آلة CNC

أنواع ماكينات CNC

ماكينة CNC هي ماكينة قطع يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر تُستخدم لتصنيع وتشكيل وقطع المواد إلى الأشكال والمُكوّنات المطلوبة. ماكينات CNC تعمل بنظام كمبيوتر يُتحكم في حركة الماكينة لضمان قطع وتشكيل المواد بدقة وفقًا للمواصفات المطلوبة. غالبًا ما يتم تحقيق ذلك من خلال برمجة الماكينة لمتابعة مسارات معينة، عمليات، وسرعات.

يمكن تقسيم ماكينات CNC بشكل عام إلى خمس فئات رئيسية:

• ماكينات CNC للطحن: هذه هي أكثر ماكينات CNC استخدامًا. تعمل هذه الماكينات من خلال استخدام مستويات مختلفة من السرعة وأدوات القطع لتقطيع المواد. بشكل عام، تعد ماكينات CNC للطحن خيارًا مُفضلًا لإنتاج أشياء مُعقدة وغير منتظمة الشكل. مقارنةً بالخيارات الأخرى، فهي سريعة ودقيقة للغاية. من المزايا الجيدة لهذه الماكينات أنها يمكن استخدامها على مواد متنوعة، بما في ذلك المعادن والبلاستيك والخشب. مما يجعلها مناسبة للعديد من التطبيقات والمشاريع.
• ماكينات CNC لقطع الليزر: تستخدم هذه الماكينات أشعة ليزر عالية الدقة لقطع أنواع مختلفة من المواد. تستخدم ماكينات CNC لقطع الليزر أشعة ليزر عالية الطاقة يتم التحكم فيها بواسطة نظام CNC لقطع المواد. تُعرف هذه الماكينات بإنتاجها للقطع السريعة والنظيفة بدقة عالية. تمامًا مثل ماكينة CNC للطحن، يمكن لماكينة CNC لقطع الليزر التعامل مع أنواع مختلفة من المواد. يشمل ذلك المعادن والبلاستيك والخشب وحتى الأقمشة. نتيجةً لذلك، غالبًا ما تُستخدم في صناعات مختلفة لأغراض وتطبيقات متنوعة. عيب واحد لماكينة CNC لقطع الليزر هو أنها قد تكون باهظة الثمن للشراء والصيانة.
• ماكينات CNC لقطع البلازما: تستند هذه الماكينات إلى مبدأ مشابه لماكينات CNC لقطع الليزر. تستخدم ماكينات قطع البلازما نفاثة بلازما عالية الطاقة لقطع المواد. تُعد نفاثات البلازما تيارات غاز مؤينة يتم إنشاؤها عندما يمر تيار كهربائي من خلال غاز مُضغوط. ما يميز ماكينة CNC لقطع البلازما هو استخدامها للطاقة الأقل من ماكينة قطع الليزر. وبالتالي، فهي أسرع ويمكنها قطع المواد الأكثر سمكًا. مما يجعلها مثالية لتصنيع المعادن الذي ينطوي على العمل مع صفائح معدنية سميكة، مثل الفولاذ والألومنيوم. تُستخدم ماكينة CNC لقطع البلازما بشكل أكبر في صناعات تصنيع المعادن والسيارات.
• ماكينات CNC للأعمال الخشبية: تم تصميم هذه الماكينات خصيصًا للعمل مع المواد الأكثر ليونة، مثل الخشب والبلاستيك والإسفنج، من بين أمور أخرى. تستخدم هذه الماكينات مغزلًا عالي السرعة وبت طحن لتعقب وقطع أشكال وتصاميم مختلفة على المواد. مما يجعلها مثالية لإنشاء وتصنيع تصاميم وأنماط معقدة. نظرًا لتنوعها ودقتها، تُستخدم ماكينات CNC للأعمال الخشبية على نطاق واسع في صناعة النجارة وخشب العمل.
• ماكينات CNC للقص: تُعرف أيضًا باسم ماكينات CNC للقطع المستقيمة، وهي ماكينات CNC مُخصصة لقص وتقليم المواد لإنهاء مُوحد. تعمل هذه الماكينات من خلال إجراء قطع مستقيمة على طول حواف المادة. عادةً ما يتم ذلك بناءً على برنامج مُحدد ومواصفات مُسبقة التحديد. مما يضمن أن المنتج النهائي له حافة نظيفة. من أهم استخدامات ماكينة CNC للقص هو معالجة الخشب.

المواصفات والصيانة

المواصفات ضرورية عند شراء ماكينة CNC للأعمال الخشبية لمهام متنوعة. تحدد هذه المواصفات إمكانات الجهاز. بشكل عام، إليك أجزاء ماكينة CNC للأعمال الخشبية والمواصفات التي يجب مراعاتها:

• بت طحن CNC:

  هذه هي أدوات القطع التي تستخدمها ماكينة CNC للأعمال الخشبية لتشكيل المواد. سيتوقف نوع المادة المُستخدمة بشكل أساسي على نوع المادة المُستخدمة. على سبيل المثال، يتطلب الألومنيوم بت طحن مصنوع من كربيد. يحدد حجم البت مستوى التفاصيل في القطع. على سبيل المثال، يمكن لبت أصغر قطرًا الوصول بسهولة إلى المساحات الضيقة بينما يغطي بت أكبر مساحةً أكبر ويعمل بشكل أسرع.

• حجم الذراع:

  تحتوي ماكينة CNC للأعمال الخشبية على ذراعين: ذراع رفيع وذراع سميك. يربط الذراع أداة القطع بمغزل الماكينة. الذراع الرفيع هو للماكينات منخفضة التكلفة وله انتقال للذبذبات. (يؤثر هذا على جودة القطع). من ناحية أخرى، فإن الذراع السميك أكثر دقة ومتانة.

• طاولة ماكينة CNC للأعمال الخشبية:

  هذا هو السطح الذي تُحمل عليه المواد أثناء عملية الطحن. توفر مواد مثل MDF تثبيتًا بالفراغ لتأمين المواد. سيحدد حجم الطاولة حجم المادة التي يمكن استيعابها.

• حامل الأداة/المُثبت:

  المُثبت هو جهاز مُمسك للأداة يقوم بتثبيت أداة القطع. يتلقى سرعات دوران عالية من مغزل لقطع المواد الصلبة مثل الأخشاب الصلبة. تتوفر المُثبتات بأحجام عديدة (عادةً من 1/8″ إلى 1/2″)، لكن أكثر الأحجام شيوعًا هي من 0 إلى 6 ملم. عادةً ما تكون ماكينات ذات مغزل 2.2 كيلو وات أو 500 وات ذات أحجام مُثبتات مختلفة عن تلك ذات مغزل 2.2-9 كيلو وات. بالنسبة لتلك ذات 2.2-9 كيلو وات، سيكون حجم المُثبت ER20 أو ER11 أو ER16. يمكن لحجم مُثبت أكبر استقبال ذراع قطع أكبر ويمكن لحجم مُثبت غير متوازن استقبال ذراع قطع غير متوازن

• برنامج ماكينة CNC:

  قد تحتوي ماكينات CNC على برنامج تحكم مفتوح المصدر أو داخلي. مع المزيد من التحكم في مفتوح المصدر، يكون لدى المستخدمين مزيدًا من الحرية في تخصيص تجربتهم. ومع ذلك، يجب أن يكون لديهم المزيد من المعرفة والمهارات لمعرفة ما يجب تغييره. في معظم الحالات، قد يعمل البرنامج المُعدل فقط على بعض الماكينات ذات الأجهزة المحددة.

• المحور:

  أكثر المحاور شيوعًا في ماكينة CNC هو المحور 3D، مما يشير إلى الحركة في ثلاثة اتجاهات: X و Y و Z. ومع ذلك، تحتوي بعض الماكينات على محور 4 أو 5. تحتوي ماكينة 4 محاور على محور A إضافي يدور (مُستخدم بشكل مثالي لنحت الأشياء الأسطوانية) بينما تحتوي ماكينات CNC ذات 5 محاور على محوري دوران B و C إضافيين. كلما زاد عدد المحاور، زاد تعقيد وتفاصيل القطع وزيادة دقة الماكينة.

تتطلب ماكينة CNC للأعمال الخشبية صيانة ورعاية مناسبة لتوفير قطع دقيقة. ينطبق ذلك بشكل خاص عندما تعمل الماكينة مع مواد صلبة وسميكة. إليك دليل أساسي لصيانة ماكينة CNC للأعمال الخشبية:

• تزييت الأجزاء المتحركة: ضع كمية قليلة من الشحم على القضبان الخطية والمحامل مرة واحدة في الشهر. سيساعد ذلك ماكينة CNC على الحركة بسلاسة.
• تنظيف الحطام والغبار: استخدم مكنسة كهربائية لإزالة الحطام من مواد العمل. استخدم أيضًا الهواء المضغوط لتنظيف أي غبار يصعب الوصول إليه.
• فحص حالة الأداة: أداة القطع هي أهم جزء في ماكينة CNC للأعمال الخشبية. أثناء الصيانة، فحصها بحثًا عن أي علامات على التآكل الزائد. إذا كانت هناك علامات على التآكل، ففكر في استبدالها. أيضًا، قم بتنظيف الأداة برفق لإزالة الحطام وتنظيف حوافها.
• فحص الأحزمة والمحامل: تدفع الأحزمة محاور الماكينة بينما تدعم المحامل الأجزاء المتحركة. أثناء الصيانة، تحقق من وجود علامات على التلف. إذا كانت هناك أي علامات، استبدلها للحفاظ على دقة الطحن.
• تنظيف القضبان: يمكن للقضبان المتسخة أن تؤثر بشكل كبير على حركة الماكينة. نتيجةً لذلك، تتأثر العملية السلسة. لذلك، فكر في تنظيف القضبان شهريًا للسماح بالحركة الحرة وتحسين الأداء.

سيناريوهات ماكينات CNC

يمكن لماكينات CNC إنشاء أنماط تصميم من خلال القطع والنحت والحفر والطحن وإجراء عمليات أخرى على مواد مختلفة. باستخدام مواد مثل الحجر أو الخشب أو البلاستيك أو المعدن، يمكن لهذه الماكينات المساعدة في إنشاء أي شيء بدءًا من الأجزاء العسكرية والسيارات إلى مكونات الأجهزة الطبية والمجوهرات. إليك نظرة موجزة على بعض استخدامات ماكينة CNC في مختلف الصناعات.

وفقًا للبحوث، ستكون لأمريكا الشمالية حصة سوقية ضخمة لماكينات CNC بحلول عام 2027، وخاصة في صناعات الأخشاب والفضاء والدفاع والأتمتة. أحد الأسباب الرئيسية لازدهار السوق هو الطلب الكبير على المنتجات المخصصة في صناعات الأثاث والطب. مع زيادة الطلب على الأطراف الصناعية والأجهزة الجراحية العظمية، ستظل ماكينات CNC الطبية مطلوبة. وينطبق الشيء نفسه على العاملين في صناعة الأخشاب. توفر ماكينات CNC حلًا سريعًا لإنشاء قطع أثاث دون الحاجة إلى مساعدة كبيرة من المشغلين. وينطبق ذلك أيضًا على العاملين في صناعة التصنيع الذين يسعون لإنشاء أشكال غير متناظرة وغير منتظمة مثل الأقواس والقوالب.

الصناعات الأخرى التي تُستخدم فيها ماكينات CNC على نطاق واسع هي صناعة النسيج وصناعة الإشارات والمراقبة والأمن للأقفال وصناعة الإلكترونيات. بينما تُستخدم ماكينات CNC للأعمال الخشبية بشكل شائع في صناعات الأخشاب والنسيج لدقتها وقدرتها على قطع أشكال معقدة، تُستخدم ماكينات CNC للآلات الدائرية بشكل شائع في صناعات الإلكترونيات والأقفال لإنشاء أشياء أسطوانية مثل الخيوط والثقوب والأخاديد في الأجهزة الكهربائية وآليات القفل. وينطبق الشيء نفسه على صناعة صناعة الأثاث، حيث يمكن للآلات الدائرية نحت أرجل الطاولات والكراسي بسهولة.

عندما يتعلق الأمر بالماكينات CNC الأكثر تخصصًا، تُستخدم ماكينات قطع الليزر على نطاق واسع في صناعة الإلكترونيات لقطع لوحات الدوائر المطبوعة ولوحات الدوائر الكهربائية. تُعد ماكينات CNC للنحت شائعة أيضًا في صناعة المجوهرات لدقتها. يُستخدم مغزل مقلوب ذات قبضة قوية وأداة دوارة في معظم ماكينات CNC للطحن. تعمل هذه الماكينات بشكل مثالي لتسوية وقطع مجموعة متنوعة من المواد الصلبة. عند دمجها مع مشعل بلازما، يمكن للمرء قطع ألواح معدنية سميكة بسهولة.

كيفية اختيار ماكينة CNC

• احتياجات قدرة العمل

  تطابق حجم وتعقيد المشاريع مع مساحة العمل المطلوبة وقوة المغزل ومرونة المحور.

• الدقة والجودة

  اختر ماكينة تُلبي متطلبات الدقة المحددة لضمان جودة المنتج المطلوبة.

• توافق المادة

  اختر ماكينة تدعم أنواع وسمك المواد المطلوبة من خلال مراعاة تقنية القطع.

• حجم الإنتاج

  بالنسبة للإنتاج الضخم، اختر ماكينة ذات آلة عالية السرعة وبنية قوية لضمان المتانة.

• سهولة الاستخدام

  خذ في الاعتبار الميزات سهلة الاستخدام مثل توافق البرنامج والواجهات البديهية ونظم تغيير الأداة الفعالة.

• التكاليف والاستثناءات

  وازن بين التكاليف الأولية والنفقات المستمرة مقابل الأداء المطلوب من خلال مراعاة الصيانة والأدوات واستخدام الطاقة.

• الدعم بعد الشراء

  خذ في الاعتبار توافر دعم العملاء وقطع الغيار وشبكات الخدمة لضمان أداء الماكينة على المدى الطويل.

• التقييمات والملاحظات

  ابحث عن أداء الماكينة وموثوقيتها من خلال دراسة تجارب المستخدمين ومقارنات طرز مختلفة.

أسئلة شائعة حول ماكينة CNC

س1: هل يمكن للمستخدمين ترقية وحدة التحكم في ماكينة CNC؟

ج1: نعم، إذا أراد المستخدمون الاستمتاع بميزات جديدة أو تحسين تجربتهم، فيمكنهم إجراء ترقية لوحدة التحكم في ماكينة CNC. يمكنهم التحقق مما إذا كان إصدار برنامج وحدة التحكم في CNC قابل للترقية. إذا كان الأمر كذلك، فيمكنهم اتباع التعليمات التي يوفرها الشركة المصنعة لإجراء الترقية.

س2: ما أنواع المواد التي يمكن أن تعمل بها ماكينة CNC للمعادن؟

ج2: المعادن مثل الألومنيوم والنحاس والنحاس والفولاذ الكربوني والفولاذ المُصْلَب والفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ للأدوات، إلخ. بالإضافة إلى أنواع مختلفة من المعادن، يمكن لماكينة CNC قطع ونقش مجموعة واسعة من المواد مثل الخشب والبلاستيك والزجاج والمواد المركبة. ستعتمد القدرة المحددة على نوع ماكينة CNC ومواصفاتها، بما في ذلك تصميمها وأدوات القطع المُثبتة.

س3: ما الفرق بين ماكينة CNC وطابعة ثلاثية الأبعاد؟

ج3: تستخدم ماكينة CNC نماذج برامج كمبيوتر مُبرمجة مسبقًا للتحكم في حركة أجزاء ميكانيكية. تعمل من خلال طرح المواد لإنشاء نماذج. على العكس من ذلك، تودع طابعة ثلاثية الأبعاد المواد طبقةً تلو الأخرى لإضافة إلى البنية الموجودة. عادةً ما تُستخدم ماكينات CNC لنحت وتصنيع الأجسام الصلبة، بينما تُستخدم طابعات ثلاثية الأبعاد للتصنيع السريع للأجسام الجديدة.

س4: كيفية نقل ماكينة CNC بأمان؟

ج4: قبل بدء النقل، يحتاج المستخدمون إلى فصل ماكينة CNC عن مصدر الطاقة. أثناء تحريكها، يحتاجون إلى تأمينها في وضع مستقيم لمنع تلف مكوناتها الحساسة. يمكنهم أيضًا استخدام توسيد مناسب لحمايتها من الاهتزازات والصدمات. عند النقل، يحتاج المستخدمون إلى تفريغ ماكينة CNC بعناية وفحصها بحثًا عن أي تلف أو مشكلات.