک دسته تولید تقریباً یکسان است - سازگاری محصول فوق العاده است.
قابلیت ماشینکاری سطح پیچیده قدرتمند
این قدرت منحصر به فردی است که مراکز ماشینکاری را از ماشین های معمولی متمایز می کند. فراتر از مرکز اصلی ماشینکاری 3 محوره، مراکز ماشینکاری 4 محوره و 5 محوره پیشرفته تری وجود دارد. با افزودن محورهای چرخشی، آنها میتوانند سطوح پیچیده سهبعدی - مانند پروانهها، پروانهها و حفرههای قالب - را در یک مجموعه ماشینکاری کنند. این به سادگی با ماشین ابزارهای سنتی غیرممکن است.
اتوماسیون و انعطاف پذیری بالا
مجهز به تعویض خودکار ابزار (ATC) و ظرفیت کافی مجله ابزار، یک مرکز ماشینکاری می تواند برای مدت طولانی بدون مراقبت کار کند. همچنین بسیار انعطاف پذیر است: با تغییر برنامه ماشینکاری و وسایل، همان مرکز ماشینکاری می تواند از تولید "قطعات خودرو" به "دستگاه های پزشکی" تغییر مکان دهد. این آن را برای تولید با ترکیب بالا و حجم کم ایده آل می کند.
قطعات معمولی:
قالب ها: قالب های تزریق پلاستیک، قالب های دایکاست و غیره. این یک برنامه اصلی برای مراکز ماشینکاری است.
مسکن/قطعات جعبه ای: بلوکهای موتور، جعبههای انتقال، محفظه پمپ و غیره. مراکز ماشینکاری افقی در اینجا ترجیح داده میشوند.
قطعات از نوع صفحه / نوع دیسک: فلنج ها، روکش سوپاپ ها، اتصالات بازوی روباتیک و غیره. مراکز ماشینکاری عمودی در این موارد عالی هستند.
قطعات ساختاری پیچیده: اجزای ساختاری هوافضا، پروانه ها، محفظه گوشی های هوشمند (اغلب به ماشینکاری همزمان چند محوره نیاز دارند).
الزامات دسته ای: بسیار انعطاف پذیر است. مراکز ماشینکاری هم برای تولید قطعات با حجم کم و با مخلوط بالا و هم برای تولید انبوه حجم بالا در صورت ادغام با سیستم های بارگیری/تخلیه خودکار مناسب هستند.
معیارهای انتخاب کلیدی:
اندازه ماشینکاری: این مشخصات اولیه است. شما باید ماشینی با اندازه جدول و مسیرهای محور X/Y/Z انتخاب کنید که ابعاد کلی (طول، عرض، ارتفاع) قطعات شما را در خود جای دهد.
سرعت و قدرت اسپیندل: قدرت بالا را برای زبری سنگین انتخاب کنید. برای تکمیل یا ماشینکاری مواد نرم مانند آلیاژهای آلومینیوم، سرعت اسپیندل بالا را انتخاب کنید.
ظرفیت مجله ابزار: هرچه فرآیند پیچیده تر باشد، به انواع بیشتری از ابزارها نیاز است و ظرفیت مجله ابزار بزرگتر مورد نیاز است. ظرفیت های رایج شامل 16، 24 یا 32 ابزار است.
تعداد محورهای همزمان: برای قطعات 2.5 بعدی ساده، یک دستگاه 3 محوره کافی است. برای سطوح منحنی پیچیده که نیاز به ماشینکاری چند وجهی در یک راه اندازی دارند، به یک ماشین 4 یا 5 محوره نیاز است.
سیستم کنترل CNC: سیستم های رایج عبارتند از FANUC، زیمنس، میتسوبیشی، هایدنهاین و غیره. پایداری سیستم به طور مستقیم بر تجربه کاربر تأثیر می گذارد.
بازار و ارزش:
مراکز ماشینکاری CNC «ماشینهای مادر» تولید مدرن و شاخصی حیاتی از قابلیت صنعتی یک کشور هستند. بازار امروز شامل مارک های بین المللی پیشرو مانند DMG MORI و Mazak و همچنین مارک های چینی بسیار بالغ مانند هائیتی، گووشنگ، و نیوی است. مارک های چینی برای کاربردهای ماشینکاری استاندارد بسیار توانا شده اند و مزایایی مانند نسبت هزینه-عملکرد بالا و پاسخ سریع خدمات محلی را ارائه می دهند.