مسیریابی CNC چیست؟ فرآیند، مزایا و کاربردهای آن

مسیریابی یک فرآیند یا ابزار کنترل عددی کامپیوتر (CNC) برای شکل دادن به چوب، پلاستیک و فلزات نرم است. کنترل رایانه ای مسیریابی CNC می تواند به دقت برش، حفاری،و این مواد را در قسمت های مورد نظر حک کنیدعلاوه بر این، قابلیت حذف سریع مواد و شکل دادن جزئیات در کاربردهای خاص متمرکز بر مواد ضروری است.

بیایید از طریق تجزیه مستقیم آن، از جمله آنچه که مسیریابی CNC، فرآیند مسیریابی، مسیریاب های CNC، مزایای، برنامه های کاربردی، محدودیت ها و موارد دیگر است.

CNC Routing چيست؟

اولین سوالی که ممکن است در ذهن شما پیش بیاید این است که مسیریابی CNC چیست؟ این یکی از روش های محبوب ماشینکاری در تولید مدرن است.مسیریابی به شکل گیری مواد سازگار به شکل یا هندسه مورد نظر اشاره داردبا اين حال، تفاوت در ابزارها و توانايي هاست.

دستگاه روتینگ از یک ابزار تخصصی به نام روتر با یک بیت چرخش استفاده می کند.این روتر حرکت در سراسر قطعه کار به دنبال دستورالعمل (G-کد) و مسیر ابزار از قبل تعیین شده به شکل برای انجام عملیات ماشینکاریعلاوه بر این، شامل یک تخت CNC بزرگ و فشار ابزار پایین است. در نتیجه، عملیات مسیر برای ورق های کار نازک و بزرگ مناسب است.

ماشین های CNC چگونه کار می کنند؟

این ماشین شامل یک میز تخت برای نگه داشتن مواد و یک پیچ برای نگه داشتن بیت روتر CNC است. ابتدا، G-code ها به کنترل کننده CNC ارسال می شوند و بیت به موقعیت برش اولیه می رود.در عین حال، اپراتور تنظیم پارامترهای ماشینکاری، مانند عمق برش، سرعت پیچ، و غیره. سپس، پیچ در محور های متعدد حرکت می کند برای حذف مواد و ایجاد شکل مورد نظر،به طور کلی X افقی، Y عمودی و Z- ارتفاع.

در اینجا، ممکن است تعجب کنید که دستگاه روتر چگونه اسپندل را کنترل می کند. اسپندل به چندین موتور و راهنمای خطی متصل است.کنترل کننده به سیگنال های الکتریکی که کنترل این موتورها و راهنما تبدیل می شود.

در اینجا مرحله به مرحله فرآیند مسیریابی CNC است:

• مدل سازی سه بعدی:این اولین قدم است. طراح یک مدل دقیق با تمام مشخصات، ویژگی ها و تحمل ها ایجاد کرد.
• کد G:کد های G با پردازش مدل سه بعدی در نرم افزار CAM به دست می آیند.
• تنظیمات دستگاه:در راه اندازی ماشین، ابزار ماشین مناسب و قطعات روتر CNC برای نتایج مورد نظر ضروری است.
• موقعیت صفر:بیت روتر در موقعیت ابتدایی (0, 0, 0 ارجاع) تنظیم می شود.
• ماشینکاری:بیت مسیریابی با سرعت RPM بالا می چرخد و شروع به حذف مواد از مسیر پیش تعیین شده می کند.
• نظارت:ماشینکاری تا شکل نهایی ادامه می یابد. بنابراین، فرآیند تحت نظارت برای ممکن است لباس ابزار، انحراف دقیق، و نقص های دیگر است.
• پوشش سطحی:تکمیل بیشتر، مانند شن و ماسه زدن، پاک کردن و برس کردن، در صورتی که تکمیل ماشین سازی شده برای عملکرد یا زیبایی کافی نباشد، اعمال می شود.
• کنترل کیفیت:بازرسی های نهایی و اندازه گیری ها تضمین می کنند که قطعات با مشخصات و استانداردهای مورد نظر مطابقت دارند.

اجزای اصلی یک روتر CNC چیست؟

یک روتر CNC یک ماشین پیچیده است. آن را از اجزای مختلفی تشکیل می دهد که هر کدام دارای نقش و عملکرد منحصر به فرد هستند. عمل تجمعی این اجزای فرآیند مسیریابی CNC را تکمیل می کند.

این شش عنصر اصلی عبارتند از:

1. قاب و گانتری

قاب معمولاً یک پایه با پاهای ساخته شده از آلومینیوم یا فولاد با کیفیت بالا است. این مقاومت در برابر نیروی برش و لرزش را کاهش می دهد و سفتی و ثبات را به ماشین فراهم می کند. به طور مشابه،گانتری از نظر ساختاری از حرکات پیچ و سر برش پشتیبانی می کند..

2میز یا تخت

آنها سطوح مسطح با شکاف های T یا سیستم های نگه داشتن خلاء هستند که اجازه می دهد کلیمپ ها و لوازم را فراهم کنند. بنابراین، میز ها یا تخت ها مسئول قرار دادن و نگه داشتن قطعات کار برای ماشینکاری هستند.علاوه بر این، تخت ها همچنین دارای سنسورهای مسیر ابزار یا گاهی اوقات تخته های خراب شده از MDF هستند.

3. اسپندل

این اجزا هستند که نیروی برش لازم را در طول مسیریابی CNC فراهم می کنند. اساساً اسپندل یک شاخه چرخشی است که با چندین موتور ، اثر ،و سیستم های هدایت برای کنترل حرکتاین دستگاه همچنین شامل یک کالت یا چک برای نگه داشتن ابزارهای برش مانند قطعات روتر است که با اسپندل می چرخند و حرکت می کنند. سپس می تواند با سرعت 10،000-20،000 rpm چرخش کند.

4. ابزار برش

دستگاه روتر اجازه می دهد تا استفاده از ابزارهای برش مختلف برای دستیابی به اشکال پیچیده و نیازهای منحصر به فرد ماشینکاری.قطعات صاف و صاف، سطح صفحه خرابکاری، و غیره

هر یک از این انواع ابزار دارای کاربردهای ماشینکاری متمایز هستند. به عنوان مثال ، بیت های مستقیم برای برش مستقیم و شکاف مناسب هستند ، در حالی که بیت های V برای کاربردهای حکاکی هستند.

5موتورهای محور

همانطور که می دانیم، پیچ در امتداد محورهای متعدد برای عملیات مسیریابی حرکت می کند. بنابراین، موتورهای محوری این کار را با مختصات دقیق و کنترل حرکت خود تسهیل می کنند.شما می توانید دو نوع موتور استفاده شده در محور درایو پیدا کنید: موتورهای سرو و مرحله ای.

موتورهای سرو بر اساس دستورالعمل های کد g، گانتری و موتور اسپندل را به سمت ریل های راهنمای خود حرکت می دهند. آنها از بازخورد برای تنظیم سرعت و موقعیت به طور مداوم استفاده می کنند. در مقابل،مرحله ای ساده تر است و در مراحل جداگانه برای کنترل موقعیت و سرعت حرکت می کندبه همین ترتیب، یک سیستم راک و پیون در امتداد محور طولانی تر متصل می شود، اجازه می دهد که اسپندل یا گانتری در امتداد محور X و Y حرکت کند.

6کنترل کننده CNC

یک کنترل کننده CNC یک جزء الکترونیکی از ماشین آلات مسیریابی CNC است. این شامل یک پردازنده کنترل (CPU) ، ذخیره سازی (RAM) ، پورت های ورودی و خروجی و یک مدار درایو است.این کنترل کننده دریافت G-کد و اجرا با ارسال سیگنال الکتریکی به موتورهابنابراین، موتورها (و در نهایت اسپندل) با دنبال کردن سیگنال های کنترل کننده حرکت می کنند.

انواع رایج روترهای CNC

انواع مختلفی از ماشین های روتر CNC بر اساس اندازه، قابلیت ها و کاربردهای خاص ماشینکاری وجود دارد.و روترهای چند محوری.

روتر صنعتی

روترهای صنعتی برای تولید سنگین مناسب هستند زیرا اسپندل های قدرت بالا هستند. اینها ماشین های ساخت بزرگ و قوی هستند که پروژه های مسیریابی فشرده را اداره می کنند. همچنین،آنها نیاز به فضای بیشتری از روتر سرگرمی یا روتر رومیزی دارندعلاوه بر این، روترهای صنعتی در کار با چوب، ساخت فلز، هوافضا، خودرو و دریایی برای ماشینکاری سریع و دقیق قطعات مختلف ضروری هستند.

روتر دسکتاپ

روترهای دسکتاپ ماشین های CNC کارآمد و قدرتمند هستند که می توانند سه محور یا بیشتر را حرکت دهند. اما آنها کوچک هستند و برای بهره وری از فضا و سهولت استفاده طراحی شده اند.این روترها نمیتوانند به دلیل محدودیت های قابلیت، مسیرهای صنعتی سنگین را اداره کنند.با این حال ، یک روتر CNC دسکتاپ برای مشاغل کوچک ، کارگاه های خانگی و علاقه مندان به روتر DIY ایده آل است.

روترهای CNC چند محوری

برای ماشینکاری پیچیده، روترهای دارای قابلیت های مختلف محوری وجود دارد. این ماشین ها توانایی حرکت 3، 4 یا 5 محوری دارند، حتی در برخی موارد بیش از 5.با افزایش تعداد حرکات محور، ماشین آلات می توانند قطعات پیچیده تر و دقیق تری را تولید کنند. با این حال، انتخاب بستگی به پیچیدگی، تحمل ها و مواد قطعه دارد.

مزایای و محدودیت های مسیریابی CNC

اولین مزیت قابل توجه مسیریابی CNC ماشینکاری سریع و دقیق برای مواد نرم است.

مزایا

• این دستگاه می تواند به دقت حدود ± 0.0025 میلی متر برسد و بسیار جلوتر از روترهای دستی سنتی است.
• اندازه بزرگ بستر روتر اجازه می دهد تا ورق های بزرگ یا قطعات کار را پردازش کند.
• ابزار پیشرفته ای مانند روترهای ATC اجازه می دهد تا بیت های روتر CNC را در طول کار به طور خودکار تغییر دهند و زمان چرخه را کاهش دهند.
• مسیریابی قابلیت تکرار عالی را فراهم می کند. می تواند اشکال پیچیده یکسان را به طور مداوم ایجاد کند.
• این روش مقرون به صرفه است و می تواند اشکال پیچیده ای را از مواد سازگار CNC ایجاد کند.

محدودیت ها

• دستگاه روتر CNC نیز محدودیت هایی دارد. نمی تواند مواد سخت مانند فولاد و تیتانیوم را پردازش کند.
• اندازه تخت CNC اندازه قطعه کار را محدود می کند و تغییر طراحی به زمان زیادی نیاز دارد.
• دستگاه روتر ممکن است به دلیل سیستم خلاء آن سر و صدا داشته باشد.

• مواد برای فرآیند مسیریابی CNC

  از آنجا که مسیریابی یک فرآیند ماشینکاری ترجیح داده شده برای مواد نرم است، ممکن است فکر کنید که با گزینه های کمتر مواد ماشینکاری CNC سازگار است. برعکس، روتر می تواند پلاستیک های مختلف را ماشینکاری کند.,چوب، و برخی از ترکیبات و فلزات. آن را فقط برای فلز و آلیاژ با سختی بالا مناسب نیست.

  در زیر مواد برای فرآیند مسیریابی است.

• چوب ((نرم، سخت، و، لایه)
• آکریلیک
• پلی اتیلن با چگالی بالا ((HDPE)
• پلی کربنات
• اکریلونیتریل بوتادین استیرین ((ABS)
• پلی وینیل کلرید ((PVC)
• آلومینیوم و آلیاژهای آن ((2024، 6061، 6062، 7075 و غیره)
• مس
• مس
• فولاد
• فیبرگلاس

• کاربرد قطعات روتر CNC

  قابلیت های پیشرفته ماشینکاری و طیف متنوعی از مواد باعث می شود که فرآیند مسیریابی CNC در بسیاری از بخش ها مانند آسیاب چوب CNC ، شکل و حکاکی فلزی ، نشانه گذاری ، ساخت قالب و غیره قابل استفاده باشد.

• این شرکت مبلمان پیچیده و نجاری سفارشی را در کار با چوب، نشانه گذاری سه بعدی و لوح های حکاکی شده برای کسب و کارها و رویدادها تولید می کند.مانند بدن گیتار و پوسته درامدر خودرو و هوافضا، این یک روش محبوب برای نمونه سازی سریع چندین جزء است.

  علاوه بر این، قطعات روتر همچنین در ساخت قالب ها، مدل های معماری، صفحه های مدار، برنامه های دریایی، جیگ ها و لوازم، محفظه های الکترونیکی و غیره ارزشمند هستند.

  مسیریابی CNC در مقابل فریزینگ: تفاوت ها چیست؟

  معیارها	مسیریابی CNC	آسیاب CNC
  کار کردن	یک اسپندل در امتداد محور X، Y و Z با یک قطعه روتر چرخان حرکت می کند که مواد را از بین می برد.	اسپندل در امتداد محورهای متعدد (3 یا بیشتر) با یک ابزار برش با نیروی برش بالا برای حذف مواد حرکت می کند.
  سفتی	ماشین های مسیریابی کمتر از آسیاب سخت هستند.	قاب و ساختار محکم ماشین های آسیاب CNC باعث می شود که آنها بسیار سفت باشند.
  سرعت	دستگاه CNC با سرعت بالا کار می کنه	سرعت برش پایین تا متوسط
  توانایی های مادی	چوب، پلاستیک، فوم و برخی فلزات نرم و کامپوزیت.	تقریبا هر ماده CNC، از پلاستیک تا فلزات سخت و آلیاژ ها.
  قدرت برش	نیروی برش کم تا متوسط	نیروی برش بالا
  دقت	دقت عالی در ماشینکاری خاص مواد با تحمل کم ± 0.0025mm.	بیشتر از مسیر، تحملات سخت برای طرح های پیچیده و دقیق.
  پیچیدگی	برای ماشینکاری در مقیاس بزرگ مناسب تر از پیچیدگی است.	فرینگ پروژه های پیچیده و دقیق را انجام می دهد.
  گزینه های ابزار	قطعات مستقیم، قطعات برش فلش، قطعات گرد، V-grooves و غیره	گزینه های مختلف دستگاه ابزار مانند مسیر، آسیاب های پایینی، آسیاب های صورت، حفاری، ابزار چامفر، برش بینی توپ، و غیره.
  هزینه	بسیار مقرون به صرفه	گران تر از مسیر

  مقایسه روتر در مقابل اسپندل: آنچه باید بدانید

  روتر و اسپندل هر دو به یک هدف مشابه خدمت می کنند. با این حال، آنها در عملکرد و برنامه های کاربردی تفاوت دارند. اسپندل با گشتاور بالا و سرعت برش پایین کار می کند. برعکس،راه اندازی شامل چرخش کوچک و سرعت برش بسیار بالا است. بعد، رونمایی یک اسپندل 0.0002 اینچ یا کمتر است، در حالی که از 0.0010 تا 0.0015 اینچ برای یک روتر است.

   

  روتر در ساخت مبلمان، حکاکی، هنر، قطعات پلاستیکی و فلزی نرم و نمونه های اولیه قابل استفاده است.اسپندل با سرعت بالا انتخاب بهتری برای کاربردهای صنعتی سنگین استبنابراین، انتخاب میان روتر در مقابل اسپندل نیاز به در نظر گرفتن برخی از معیارهای انتخاب است. این معیارهای مواد workpiece، دقت، پیچیدگی، هزینه، حجم عملیاتی، و غیره.

  چگونه می توانم مسیریابی CNC را شروع کنم؟

  شروع مسیریابی CNC شامل اجرای دقیق چندین مرحله است. قبل از شروع، شما باید یک مدل سه بعدی از بخش مورد نظر را در فرمت سازگار مانند STEP، STL و DXF داشته باشید. سپس،در اینجا مراحل به صورت زمانی هستند:

• کنترل کننده CNC، کنترل از راه دور، تخت / میز و جمع آوری گرد و غبار را فعال کنید.
• یک قطعه روتر CNC مناسب را انتخاب کنید و آن را به یک کلک یا چک وصل کنید.
• قطعه کار را با تنظیم مناطق خلاء روی میز قرار دهید.
• بِت رو روی موقعیت اولیه قرار بدید و مختصاتش رو به صفر، صفر، صفر برسانید.
• فایل CAD/CAM را وارد کنترلر کنید و برنامه را اجرا کنید.
• به طور مستمر تا پایان فرآیند را نظارت کنید.

• نه، نهشما نمی توانید از هیچ بیت روتر برای ماشین های روتر CNC استفاده کنید. کدام بیت استفاده می شود بستگی به آنچه که به ماشین هدایت می شود دارد.هر نوع بیت روتر CNC دارای سازگاری مواد خاص و قابلیت های ماشینکاری استبه عنوان مثال، شما می توانید از V-bit برای حکاکی دقیق چوب استفاده کنید، اما بیت های مستقیم نمی توانند این کار را انجام دهند.

  بنابراین، شما باید به اندازه مواد مورد استفاده و نتایج مورد نظر، بیت مناسب را انتخاب کنید. در غیر این صورت، تحمل، سرعت و سطح را تحت تاثیر قرار می دهد. گاهی اوقاتابزار نادرست همچنین می تواند به قطعه کار و ابزار خود آسیب برسانددر اینجا، بهتر است برای انتخاب بیت روتر مناسب برای هر پروژه خاص از یک متخصص مشورت بگیرید.

  نتیجه گیری

  کار روتر CNC طرح ها را به قطعات فیزیکی با مشخصات دقیق تبدیل می کند. این کار با دقت و هزینه موثر با ماشینکاری هر ماده مناسب ارائه می دهد.انتخاب ابزارها و پارامترهای مناسب، استفاده از تجهیزات پیشرفته، و مهارت های اپراتور نتیجه نهایی را تعیین می کند.

  ريس داراي ماشين هاي پيشرفته و تخصصي براي انجام هر طرحي از روش هاي سي ان سي استخدمات قابل اعتماد ما از نمونه سازی سریع تا تولید انبوه قطعات صنعتی و سفارشیمهندسان باتجربه ما با هم کار می کنند تا اطمینان حاصل کنیم که می توانیم انتظارات مشتری را فراتر بریم.شما می توانید یک نقل قول برای ما دقیق اما مقرون به صرفه راه حل های ماشینکاری CNC درخواست.

  آیا می توانم از هر روتر برای ماشین های روتر CNC استفاده کنم؟