کاربرد دستگاه سی ان سی CNC چوب امروزه بر کسی پویشده نیست، مشخصات آنها و نحوه عملکردشان امروزه آنها را به عضو جداناپذیری از زندگی ما تبدیل کرده و شامل صنعت بزرگی است که هزاران زیر مجموعه دارد. از دیرباز بشریت به این فکر بوده با کمترین صرف زمان و استفاده از سادهترین روشهای ممکن، بهترین بازدهی را با بهترین وسایل بدست آورد. انسانهای اولیه، با سنگ آشنا بودند و به همین دلیل همه نیازهای اولیه خودشان را را رنج و مشقت فراوان از سنگ میساختند. کمی گذشت تا انسان با گیاهان و فرآوردههای گیاهی آشنا شد و ملزومات خودش را از برگ و چوب درختان تهیه کرد.
فراوانی آن بقدری بود که بشر اولیه تصور میکرد با منبعی نامحدود مواجه شده و برای همین به صورت بی رویه به قطع چوب اهتمام ورزید. زمان گذشت تا با انقلاب صنعتی، میزان بهرهوری صنعت چوب افزایش یابد و همین موضوع باعث شد برای جلوگیری از قطع بیرویه درختان چاره اندیشی شود. آن چاره اندیشی، امروز استفاده صحیح و علمی از درختان است تا علاوه بر جلوگیری از ضرر و زبان، احیای جنگلها و مراتع طبیعی را به همراه داشته باشد. از مهمترین اقدامات چاره اندیشی انسانها ماشین آلات صنعت چوب بود که از صنعت مبلمان تا صنعت چوبهای صفحه تخت یک اقدام چاره اندیشانه برای حفظ بقاء و حیات شد.
امروزه این صنعت به دستگاههایی مجهز شده که برای احیای صنعت چوب و طبیعت گامهای بزرگی برداشته و دستگاههای پیشرفته با کارایی بسیار گسترده برای آن تولید شده است. ماشینهایی با دقت بالا که میزان هدر رفت انرژِی و زمان را به کمترین میزان رسانده تا بهرهوری در تولید افزایش یابد و در کنار آن محصولاتی بسیار شیک و زیبا ساخته شود. سه هدف مهمی پس از چند صد سال تحقیق و پژوهش به مرحله تکامل خودش رسیده و امروزه بسیاری از این ماشین آلات را در ایران هم میتوانیم بیبنیم.
پایه و اساس تمامی دستگاهها و ماشین آلات صنعت چوب، سرعت، دقت و حداکثر صرفه جویی در مصرف انرژی است و از همین رو برخی از آنها با پمپ باد و بدون مصرف برق کار میکنند. حتی در بین ماشین آلان CNC چوب برخیهایشان به صورت اتوماتیک طراحی و ساخته شدند تا در مصرف انرژی صرفه جویی بشود.
مفهوم حروف CNC چیست؟
حروف CNC مخفف عبارت Computer numerical Control است به معنای کنترل عددی یا کنترل باینری کامپیوتر است و به عبارتی، به راهبری ماشین آلات صنعت چوب با استفاده از رایانه و یا ماشینهای کنترل عددی کامپیوتری گفته میشود که این کنترل عددی به معنای ترجمه طرح توسط زبان ماشین (باینری) است. یعنی هر طرحی که به ماشین داده شود، کامپیوتر از طریق یک سری محاسبات ریاضی طرح داده شده را ترجمه میکند و هدف مورد نظر را اجرا و طراحی میکند.
برنامه های CNC چوب؟
با سی ان سی چوب میتوان با سرعت زیاد، قطعاتی در اندازه بسیار دقیق از فلز و چوب تولید کرد. این قطعات پس از مشخص شدن به وسیله نرم افزاری که در سیستم کم (CAM) تعبیه شده و یا به صورت دستی (Manual) میباشد، تولید میشوند و برای اینکار از استاندارد ISO0698EIA-274-D استفاده میشود که کد جی (G-Codes) هم نامیده میشود که یک زبان ابتدایی برای ماشین آلات سی ان سی CNC بود که از اوایل دهه 1960 تا 1980 ادامه داشت.
در این استاندار، فایلها حرکت ابزار و عملکرد ترکیبی دستگاه را مشخص میکنند. اما در استانداردهای جدیدتر، دستگاههای CNC ISO 10303 و CNC ISO 14649 فایل ورودی عملیات لازم برای تولید قطعه کار را تعریف میکنند و هر دستگاه با توجه به ابزارها و قابلیتهای خود، مسیر حرکت را تعیین میکند. امروزه یکی از راههای مناسب برای آشنایی و یادگیری و حتی حرفهای شدن در کار با این دستگاهها فراگیری و افزایش تخصص در نرم افزار سی ان سی (CNC) چوب در کنار آموزش اپراتوری دستگاه سی ان سی CNC چوب است که در کنار هم میتوانند به عنوان معجونی قدرتمند برای شاغلین صنعت چوب عملک کنند و در نهایت موجب کسب درآمد بیشتر، افزایش بهرهوری بهتر در کار با دستگاهها بشوند.
بر خلاف ماشینهای دستی، سی ان سی CNC ها توسط برنامه کنترل میشود که اغلب به زبان کد جی نوشته میشود. مثلاً با دریافت دستور G1X100Y100 ابزار روی یک خط مستقیم به مختصات (100,100) حرکت میکند. این حرکت با دقت زیاد و بدون نیاز به اندازهگیری توسط اپراتور انجام میشود. به همین دلیل ماشین سی ان سی CNC سرعت و دقت را به نسبت مدلهای دستی افزایش میدهد.
دستگاههایی که با کنترل سی ان سی CNC کار میکند عبارتند از:
- تراش
- فرز سنتر
- اره
- برش و حک لیزر
از معایب این سیستم، عدم سازگاری در بسیاری از دستورها و در نتیجه عمل نکردن (Hanging) برنامه دستگاه بود، همچنین به دلیل استفاده از کابلهای انتقال اطلاعات معمولی در اینگونه سیستمها، شرایط محیطی به طور مستقیم معضلات بسیاری را در اجرای یک برنامه پدید میآورد.
سیستمهای جدید سی ان سی CNC
اولین تغییرات جدی در ماشین آلات سی ان سی CNC چوب از دهه 1980 به بعد شروع شد، علت آن هم مشخص بود، سرعت پایین سیستمهای قدیمی و ضعیف بودن پردازندهها. در ماشین آلات جدید، پردازندههای قدرتمند در کنار پهنای باند بالاتر موجب انتقال سریعتر اطلاعات شد و در نتیجه در سرعت کار بیشتر شد و بهرهوری و تولید افزایش یافت.
در آن زمان، برای رقابت بیشتر، ماشین آلاتی ساخته شدند که از پردازنده ProfiBus استفاده شده بود تا با بهرهگیری از فیبر نوری مبتدیترین افراد را هم به سمت خودشان جذب کنند که البته تاریخ امروز این صنعت نشان میدهد اقداماتشان موفقیت آمیز بود. اکثر این سیستمها از سری SinumerikSV شرکت زیمنس (Siemens) بودند و نقطه قوت آنها این بود که دیگر نیازی به کدهای سیستم از طریق کاربر نبود و کاربران تنهای کاری که میکردند این بود که به کمک برنامههای رایج طراحی، طرح خودشان را اجرا میکرند و به راحتی برای اجرا به سیستم میفرستادند.
در سیستم جدید دیگر نیازی به برنامهنویسی و ارسال دستورات پر پیچ و خم نبود و از سوی دیگر، امکان استفاده از ابزار چوب از قبیل فرزها، متهها و ارههای مختلف برای اجرا روی یک طرح را هموار میکرد. ابزارهایی که بر روی دستگاه سی ان سی CNC استفاده میشدند متنوع بودند و ار کارخانهای از استاندارد مد نظر خودش استفاده میکرد. استانداردهایی همچون PS2000-E، استاندارد SX، استاندارد HKS و استاندارد HKS63F بخشی از این موارد هستند. در دستگاههای جدیدتر که برخی از آنها تا به امروز هم یافت میشوند از استاندارد دو استاندارد HKS و HKS63F استفاده شده و بقیه استانداردها امروزه از دور خارج شدند.
مزیت اصلی استانداردهای جدید، قابلیت بالای مانوردهی آنها در هنگام استفاده ابزارهای مختلف است که حداقل میزان اصطکاک هوا را دارد و میزان بالانس ابزاری در آن به حدی است که دقتی تا 0/0001 میلیمتر را فراهم میکند. علاوه بر این؛ جنس ابزارهای استفاده شده در دستگاه های سی ان سی امروزی نیز تخصصی شده و بیشتر از ابزار HSS.HW و ابزار الماسه یا Diamond و حتی Diamax استفاده میشود و عمر هر کدامشان بسته به نوع مصرف و جنس تیغه متفاوت است. به عنوان مثال، یک ابزار با تیغه الماسه میواند حدود 400 برابر یک ابزار با تیغه HW کار کند.
دستگاههای سی ان سی چوب به طور کلی دارای 3 محور اصلی Z,X,Y هستند که با وجود محورهای دقیق و موتورهای بسیار پیچیدهای که دارند، حرکتی بسیار نرم و با دقت فوق العاده را در زمان طراحی پیاده میکنند. البته برخی دستگاه های سی ان سی امروزی همچون سی ان سی (CNC) چوب اینتک INTECH 100 میتوانند از دو محور بیشتر هم پشتیبانی کنند که یکی از آنها C-Axis و دیگری محور دورانی است که اولی امکان چرخش ابزار به صورت افقی به اندازه 0 تا 360 درجه را حول محور عمودی Z فراهم میکند و دومی امکان بُرش دایرهای را روی اجسامی همچون سَر یا صورت یک مجسمه فراهم میکند.
وجود این دو محور کمک بزرگی به برای اجرای فرزکاری های خاص، سورخکاری در زوایای مختلف و شیارزنی به شکلهای متفاوت را فراهم میکند و ورودشان به حوزه دستگاه های سی ان سی چوب کمک بزرگی به تحول این صنعت کرده است. یکی از مهمترین بخشهای دستگاه سی ان سی چوب، سیستم ایمنی آن است که امروزه با پیشرفت فناوریهای نوین خیلی دقیق هستند و چهارچوب ایمنی کاملی رای برای اپراتورها فراهم میکند تا با خیال راحت و بدون دغدغه و نگرانی به طراحی بپردازند. وجود سوئیچهای هوشمند، کف پوشهای حفاظتی جلوی دستگاه، سیستمهای کنترل حرارت و کنترل برق و … تنها بخش کوچکی از سیستم امینی این دستگاهها محسوب میشوند.
