CNC فرم کوتاه شده عبارت Computer Numerical Control و به معنی کنترل عددی رایانه‌ای می‌باشد. این دستگاه شامل یک مینی کامپیوتر یا میکرو کامپیوتر می‌باشد که در اصل به عنوان واحد کنترل دستگاه عمل کرده و تا حد امکان مدارهای سخت‌افزار اضافی در واحد کنترل حذف شده است. این کامپیوتر وظیفه ارسال برنامه‌های لازم جهت برش و یا حک فلزات و غیر فلزات را بر عهده دارد. در واقع، تمام مراحل انجام کار و ابعاد نهایی قطعات از طریق کامپیوتر به دستگاه ارسال می‌شود. به همین دلیل CNC را می‌توان مانند یک ربات دانست که با برنامه‌ریزی کار کرده و از دستورالعمل‌های شما پیروی می‌نماید. در دستگاه CNC برنامه در حافظه کامپیوتر ذخیره می‌شود و برنامه‌نویس به راحتی می‌تواند کدها، برنامه‌ها و الزامات را نوشته و ویرایش نماید. برنامه نوشته شده قابلیت استفاده برای قسمت‌های مختلف را داشته و نیازی به تکرار دوباره نمی‌باشد.
تقریبا تمام مواد با استفاده از CNC قابل ماشین‌کاری هستند. اما به طور کلی، انتخاب متریال اولیه به نوع فعالیت و محصولی که مد نظر دارید بستگی خواهد داشت. متریالی که به صورت معمول مورد استفاده قرار می‌گیرند عبارتند از: آلومینیوم، برنج، مس، استیل، تیتانیوم، چوب فوم، فایبرگلس و انواع پلاستیک.
ابزارهای مختلفی بر روی دستگاه CNC قابل اجرا و استفاده هستند که از این میان می‌توان به دستگاه تراش، دستگاه فرز و ماشین حفاری اشاره کرد. این ابزارها با برداشتن و حذف کردن بخش‌هایی از مواد از جمله فلزات و غیر فلزات، آنها را به شکل‌ها و طرح‌های مختلف (گرد، چهارگوشه و ...) درمی‌آورند. در روش‌های سنتی، حضور اپراتور و نظارت وی بر روند انجام کار ضرورت داشت، در حالی که در دستگاه CNC نقش اپراتور به حداقل رسیده و صرفا باید برنامه و دستورالعمل‌ها را در کامپیوتر اجرا کرده و بقیه کار را کامپیوتر به صورت خودکار انجام خواهد داد.
ماشین‌کاری به طور کلی فرایندی است که طی آن یک قطعه خام از جنس پلاستیک، چوب، فلز و ... به محصول نهایی تبدیل می‌شود. در این فرایندکه پیش‌تر نیز اشاره شد، بخش‌هایی از ماده اولیه حذف شده و طرح مورد نظر اجرا می‌شود. اتوماتیک انجام شدن فعالیت‌ها در دستگاه CNC موجب بالا رفتن سرعت و همچنین، دقت در انجام فعالیت‌های مختلف ماشین‌کاری گشته است. این مزیت CNC به هنگام کار بر روی مواد گرانقیمت و با ارزش بسیار با اهمیت جلوه می‌کند.
اغلب فرایندهای ماشین‌کاری نیاز به استفاده از ابزارهای مختلف (مانند انواع مته) برای برش و اجرای طرح مورد نظر دارند. دستگاه CNC به طور معمول قابلیت ترکیب این ابزارها را در یک واحد یا سلول مشترک دارد. ماشین‌های پایه توانایی حرکت در طول یک یا دو محور را دارند. در حالی که ماشین‌های پیشرفته‌تر در طول محور x، y و z حرکت کرده و اغلب حول بیشتر از یک محور چرخ زده و حرکت می‌کند. ماشین‌های چندمحوری توانایی چرخاندن قطعه را به صورت خودکار داشته و اجازه خارج شدن موادی که در زیر قطعه انباشته شده بودند را می‌دهند. این مزیت دستگاه CNC موجب حذف مداخله نیروی کارگری برای چرخاندن قطعات شده است.
ماشین‌های CNC معمولا در یکی از این دو دسته قرار می‌گیرند:
1-تکنولوژی ماشین‌کاری معمولی- این دسته شامل تکنولوژی‌های زیر می‌باشد:
-دریل‌ها: این ابزار با چرخش و نفوذ به داخل قطعه مورد نظر موجب ایجاد طرح‌ها و اشکال جدید می‌شود.
-ابزارهای تراش: این ابزارها قطعات را بر خلاف حرکت مته دریل به چرخش در می‌آورند. این ابزار به صورت معمول تماس مستقیم با مواد برقرار می‌کند. این ماشین‌آلات از ابزارهای برش دوار جهت حذف مواد از روی قطعه اصلی بهره می‌برند.
-ماشین‌آلات فرز: این ماشین‌آلات را می‌توان معمول‌ترین دستگاه‌های CNC دانست.
2-تکنولوژی ماشین‌کاری نوین- این دسته شامل موارد زیر می‌باشد:
-ماشین‌کاری الکتریکی یا شیمیایی: امروزه تکنولوژی‌های جدیدی وجود دارند که از تکنیک‌های مخصوصی برای برش مواد استفاده می‌کنند. در این زمینه می‌توان به ماشین‌کاری الکترومغناطیسی و ماشین‌کاری الکتروشیمیایی اشاره کرد. این تکنولوژی‌ها بسیار تخصصی بوده و در موارد خاص برای تولید انبوه و نوع خاصی از مواد استفاده می‌شوند.
- دیگر ابزارهای برش: از این ابزارها می‌توان به دستگاه‌های برش لیزری، ماشین‌آلات برش اکسیژن، ماشین‌آلات برش پلاسما و تکنولوژی برش واترجت اشاره کرد.
کاربرد های برش لیزری آلومینیوم و آشنایی با دستگاه های برش لیزری آلومنیوم
بیشتر شرکت ها در مورد برش ورقه های آلومینیوم مشکل دارند زیرا برش آن کمی دشوار است. دلایل متعددی برای این موضوع وجود دارد. برخی از این دلایل عبارتند از:
گاز کمکی:
بیشتر شرکت هایی که خدمات برش را ارائه می دهند تنها از گاز اکسیژن استفاده می کنند. این موضوع بدین معناست که آنها نمی توانند آلومینیوم را با دقت کافی برش دهند زیرا گاز نیتروژن باید مورد استفاده قرار گیرد تا برش قابل قبولی فراهم شود. برش با گاز نیتروژن بسیار پرهزینه است. ما از سیستم تولید کننده گاز نیتروژن استفاده می کنیم که باعث ایجاد برش دقیق تری در ورقه های آلومینیومی می شود.
برآمدگی:
از آنجایی که آلومینیوم نسبت به فولاد ضد زنگ و سایر فلزات نرم تر است، به هنگام برش دردسرساز خواهد شد. با اینحال، افرادی که در زمینه برش لیزری تجربه کافی را دارند از تنظیمات پیشرفته تری برای کنترل سرعت، فشار گاز و تمرکز لیزر استفاده می کنند تا برش قابل قبولی ایجاد شود.
مواد انعکاسی:
برخی از شرکت های برش لیزری در مورد برش ورقه های آلومینیوم مردد هستند زیرا این فلز ممکن است به دستگاه آسیب وارد کند. به همین خاطر است که برش ورقه های آلومینیومی ممکن است باعث بازگشت انعکاس از فلز به سمت دستگاه لیزر شود و به آن آسیب وارد نماید. خوشبختانه دستگاه های برش لیزری جدیدتر سنسورهای پیشرفته ای دارند که به هنگام انعکاس،دستگاه لیزر را خاموش می کند. این موضوع به اپراتور اجازه می دهد تنظیمات را قبل از بروز مشکل تغییر دهد.
خدمات دستگاه لیزر
تولید سیم پیچ
شرکت Elleci با تولید سیم پیچ آشنا بود. این شرکت حدود ۱۰ دستگاه پرس دارد که هرکدام ظرفیت ۲۰۰ تنی دارند. همچنین این شرکت با فناوری تشکیل سیم پیچ نیز آشناست و می تواند این کار را به خوبی انجام دهد.
در اوایل سال ۲۰۱۶ دستگاه جدیدی در شرکت نصب شد که به آن اجازه می داد کارهای مشتریان را با دقت بیشتر و بهتری انجام دهد.تامسلا در این باره می گوید: ما به یک نوع دستگاه جدید نیاز داشتیم. با کمک دستگاه های قدیمی نمی توانستیم تمامی فرایند ها را انجام دهیم و باید بخش های مختلف را به صورت دستی بارگذاری می کردیم. این مهم ترین مزیتی بود که از دستگاه تولید سیم پیچ به دست می آمد.
این خط تولیدی را می توان با عرض سیم پیچ هماهنگ کرد. خط تولید این شرکت می تواند خود را با عرض کمتر از ۲٫۶ اینچ و بیشتر از ۳٫۳ فوت سازگار سازد. این خط تولیدی با یک uncoiler شروع به کار می کند که فلز را به فیدر CNC می دهد. این uncoiler ظرفیت ۸ تنی دارد. سرعت ان را می توان بهینه سازی کرد بنابراین به طور مستمر ورقه های فلزی را به دستگاه پانچ می رساند. فیدر که به تشکیل سیم پیچ و دقت آن کمک می کند نیز به خوبی تنظیم شده است. ابزار پانچ کردن به دو قوس ابزار متصل شده است که در محور Y حرکت می کند.
کاربرد های نوین دستگاه برش لیزری
قوس و انحنای ابزار را می توان بر اساس استانداردهای موجود تنظیم کرد. اگر مهندسان این شرکت بخواهند تنظیمات ابزار را بر روی مقدار متفاوتی پیکربندی کنند می توانند یک مقدار جدید ایجاد نمایند. Elleci می تواند قوس و انحنا را عوض کند و آن را با مورد جدیدی جایگزین نماید. اگر قسمتی که قرار است که در ایستگاه پانچ تولید شود کوتاهتر از ۱۳٫۱ فوت یا ۴ متر است، برش های کوتاه، محصول مورد نظر را از سیم پیچ می برد و ان را به ایستگاه برش لیزری می فرستد. اگر محصول بلندتر است، ماده ای که از قبل پانچ شده است وارد واحد کنترل حلقه می شود و بعدها توسط دستگاه لیزر برش، برش می خورد. بخش مورد نظر وارد دستگاهی می شود که قابلیت برش لیزری در آن وجود دارد . این ماشین فرایند برش را مدیریت می کند. قبل از اینکه فرایند برش آغاز شود، یک دوربین موقعیت سوراخ را تشکیل می دهد تا در مورد مکانی که باید برش بخورد اطمینان حاصل گردد.
کاربرد دستگاه برش و حکاکی لیزری
ایستگاه های پانچ کردن و برش لیزری به گونه ای طراحی شده اند که می توان آن ها را به طور همزمان مدیریت کرد. در حقیقت، دستگاه برش لیزری را می توان با ورقه های فلزی تغذیه کرد. زمانی که فرایند برش با لیزر کامل شد، بخش آماده شده وارد یک میز می شود و فرایندهایی همچون جوشکاری و رنگ آمیزی بر روی آن اجرا می گردد. تامسلا بر این باور است که مهندسان شرکت باید خود را با تجهیزات جدید وفق دهند. بیشتر این افراد هنوز اطلاعات کافی در مورد تجهیزات جدید ندارند. هدف از این کار تولید قطعات با دقت بیشتر است. آندریا دالان مدیر عامل شرکت دالان در این باره می گوید: شما می توانید کارهایی که در سایر دستگاه های پانچ رخ می دهد را مشاهده کنید و سپس بخش هایی که می توان در این ماشین لیزر انجام داد را ببینید. با اینکه شرکت Elleci هنوز تلاش می کند پتانسیل استفاده از خط تولید جدید را افزایش دهد اما به اندازه کافی با آن کار کرده است و می تواند قطعات خوبی تولید نماید. این شرکت می تواند به نحو احسن از فلزات استفاده کند. بخش هایی که قبلا به خوبی ایجاد نمیشد با استفاده از دستگاه های برش لیزر جدید می تواند تولید شود. با کمک این دستگاه ها تنها ۲ الی ۳ درصد از مواد به هدر می رود. موفقیتی که شرکت Elleci در این خط تولید جدید به دست آورده است به شمال ایتالیا محدود نمی شود. به زودی این فناوری جایگاه خود را در کشورهای دیگر پیدا خواهد کرد.