12 نوعًا من آلات CNC موضحة: أيها هو الأفضل؟ 

آلات CNC هي معدات تصنيع حديثة تعمل بالطرح، والتي تتحكم تلقائيًا في مسار الأداة وحركتها لإزالة المواد. يمكنك العثور على أنواع مختلفة من آلات CNC في المصانع الصناعية و ورشة ماكينات CNC، ولكل منها أغراض تصنيع محددة. ومع ذلك، يتم استخدام جميعها في صياغة مادة العمل الفارغة في الجزء النهائي بناءً على أكواد G وM المقدمة.

يساعد فهم قدرات وإيجابيات وسلبيات وتطبيقات آلات CNC على اتخاذ قرارات أفضل حول أي آلة أو مجموعات يمكنها تلبية احتياجات التصنيع الخاصة بك.

واصل القراءة، وسنتناول بالتفصيل 12 آلة CNC مميزة مع دليل قصير حول كيفية اختيار أفضل آلة لمشروعك في النهاية.

ما هي آلة CNC؟

آلة CNC هي نظام تصنيع أو معدات حاسوبية تعمل على تحويل قطع العمل إلى شكل مصمم من خلال عملية إزالة المواد تلقائيًا. فبدلاً من أن يتولى المشغل التعامل مع المغزل وإمساك العمل بالحركة، تعمل أكواد G وM على توجيه المغزل لتحريك محاور مختلفة في مسار محدد مسبقًا. بالإضافة إلى حركة الأداة، فإن تحديد الموضع والمحاذاة والسرعة والتغذية والمتغيرات الأخرى تكون أيضًا آلية.

يتيح تكامل CNC إنتاجًا أسرع وأكثر دقة، واستيعاب أدوات متنوعة، وتشطيب سطح ناعم كما هو الحال في الآلات.

بعد ذلك، سنناقش بشكل موجز الأنواع الـ12 المختلفة لآلات CNC.

1. ماكينات الطحن ذات التحكم الرقمي

تُعد ماكينات الطحن أكثر معدات التحكم الرقمي بالحاسوب شيوعًا. وهي تستخدم أداة قطع دوارة متعددة النقاط متصلة بمحور يتم التحكم فيه بواسطة التحكم الرقمي بالحاسوب. وبالتالي، يمكن للمحور أن يتحرك عبر محاور متعددة (3 أو 5 أو أكثر) لإزالة المادة.

هناك نوعان رئيسيان من المطاحن هما المطاحن الرأسية والمطاحن الأفقية؛ حيث تتضمن المطاحن الأفقية قاطعًا موازيًا لسطح قطعة العمل، والذي يكون بزاوية قائمة في الآلة الرأسية. وهناك أنواع أخرى شائعة وهي المطاحن اليدوية والمطاحن العالمية والمطاحن الشاملة.

علاوة على ذلك، يمكن لطواحين CNC التعامل مع القطع، وطحن الوجه، والتوسيع، والحفر، والتشطيب، والنقر، وغيرها من العمليات باستخدام الأدوات المقابلة.

المزايا

• إنه يدعم خيارًا كبيرًا من أدوات القطع، بما في ذلك المطاحن النهائية، وقواطع الوجه، وقواطع الذبابة، ومفاتيح الخيط، والموسعات.
• الأشكال المعقدة والتخصيصات للآلات ذات المحاور الأعلى.
• يمكن تصنيع الأجزاء الكبيرة والثقيلة الحجم.

عيوب

• مرونة المغزل ومسافة حركة الأداة تحد من حجم الأجزاء.
• قد تتسبب براغي الرصاص والصواميل في حدوث خطأ ارتداد أثناء عملية الطحن باستخدام الحاسب الآلي. 

الاستخدامات

• تحويل قطع العمل المسطحة إلى أشكال وملامح وخطوط معقدة.
• النمذجة السريعة لصناعات السيارات، والفضاء، والطب، والصناعات الأخرى.
• إنتاج كامل النطاق لأجزاء السيارات والآلات المخصصة.

 العلامات التجارية والتكاليف

تعد شركة Yamazaki Mazak Corporation (اليابان)، وShandong Tsinfa (الصين)، وDatron Dynamics (الولايات المتحدة) من العلامات التجارية الرئيسية في سوق ماكينات الطحن. وتبلغ تكلفة ماكينة الطحن CNC القياسية ما بين 30,000 ألف دولار إلى 80,000 ألف دولار.

2. مخرطات CNC وآلات الخراطة

تشير المخرطة وآلة الخراطة ومركز الخراطة إلى أنواع مماثلة من آلات التحكم الرقمي بالكمبيوتر، وهي تُستخدم لإنشاء أشكال متناظرة محوريًا، مثل المخاريط والأعمدة والأسطوانات. تقوم أداة ثابتة متصلة بمحطة برج أو (عمود أداة) بتغذية المادة من شريط العمل الدوار وإنشاء الأشكال المرغوبة.

تعد الأنواع الرئيسية من مخرطة CNC الأفقية والرأسية والمائلة والمتعددة المحاور والمخرطة السويسرية. كل منها أفضل لبعض متطلبات التصنيع المحددة. على سبيل المثال، تعد المخرطة السويسرية مثالية للميزات الصغيرة والصغيرة الحجم.

تقوم ماكينة المخرطة CNC بإجراء عمليات مثل المواجهة، والتحويل، والتقسيم، والحفر، وقطع الخيط، والتخريش، والتدحرج، والتشطيب، والثقب.

المزايا

• دقة عالية وإمكانية التكرار للأشكال المتماثلة.
• تتمتع المخرطة أو المخرطة ذات التحكم الرقمي بسرعة قطع أفضل ويمكنها أيضًا تشغيل المواد الصلبة.
• أنها أكثر إحكاما وصغر حجما من آلة الطحن.

عيوب

• تقتصر قدرة المخرطة على العناصر الأسطوانية
• إن التعامل والتشغيل أكثر تعقيدًا ويتطلب متخصصين خبراء.
• ارتفاع تكلفة الإعداد الأولي للآلة والأدوات

الاستخدامات

• أجزاء نظام التعليق في السيارات، الإطارات، التروس، ومكونات المحرك.
• أجزاء أسطوانية مجوفة مخصصة ذات ميزات داخلية
• مكونات الآلات والأدوات

 العلامات التجارية والتكاليف

تعد Haas Automation (الولايات المتحدة الأمريكية)، وDMG Mori (ألمانيا)، وSMTCS (الصين) من العلامات التجارية الشهيرة للمخرطة وآلات الخراطة ذات التحكم الرقمي بالحاسوب. وتختلف تكلفة الماكينة حسب قدرة المحور وحجم السرير والطراز. ومع ذلك، تتراوح تكلفة المخرطة ثلاثية المحاور النموذجية من 3 دولار إلى 38000 دولار.

3. آلات الطحن والضبط CNC المركبة

كما ذكرنا سابقًا، تتميز ماكينة الطحن بالتفوق في التعامل مع الخطوط المسطحة والمعقدة، كما أن المخرطة هي الأفضل في التعامل مع العناصر المتماثلة المحورية. ومع ذلك، يمكن لماكينة الطحن المركبة ذات التحكم الرقمي بالحاسوب أو مركز الطحن الدوراني إنتاج كلا النوعين من الأشكال الهندسية من خلال الجمع بين قدرة المخرطة والمطحنة.

في عمليات الطحن والدوران باستخدام الحاسب الآلي، يمكن تدوير كل من أداة العمل والقطع. حيث تدور في اتجاهين متعاكسين لإزالة المواد. وفي الوقت نفسه، فإن الدوران والطحن من كلا النوعين من الأدوات متوافقان مع الآلات المركبة.

المزايا

• تعمل القدرات المشتركة على تقليل وقت تعطل الماكينة وتعزيز سرعة الإنتاج.
• دقة محسنة مقارنة بأجهزة CNC القياسية الأخرى، تصل إلى 0.001 بوصة.
• تشطيب سطحي أفضل مع الحد الأدنى من المخالفات

عيوب

• إنها تتمتع بحرية حركة المغزل أقل من آلات الطحن القياسية.
• من الصعب استيعاب أدوات التصنيع كبيرة الحجم في مراكز الطحن والتحويل.

الاستخدامات

• الأجزاء شديدة التعقيد والحساسة للدقة مثل مراوح الطائرات والغرسات الطبية.
• تروس السيارات، صمامات المحرك، المحامل، التروس، وما إلى ذلك.

العلامات التجارية والتكاليف

تكلفة هذه المعدات المعقدة أعلى من الأنواع الأخرى من آلات CNC، حيث تتجاوز 100,000 دولار لآلة بحجم الصناعة. ومع ذلك، تتوفر آلات صغيرة بسعر 40,000 دولار أو نحو ذلك. بالإضافة إلى ذلك، تعد DMG Mori (ألمانيا) وYamazaki Mazak (اليابان) علامتين تجاريتين رائدتين في تصنيع آلات CNC المركبة.

4. جهاز التوجيه باستخدام الحاسب الآلي

تعمل ماكينة التوجيه CNC بنفس مبدأ عمل ماكينة الطحن CNC. والفرق هو أن ماكينات التوجيه تتعامل مع مواد أكثر ليونة ولديها حركات محدودة على المحور Z. وهي تحتوي على أداة دوارة على مغزل يمكنها التحرك على محاور مختلفة.

أنواع أجهزة التوجيه CNC هي؛ أجهزة تغيير الأدوات الأوتوماتيكية (ATC)، والمتداخلة، والصناعية. ولكل منها قدرات مختلفة في التصنيع والإنتاج. يمكن لجهاز التوجيه إجراء التشكيل الجانبي، والنقش، والخيوط، والفتحات، والنقش ثلاثي الأبعاد، والتشكيل، والتسوية، والعديد من العمليات الأخرى.

المزايا

• زيادة سرعة التصنيع وتقليل النفايات لقطع العمل الناعمة والبلاستيك والألمنيوم والمطاط والخشب وما إلى ذلك.
• يؤدي استخدام ATC إلى تقليل وقت التوقف بشكل كبير وزيادة الإنتاجية.
• يُعد جهاز التوجيه آلة فعالة من حيث التكلفة لتصنيع الأجزاء المعقدة والدقيقة.

عيوب

• إن قلة حرية حركة المغزل تحد من معالجة الثقوب العميقة والقطع.
• إنها تتغير لمعالجة المواد الصلبة والآلة أيضًا صاخبة.

الاستخدامات

• يعد العد باستخدام الحاسب الآلي CNC مثاليًا للأجزاء ذات الأسطح المستوية
• الأثاث والعناصر الزخرفية المصنوعة من الخشب والمعادن والبلاستيك.
• لافتات العلامات التجارية والشعارات واللوحات الإعلانية ثلاثية الأبعاد

العلامات التجارية والتكاليف

Camster وAPSX وHAAS automation وBantam tools هي العلامات التجارية الرئيسية التي تنتج وتبيع أجهزة التوجيه CNC. يختلف السعر حسب حجم الماكينة وحجم السرير وقدرة المحور وعوامل أخرى مختلفة. يتراوح النطاق النموذجي بين 10,000 دولار أمريكي أو أكثر لأجهزة التوجيه الصغيرة و80,000 دولار أمريكي أو أكثر لأجهزة التوجيه القياسية ذات الحجم الصناعي.

5. قواطع البلازما CNC

البلازما عبارة عن تيار من الغازات المؤينة عالية الحرارة (تصل إلى 40,000 درجة فهرنهايت). تستخدم آلة القطع بالبلازما ذات التحكم الرقمي تيارًا متحكمًا به من البلازما يتم توجيهه عبر الفوهة للقطع الحراري وتشكيل قطع العمل الموصلة.

تستخدم ماكينات القطع بالبلازما ذات التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي شعلة بلازما لضرب نفاثة البلازما في قطعة العمل، والتي يتم التحكم فيها بواسطة نظام التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي. عندما يتم ضغط تيار من الغاز في شعلة بلازما، فإن الأقطاب الكهربائية المتصلة تخلق شرارة وتؤين الغازات قبل مغادرة الفوهة.

المزايا

• لا يوجد ضغط ميكانيكي بالقرب من منطقة القطع حيث أن القطع بالبلازما لا يتضمن تفاعلًا مباشرًا بين الأداة وقطعة العمل.
• سرعة قطع أسرع وقطع أنظف ودقيقة
• يمكنه قطع الأشكال غير المنتظمة والمنحنية التي من المستحيل قطعها باستخدام القطع بالقص.

عيوب

• هذه الأنواع من آلات CNC يمكنها قطع قطع العمل الموصلة فقط.
• يمكن أن تؤدي درجة الحرارة المرتفعة لنفث البلازما إلى تصلب المنطقة القريبة من منطقة التصنيع.
• لا يناسب الصفائح الرقيقة وقطع العمل السميكة للغاية، والنطاق النموذجي هو من 1 إلى 50 ملم. 

الاستخدامات

• قطع العلب المعدنية والقنوات والأقواس
• الدعامات الهيكلية والعوارض والألواح
• ألواح هيكل السيارة، الإطارات، وأجزاء العادم.

العلامات التجارية والتكاليف

العلامات التجارية الشهيرة لآلات القطع بالبلازما هي ESAB وCruxweld وLincoln. وبالتالي، أصبحت آلات القطع بالبلازما ذات الحجم الصغير متاحة بسعر 12,000 دولار تقريبًا، ومع زيادة حجم الآلة وإمكانية تصنيعها باستخدام الحاسب الآلي، قد تتجاوز التكلفة 50,000 دولار.

6. آلات القطع بالليزر CNC

تستخدم قواطع الليزر ذات التحكم الرقمي بالحرارة الشديدة أيضًا لقطع وتشكيل المواد، ولكنها توفر دقة أعلى من قواطع البلازما. يحدد رأس الليزر الذي يتم التحكم فيه بواسطة التحكم الرقمي بالحرارة مسار شعاع الليزر الموجه، مما يؤدي إلى إنشاء قطع أو أشكال أو نقوش أو أنماط مرغوبة.

أنواع مختلفة من آلات القطع بالليزر تعتمد على وسيط الليزر (أو مصدر الليزر)؛ ألياف ثاني أكسيد الكربون، النيوديميوم (Nd:YAG). ليزر ثاني أكسيد الكربون مناسب للقطع البسيطة ويستهلك كمية أقل من المسحوق، بينما تتطلب الألياف وNd:YAG المزيد من الطاقة وهي قادرة على القطع المعقد.

المزايا

• سرعة أكبر من البلازما وتوفر دقة أفضل
• قطع ونقش مفصل مع لمسة نهائية ناعمة
• لا تقتصر قواطع الليزر على المعادن والسبائك، بل يمكنها قطع مواد أخرى مواد التصنيع باستخدام الحاسب الآلي مثل البلاستيك والمركبات.

عيوب

• من الصعب تصنيع المواد ذات الانعكاس العالي مثل النحاس والنحاس الأصفر.
• الليزر غير مناسب للصفائح وقطع العمل الأكثر سمكًا
• يمكن أن تنتج البوليمرات والبلاستيك انبعاثات خطرة أثناء العملية.

الاستخدامات

• القطع والحفر والنقش ووضع العلامات على الشعارات والعلامات والرموز والنصوص والفنون وما إلى ذلك.
• إنشاء نماذج أولية للأدوات الخاصة بالسيارات والطيران والإلكترونيات والأدوات الطبية.
• الفنون والمنحوتات
• صناعة الأثاث والخزائن والأنابيب

 العلامات التجارية والتكاليف

العلامات التجارية الشهيرة في تصنيع معدات القطع بالليزر هي Prima Industries وAmbada وTrumpf وCoherent. تتراوح تكلفة الليزر البسيط من 10,000 دولار إلى 18 دولار، في حين تتراوح تكلفة الآلات ذات الحجم الصناعي من 000 دولار إلى 60,000 دولار أو أكثر.

7. آلات التفريغ الكهربائي CNC

تستخدم آلات التفريغ الكهربائي (EDM) شرارات كهربائية تؤدي إلى تآكل المادة في مسار محدد مسبقًا. يولد سلك أو قطب كهربائي داخل العازل مع قطعة العمل الشرارة عندما يمر الجهد العالي من خلاله. تذوب الشرارة (وتسمى أيضًا القوس) وتتبخر المواد من خلال التسخين الموضعي، ويمكن أن تصل درجة الحرارة إلى 12,000 درجة فهرنهايت. درجة فهرنهايت.

الأنواع الشائعة من آلات EDM CNC هي EDM السلكية، وEDM المغمورة بالقالب، وEDM المثقوبة. وبالتالي، فإن تشغيل EDM يخلق تجاويف دقيقة، وثقوبًا صغيرة، وأخاديد عميقة، وقنوات داخلية، وميزات أخرى متنوعة.

المزايا

• تسمح عملية EDM بتصنيع أجزاء معقدة ذات ميزات معقدة، مما يوفر مرونة تصميمية أعلى.
•  لا يوجد ضغط ميكانيكي أثناء التشغيل
• صلابة المادة وصلابتها لا تؤثر على النتيجة.

عيوب

• المواد الموصلة للكهرباء فقط هي المتوافقة مع عملية تصنيع EDM.
• سرعة القطع بطيئة مقارنة بآلات القطع بالبلازما والليزر.
• استهلاك عالي للطاقة

الاستخدامات

• زراعة الأسنان والطبية وأجهزة تنظيم ضربات القلب وأجهزة تحفيز الأعصاب.
• قوالب الحقن، قوالب الصب، قوالب البثق، وأنواع أخرى من الأدوات
• الموصلات الكهربائية، وأجهزة الاستشعار، وما إلى ذلك.

العلامات التجارية والتكاليف

تعد ماكينو، وجيه كيه ماشينز، وفانوك، وأكوتكس من العلامات التجارية الشهيرة التي تصنع آلات التفريغ الكهربائي. وفي الوقت نفسه، تتراوح تكلفتها من 90,000 ألف دولار إلى 150,000 ألف دولار. ومع ذلك، تتوفر أيضًا آلات صغيرة الحجم بسعر أقل من 50,000 ألف دولار.

8. آلة القطع بنفث الماء CNC

تستخدم آلة CNC ذات النفاثة المائية نفاثة مائية عالية الضغط لقطع المواد الصلبة والسميكة. غالبًا ما يتم خلط النفاثة المائية بحبيبات كاشطة دقيقة، مثل أكسيد الألومنيوم وكربيد السيليكون وحتى الماس.

هذه الطريقة غير القابلة للقص والقطع الحراري مناسبة للأعمال الحساسة للحرارة. على سبيل المثال، المواد البلاستيكية الحرارية والمطاط وسبائك المغنيسيوم وما إلى ذلك. يتم استخدام نفث الماء النقي للمواد اللينة، ويتم استخدام نفث الماء الكاشط للمواد الصلبة.

المزايا

• يمكن لتقنية النفث المائي العمل مع صفائح أكثر سماكة، تصل إلى 12 بوصة بناءً على نوع المادة.
• يمكنها العمل مع مواد متنوعة، بما في ذلك المواد المركبة، والمواد الصلبة بالحرارة، والمطاط، والسيراميك، والرغوة.
• لا توجد مناطق متأثرة بالحرارة وتكلفة منخفضة

عيوب

• سرعة وإنتاجية الآلة أبطأ من ماكينات القطع بالليزر والبلازما.
• يوجد خطر فشل جزء منه بسبب الضغط العالي
• إنها تتمتع بدقة أقل نسبيًا.

الاستخدامات

• أجزاء الطيران والفضاء مثل شفرات التوربينات والأجزاء المركبة الهيكلية
• الأختام والحشيات وقطع التروس
• العناصر الهيكلية والمعمارية
• الآلات الموسيقية، واللوحات الأسماء، والفنون الحجرية والسيراميك، وما إلى ذلك.

العلامات التجارية والتكاليف

العلامات التجارية الشهيرة لآلات النفث المائي CNC هي KMT Waterjet وOMAX وJet Edge وWARD Jet. وفي الوقت نفسه، تتراوح تكاليف الآلة من 50,000 دولار إلى 1,80,000 دولار أو أكثر 

9. ماكينات الطحن باستخدام الحاسب الآلي

لا تعد ماكينات الطحن أو المطاحن ذات التحكم الرقمي بالكمبيوتر من النوع المباشر من ماكينات التحكم الرقمي بالكمبيوتر التي تقطع أو تشكل العمل، بل تُستخدم بدلاً من ذلك لجعل الأبعاد دقيقة وتحقيق تشطيب سطحي ناعم. تتضمن ماكينة الطحن ذات التحكم الرقمي بالكمبيوتر عجلة دوارة بطبقة كاشطة في الأعلى. عندما يتم إدخال الأجزاء في عجلة الطحن هذه، تزيل المواد الكاشطة المواد الثانوية. وبالتالي، فإن استخدام مواد كاشطة أدق يمكن أن ينتج عنه تشطيب يشبه المرآة.

يعتمد شكل عجلة الطحن على هندسة الأجزاء التي تحتاج إلى الطحن، سواء كانت تتطلب طحنًا داخليًا أو خارجيًا. بالإضافة إلى ذلك، فإن المواد الكاشطة النموذجية المستخدمة في العجلات هي الكوارتز والرمل والرمان والكوروندوم.

المزايا

• بالإضافة إلى التشطيب والتلميع، تقوم المطحنة أيضًا بإزالة الشقوق الدقيقة والمخالفات السطحية.
• يمكن للمطاحن تحقيق التفاوتات المحددة من خلال إزالة المواد البسيطة.
• تقريب الزوايا والحواف الحادة

عيوب

• إن إزالة المواد ببطء يجعلها غير مناسبة لمهام التصنيع الثقيلة.
• فهو ينتج الحطام والغبار والضوضاء، مما يتطلب التنظيف المتكرر.

الاستخدامات

• التشطيب السطحي لتروس السيارات، ومكونات نظام الفرامل، والمحامل، وأعمدة الكرنك، وما إلى ذلك.
• أجزاء المعدات الطبية والأدوات الجراحية والغرسات.
• أدوات التصنيع، والوصلات، والقوالب، والنماذج.

العلامات التجارية والتكلفة

إذا كنت تبحث عن ماكينات طحن CNC، فإن Yamazaki Mazak وHaas Automation وDMG Mori هي بعض من أفضل الشركات المصنعة. تبدأ التكلفة من 6,000 دولار وتتجاوز 50,000 دولار مع زيادة الأتمتة والقدرة على الحجم.

10. آلات الحفر باستخدام الحاسب الآلي

تُستخدم آلات الحفر أو المثاقب ذات التحكم الرقمي في عمل ثقوب أسطوانية، سواء كانت ثقوبًا مستقيمة أو غير مستقيمة، باستخدام أحجام مناسبة من رؤوس المثقاب. ومن بين الأنواع المختلفة من آلات التحكم الرقمي في العمل، تتخصص في مهام الحفر والتوسيع والثقب واللولبة الداخلية.

يعمل المغزل الذي يتم التحكم فيه بواسطة الحاسب الآلي على تأمين لقمة الحفر ويدور إلى الأسفل، حيث يقوم هيكله الحلزوني بتكسير المادة إلى الأعلى. بالإضافة إلى ذلك، فإن لقم الحفر الملتوية، والبناء، والمسامير، والحلقية، والمتدرجة، والمنقرة هي الأنواع الشائعة من لقم الحفر. 

علاوة على ذلك، فإن المثاقب متعددة المغازل، والذراع الشعاعية، والمثاقب الدقيقة، والمثاقب اللولبية هي الاختلافات الرئيسية لآلات الحفر.

المزايا

• يقوم بإنشاء ثقوب دقيقة في مختلف المواد مثل المعادن والبلاستيك والمركبات وما إلى ذلك.
• تسمح أتمتة عملية الحفر بالوصول إلى حدود ضيقة تصل إلى 0.001 ملم.
• يمكن لآلة الحفر استيعاب أشكال وأحجام مختلفة من رؤوس الحفر.

عيوب

• تعقيد الماكينة والصيانة المتكررة
• حدود قطر الحفرة وعمقها

الاستخدامات

• السيارات، وبناء السفن، ومكونات الطائرات
• الأثاث والآلات والأدوات
• فتحات التجميع للمسامير والمثبتات وما إلى ذلك.
• فتحات تثبيت الخيوط الداخلية

العلامات التجارية والتكلفة

تعد Okuma وHaas وAmada وDMG Mori من العلامات التجارية الشهيرة لآلات الطحن ذات التحكم الرقمي بالكمبيوتر. تبلغ تكلفة آلة الحفر ذات التحكم الرقمي بالكمبيوتر الأساسية حوالي 15,000 دولار. ومع ذلك، فإن آلة الحفر متعددة المحاور المتقدمة ذات القطر الكبير والقدرة على العمق تكلف أكثر من 50,000 دولار.

11. آلات متعددة المحاور

تتميز ماكينات CNC النموذجية بحركة ذات محورين أو ثلاثة محاور (حركة المغزل أو الأداة). وفي الوقت نفسه، تُعرف أي ماكينة تتجاوز المحور الثلاثي بالماكينة متعددة المحاور. عادةً ما تكون ماكينات CNC ذات المحاور الأربعة والخمسة شائعة الاستخدام في صناعة التصنيع. ومع ذلك، فهي تأتي أيضًا بتكوينات ذات 2 و3+3 و4 و5 و5 و3 محورًا.

تتيح هذه الآلات المتطورة مرونة أكبر في الحركة، كما تتيح تعقيد القطعة. ويمكنها إنتاج سمات معقدة مثل القنوات العميقة، والخطوط غير المنتظمة، والملامح، والتخفيضات.

المزايا

• سمح الإعداد الفردي للآلة متعددة المحاور بتصنيع أجزاء CNC ذات ميزات هندسية معقدة.
• سرعة الإنتاج والدقة السريعة
• أدوات وتجهيزات بسيطة

عيوب

• تتطلب تكاليف تركيب عالية ومشغلين ماهرين لتشغيل الماكينة.
• يزيد الكود المعقد لنظام التحكم الرقمي المحوسب من خطر حدوث أخطاء في الإعداد والتحديد.

الاستخدامات

• أجزاء دقيقة ومخصصة للطائرات والأجهزة الطبية ومعدات الدفاع.
• علب محركات السيارات، والمكونات الداخلية، وغطاء المكربن، ورؤوس الأسطوانات، وما إلى ذلك.
• المجوهرات والأثاث والأجزاء والمنتجات الزخرفية

العلامات التجارية والتكاليف

تعد Yamazaki Mazak وHaas وEMAG وMakino من العلامات التجارية الشهيرة للآلات متعددة المحاور. تتراوح تكلفة هذه الآلات عادةً من 1,20,000 دولار إلى 7,00,000 دولار.

12. طابعة CNC ثلاثية الأبعاد

الطابعة ثلاثية الأبعاد ليست نوعًا تقليديًا من آلات CNC، بل هي عبارة عن معدات تصنيع إضافية، مما يعني أن الآلة تبني التصميم عن طريق إضافة طبقات لاحقة من المواد. يمكن للطابعة ثلاثية الأبعاد إنتاج أشكال هندسية معقدة من خلال عملية أتمتة كاملة. 

بعد ذلك، تعد التلبيد الانتقائي بالليزر (SLS)، والتلبيد المباشر بالليزر المعدني (DMLS)، والطباعة الضوئية المجسمة (SLA)، والاندماج متعدد النفاثات (MJF) الأنواع الشائعة من الطابعات ثلاثية الأبعاد. ولكل منها آليات بناء مختلفة وتوافق مع المواد.

المزايا

• الأشكال الهندسية المعقدة وحرية التصميم
• متطلبات أدوات بسيطة وقليلة
• الحد الأدنى من نفايات المواد

عيوب

• الطباعة ثلاثية الأبعاد ليست مناسبة لجميع أنواع المواد، فهي تقتصر على البلاستيك وبعض المعادن.
• تتطلب الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد معالجة لاحقة كما أنها غير مناسبة للإنتاج الضخم.

الاستخدامات

• النمذجة السريعة لمختلف التصاميم لاختبار الهيكل والأداء.
• أغلفة الطائرات بدون طيار والكمبيوتر الشخصي وغيرها من الأجهزة الإلكترونية
• الغرسات الطبية والأدوات الجراحية المخصصة
• أجزاء الطائرات والمركبات الفضائية

العلامات التجارية والتكاليف

أصبحت الطابعات ثلاثية الأبعاد أكثر شيوعًا في الوقت الحاضر ومتوفرة بأحجام وأنواع مختلفة. تبلغ تكلفة الطابعة ثلاثية الأبعاد البسيطة حوالي 3 دولار، في حين تبدأ أسعار الطابعات الصناعية من 3 دولار وتتجاوز 5,000 دولار. بالإضافة إلى ذلك، فإن العلامات التجارية الشهيرة للطابعات ثلاثية الأبعاد هي FlasForge و20,000D Systems وMarkforged وRaise 120,000D.

المكونات الشائعة لآلة CNC

تتضمن أي آلة CNC عدة مكونات فردية تعمل معًا لتنفيذ عمليات التصنيع؛ الأجهزة الميكانيكية، والدوائر الكهربائية، وأجهزة الاستشعار، وبرامج الكمبيوتر، وما إلى ذلك.

وفيما يلي المكونات الأكثر شيوعًا؛

سرير

السرير عبارة عن سطح صلب ومستقر مصنوع عادة من سبائك الحديد الزهر. وهو يوفر قاعدة لحمل المواد ويحتوي على أدوات تثبيت مختلفة وتركيبات وفتحات.

جهاز الإدخال

إنه أحد مكونات آلة CNC التي تتلقى مدخلات برنامج CNC (أسطر تعليمات G & M-code). وعادةً ما يتم ذلك باستخدام نظام لاسلكي أو منفذ USB أو نقل سلكي.

وحدة التحكم في الماكينة

وحدة التحكم في الماكينة هي مركز نظام CNC بالكامل المصنوع من مكونات إلكترونية وبرامج كمبيوتر. تقوم بتفسير البرنامج المحمل والتحكم في التشغيل باستخدام مرحلات المحرك المؤازر وأجهزة استشعار التغذية الراجعة. علاوة على ذلك، فهي تتحكم في بدء التشغيل والسرعة والتغذية وما إلى ذلك.

وحدة عرض

إنها شاشة LCD تعرض جميع بيانات التشغيل في الوقت الفعلي لأغراض المراقبة. يمكن للمشغل التحقق مما إذا كانت آلة الطقس تعمل بشكل صحيح أم لا.

لوحة التحكم

إنها عبارة عن مجموعة من وحدات التحكم في الماكينة والشاشة والوحدة والواجهة وكلمات الإدخال. علاوة على ذلك، تعمل لوحة التحكم كوحدة أساسية في نظام CNC.

الأدوات الآلية

تشير أدوات الآلة إلى مجموعة من الأجهزة الميكانيكية التي تشارك بشكل مباشر في عملية التصنيع، بما في ذلك المغازل، ومحركات الأقراص، وشرائح الطاولة.

نظام الدفع

نظام القيادة مسؤول عن تسهيل وضع أدوات الآلة ومعالجتها للمشغل من خلال التحكم في المحور. تشكل محركات السيرفو والدوائر الإلكترونية والمرحلات والمسامير والمحركات المتدرجة وغيرها من الأجهزة المختلفة هذا النظام بشكل جماعي.

نظام الملاحظات

يشير نظام التغذية الراجعة إلى نظام حلقة مغلقة للتحكم في التشغيل الآلي والذي يتضمن العديد من أجهزة الاستشعار والمحولات والمرحلات. وهي تسجل وتقدم تغذية راجعة في الوقت الفعلي حول حركة الأداة وموضعها وغيرها من المعلومات إلى وحدة التحكم في الماكينة.

سنفرق

تُستخدم المقبضات بشكل أساسي في مراكز الخراطة وآلات الخراطة. فهي توفر قبضة تثبيت لقطع العمل.

هيادستوك

يحمل رأس الماكينة العمل ويحافظ عليه من أجل تحديد الموضع والمحاذاة بشكل دقيق، كما يحيط بمحور الماكينة ويسحقه.

تايلستوك

آلية دعم أخرى للعمل مبطنة بشكل مثالي برأس الآلة على الطرف المقابل.

تيلستوك ريشة

هو عبارة عن جزء أسطواني طويل ذو شكل مخروطي في النهاية يتم تثبيته في ذيل المخروط، على نفس خط محور المخرطة والمغزل.

فوت سويتش أو دواسة

يفتح فكي المخرطة ويسهل تفكيك العمل المثبت. يضغط المشغل على المفتاح أو الدواسة بالقدم كلما احتاج المخرطة إلى البدء أو التوقف أو التفكيك.

نقاط رئيسية لاختيار أفضل نوع من آلات CNC

فيما يلي بعض الاعتبارات الهامة لاختيار آلة CNC التي يمكنها تلبية احتياجات التصنيع الخاصة بك؛

حدد نوع المادة الخاصة بك

أولاً، ضع في اعتبارك نوع مادة العمل التي ستستخدمها في الماكينة. تؤثر الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للعمل بشكل كبير على الاختيار. بعض الماكينات مناسبة فقط لقطع العمل المعدنية، في حين أن بعضها الآخر يمكنه العمل مع أنواع مختلفة من المواد.

تحديد تعقيد الجزء

هل تصميم القطعة التي تصنعها يحتوي على سمات هندسية معقدة ومتعددة؟ إذا كانت الإجابة بنعم، فلا يمكن لآلة بسيطة تصنيعها. قد تحتاج إلى آلات CNC ذات 4 أو 5 أو 6 محاور أو أكثر. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب الخطوط ثلاثية الأبعاد المعقدة مطحنة دوارة مركبة أو مزيجًا من أنواع متعددة من آلات CNC.

النظر في حجم الإنتاج

هل تستخدم آلات CNC للنماذج الأولية السريعة أو الدفعات الصغيرة أو التشغيلات الكاملة؟ حدد حجم إنتاجك بوضوح، فالكميات الأكبر تتطلب آلات ذات دورات إنتاج سريعة وقابلة للتكرار. في الإنتاج الضخم، يستخدم المصنعون غالبًا تكاملات ATC والتغذية المبسطة.

متطلبات الدقة

ترتبط متطلبات الدقة بالتفاوتات الضيقة. إذا كانت أجزاؤك تتطلب أجزاء دقيقة ومتقنة، فتحقق من قدرات ماكينات CNC لمعرفة ما إذا كانت تندرج ضمن النطاق المطلوب أم لا. كما أن صلابة الماكينة واستقرارها ضروريان أيضًا لمقاومة الاهتزاز وتحقيق تفاوتات ضيقة. على سبيل المثال، مراكز Turn-Mill صلبة وتوفر مستوى عالٍ من الدقة.

حجم القطعة وأبعادها

تخيل أنك اخترت آلة عالية الدقة ومتوافقة ولكن مساحة التصنيع الخاصة بها (حجم السرير) أصغر من حجم القطعة. لذلك، قم بتحديد الأبعاد وحجم القطعة في الرسم، ثم ضع في اعتبارك حجم السرير ومرونة حركة الأداة وإمكانية الوصول إلى الأداة.

الميزانية

بعد اختيار نماذج الآلات المختلفة التي تلبي جميع المتطلبات المذكورة أعلاه، ضع في اعتبارك أسعارها. حاول الموازنة بين قدرة الآلة وأفضل قيمة سعرية، ولكن لا تتنازل عن المتطلبات الأساسية. بالإضافة إلى ذلك، من الحكمة أيضًا مراعاة أسعار الطاقة والتشغيل والمناولة التي ستكلفك لاحقًا.

لماذا لا تفكر في خدمات تصنيع الآلات ذات التحكم الرقمي؟

تتطلب أجزاء التصنيع باستخدام الحاسب الآلي المعقدة معدات متقدمة للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي أو استخدام آلات متعددة. وبالتالي، فإن معرفة قدرات الآلة وعملياتها ضرورية أيضًا للحصول على نتائج دقيقة. ومع ذلك، يمكنك التفكير في خدمات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي من الشركات المصنعة الثانوية للاستفادة من آلاتها وخبراتها. فهي تتيح لك تحويل تصميمك إلى أجزاء ومنتجات وظيفية فعلية دون الحاجة إلى امتلاك الآلات.

RapidDirect هي شركة تصنيع رائدة مقرها الصين ولديها مصنع تصنيع متقدم يضم أكثر من 200 ماكينة CNC في أكثر من 20 فئة. لقد عملنا مع صناعات السيارات والفضاء والطب والأجهزة والإلكترونيات والعديد من الصناعات الأخرى في جميع أنحاء العالم لتوريد مكونات ماكينات CNC. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع مهندسونا ومشغلونا بخبرة تزيد عن عقدين من الزمن في مشاريع التصنيع. 

إذا كنت مهتمًا، قم بتحميل تصميمك اضغط هنا واطلب عرض أسعار. جميع التحميلات والمعلومات سرية للغاية!

الأسئلة الشائعة