معرفی انواع دستگاه‌های CNC همراه با جدول مقایسه برترین برند ها

آشنایی با انواع دستگاههای سی ان سی و کاربرد آنها در صنعت:

ماشین CNC (Computer Numerical Control) یکی از مهم ‌ترین ابزار های مورد استفاده در صنعت مدرن است. این ماشین‌ ها نقش بزرگی در تولید قطعات دقیق، افزایش بهره‌ وری، و کاهش هزینه ‌ها ایفا می ‌کنند. CNC به معنای کنترل ماشین‌ ها و ابزار های صنعتی از طریق برنامه ‌های کامپیوتری است و به‌ طور گسترده در صنایعی نظیر خودرو سازی، هوا فضا، پزشکی، و تولید قطعات الکترونیکی استفاده می‌ شود. ما در این مقاله به معرفی انواع دستگاههای سی ان سی و کاربردشان پرداخته ایم. هم چنین در انتها جدولی از مقایسه برند ها و ویژگی آن ها قرار داده ایم. 

دستگاه cnc به چه دستگاهی گفته می شود؟

ماشین cnc که مخفف (Computer Numerical Control) می باشد به دستگاهی پیشرفته گفته می‌شود که وظیفه انجام عملیات ماشین‌کاری را به‌صورت کاملاً خودکار و دقیق، بر اساس دستورات از پیش‌برنامه‌ریزی‌شده کامپیوتری، بر عهده دارد. این ماشین‌ها از نرم‌افزارها و فناوری‌های کنترل عددی برای هدایت ابزارهای برش، حفاری، تراشکاری و سایر فرآیندهای تولیدی استفاده می‌کنند و به‌طور گسترده در صنایع مختلف به کار می‌روند. برخلاف ماشین‌های دستی که نیاز به دخالت مستقیم اپراتور دارند، ماشین‌های CNC با استفاده از کدهای دیجیتال تمامی حرکات و عملیات را به‌طور دقیق و با کمترین خطا اجرا می‌کنند.اولین ماشین‌ های CNC در دهه 1940 و 1950 توسعه یافتند. این ماشین ‌ها ابتدا از سیستم ‌های مکانیکی و دستی به سیستم ‌های خودکار تبدیل شدند. با پیشرفت فناوری کامپیوتر، ماشین‌ های CNC به تدریج به شکل امروزی خود درآمدند.

 

ویژگی‌های برجسته ماشین س ان سی:

کنترل کامپیوتری پیشرفته: ماشین CNC با استفاده از زبان‌های برنامه‌نویسی مانند G-code و M-code، تمامی اطلاعات لازم برای برش، حفاری، یا شکل‌دهی مواد را دریافت و پردازش می‌کند. این زبان‌ها به دستگاه می‌گویند که چگونه و با چه سرعتی کار را انجام دهد.

دقت بسیار بالا: این دستگاه‌ها توانایی ایجاد قطعات با دقت میکرونی را دارند که برای ساخت قطعات پیچیده و حساس در صنایع پیشرفته ضروری است. حتی پیچیده‌ترین طرح‌ها نیز با ماشین CNC به‌راحتی قابل اجرا هستند.

قابلیت اتوماسیون کامل: ماشین‌های CNC نیاز به نظارت مداوم اپراتور ندارند و می‌توانند به‌صورت مداوم و بدون وقفه کار کنند، که این ویژگی منجر به کاهش هزینه‌های تولید و افزایش سرعت تولید می‌شود.

انعطاف‌پذیری در عملیات: این دستگاه‌ها قادر به انجام طیف گسترده‌ای از عملیات از قبیل فرزکاری، تراشکاری، برش، سوراخ‌کاری، حکاکی، سنگ‌زنی، و حتی چاپ سه‌بعدی هستند. با تغییر ابزارها و تنظیمات، می‌توان از یک دستگاه CNC برای تولید قطعات متنوع استفاده کرد.

ایمنی بالا: کاهش نیاز به دخالت مستقیم اپراتور در فرایند ماشین‌کاری، خطرات مربوط به حوادث کاری را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد.

کاهش خطای انسانی: برنامه‌ریزی دقیق و کامپیوتری عملیات باعث می‌شود خطاهای انسانی در فرآیند تولید به حداقل برسد

اجزای اصلی ماشین CNC

کنترلر CNC: این بخش به ‌عنوان "مغز" دستگاه عمل می‌کند و برنامه‌ ها و دستورات لازم را به ماشین منتقل می‌ کند.

موتور ها و درایو ها: برای حرکت دقیق ابزارها و قطعات.

ابزار برشی: شامل تیغه‌ ها، دریل‌ ها یا هر ابزاری است که قطعه‌کاری را انجام می‌دهد.

میز کار: محل نصب قطعات کار که در طول فرایند ماشین‌کاری ثابت یا متحرک است.

حسگر ها و سیستم‌ های اندازه‌ گیری: برای دقت و اطمینان از صحت عملیات.

مزایای ماشین CNC

دقت بالا:  ماشین های CNC قادر به تولید قطعات با تلرانس‌ های بسیار کوچک هستند.

تکرار پذیری:  می‌توان تعداد زیادی قطعه با دقت یکسان تولید کرد.

سرعت بالا:  عملیات ماشین‌ کاری در مقایسه با روش ‌های دستی سریع ‌تر است.

انعطاف‌پذیری:  با تغییر برنامه‌ های کامپیوتری، می‌ توان انواع مختلف قطعات را تولید کرد.

کاهش هزینه ‌های نیروی انسانی:  با اتوماتیک شدن فرایند، نیاز به اپراتور های ماهر کاهش می ‌یابد.

• بیشتر بخوانید: نکات ایمنی و حفاظتی در تراشکاری

چالش ‌ها و محدودیت ‌ها

هزینه اولیه بالا:  خرید و نصب ماشین CNC بسیار پر هزینه است.

نیاز به برنامه‌ ریزی دقیق:  برنامه ‌نویسی اشتباه می‌ تواند به خرابی قطعات یا دستگاه منجر شود.

نیاز به تعمیر و نگهداری تخصصی:  این دستگاه‌ ها به متخصصانی نیاز دارند که بتوانند تعمیرات پیچیده انجام دهند.

آینده ماشین های CNC

پیشرفت در حوزه ‌های هوش مصنوعی و اینترنت اشیا (IoT) نوید یک آینده روشن برای ماشین های CNC می‌ دهد. این ماشین ها هوشمند تر خواهند شد و امکان نظارت از راه دور و ارتباط بهتر با سایر دستگاه‌ ها فراهم خواهد شد.

انواع ماشین های CNC

ماشین های CNC در صنایع مختلفی استفاده می ‌شوند و بر اساس نوع عملیات، ابزار ها و قابلیت ‌ها، به دسته ‌های مختلفی تقسیم می‌ شوند. در ادامه، مهم ‌ترین انواع ماشین های  CNC معرفی و توضیح داده شده‌ اند:

1-  دستگاه فرز CNC (CNC Milling Machine)

این دستگاه ‌ها یکی از پرکاربرد ترین انواع ماشین های CNC هستند و برای برش و ماشین‌ کاری انواع قطعات با دقت بالا به کار می ‌روند.

کاربرد ها : تولید قطعات پیچیده، قالب‌ سازی، و ابزار سازی.

عملکرد : ابزار برشی چرخان (فرز) با حرکت در جهات مختلف، مواد را از قطعه خام جدا می‌ کند.

ویژگی ‌ها:

قابلیت کار در محور های مختلف )معمولاً 3، 4 یا 5 محور(

مناسب برای تولید قطعات سه ‌بعدی و پیچیده

• 

2- ماشین تراش  CNC (CNC Lathe Machine)

این دستگاه‌ ها برای تراش‌کاری و ساخت قطعات متقارن حول محور مرکزی استفاده می‌ شوند.

کاربردها:  تولید شفت ‌ها، بوش ‌ها، و قطعات دایره ‌ای.

عملکرد:  قطعه خام در حال چرخش بوده و ابزار ثابت عملیات برش را انجام می‌ دهد.

ویژگی ‌ها:

دقت بالا در تولید قطعات دایره‌ ای.

امکان انجام عملیات مختلف نظیر برش، حفاری و شیار زنی.

3- ماشین برش لیزری  CNC (CNC Laser Cutting Machine)

این ماشین ها از اشعه لیزر برای برش دقیق مواد مختلف استفاده می‌ کنند.

کاربردها:  برش ورق ‌های فلزی، پلاستیک، چوب و سایر مواد.

عملکرد:  لیزر با تولید گرمای بالا مواد را ذوب یا تبخیر کرده و برش را انجام می ‌دهد.

ویژگی‌ ها:

دقت بسیار بالا.

مناسب برای تولید قطعات ظریف و پیچیده.

امکان برش با کمترین ضایعات.

• 

4- ماشین برش واترجت  CNC (CNC Waterjet Cutting Machine)

این دستگاه‌ ها از جت آب با فشار بالا (گاهی همراه با مواد ساینده) برای برش مواد استفاده می‌ کنند.

کاربرد ها:  برش مواد سخت مانند فلزات، سنگ، شیشه و حتی مواد نرم مانند پلاستیک.

عملکرد:  آب با فشار بسیار بالا به سطح قطعه برخورد کرده و برش را انجام می ‌دهد.

ویژگی‌ ها:

بدون ایجاد حرارت، مناسب برای مواد حساس به گرما.

قابلیت برش مواد مختلف با ضخامت ‌های متفاوت.

5- ماشین حفاری CNC (CNC Drilling Machine)

این ماشین ها برای سوراخ ‌کاری دقیق استفاده می ‌شوند.

کاربرد ها:  ایجاد سوراخ در قطعات فلزی، چوبی یا پلاستیکی.

عملکرد:  ابزار حفاری چرخان در موقعیت ‌های مشخص سوراخ‌ ها را ایجاد می‌ کند.

ویژگی‌ ها:

سرعت بالا و دقت در ایجاد سوراخ‌ ها.

مناسب برای تولید انبوه.

• 

6- ماشین سنگ ‌زنی  CNC (CNC Grinding Machine)

این دستگاه‌ ها برای صاف‌ کاری، صیقل‌ کاری و حذف مواد اضافی از سطح قطعات استفاده می ‌شوند.

کاربرد ها : تولید سطوح صاف و براق، آماده‌ سازی قطعات پیش از آبکاری یا مونتاژ.

عملکرد:  ابزار ساینده چرخان برای حذف مواد اضافی از سطح قطعه کار استفاده می‌ شود.

ویژگی‌ ها:

دقت بسیار بالا.

مناسب برای قطعات با تلرانس‌ های بسیار کم.

7- ماشین های چندمنظوره  CNC (Multi-Tasking CNC Machines)

این دستگاه ‌ها قابلیت انجام چندین عملیات مختلف (مانند فرز کاری، تراش‌ کاری و حفاری) را در یک دستگاه دارند.

کاربرد ها:  تولید قطعات پیچیده در یک فرآیند.

عملکرد:  ترکیب ابزار های مختلف در یک دستگاه برای انجام عملیات متنوع.

ویژگی ‌ها:

صرفه ‌جویی در زمان.

کاهش نیاز به انتقال قطعه بین دستگاه ‌های مختلف.

 

8- ماشین  EDM CNC (Electrical Discharge Machining)

این دستگاه‌ ها از جرقه ‌های الکتریکی برای ماشین‌کاری قطعات استفاده می ‌کنند.

کاربرد ها:  ساخت قالب ‌های دقیق و قطعات پیچیده با سختی بالا.

عملکرد:  جرقه‌ های الکتریکی مواد را ذوب کرده و از سطح قطعه جدا می‌ کنند.

ویژگی‌ ها:

مناسب برای مواد بسیار سخت.
قابلیت ماشین‌ کاری قطعات پیچیده و دقیق.

• 

9- ماشین چاپ سه ‌بعدی CNC (CNC 3D Printer) 

این ماشین ها از تکنولوژی افزودنی (Additive Manufacturing) برای ساخت قطعات استفاده می ‌کنند.

کاربرد ها:  نمونه ‌سازی سریع، تولید قطعات پیچیده و سبک.

عملکرد:  لایه‌ های مواد مختلف (مانند پلاستیک یا فلز) را روی هم قرار می ‌دهد تا فرایند قطعه سازی انجام شود.

ویژگی‌ ها:

مناسب برای تولید قطعات با طراحی ‌های پیچیده.
کاهش هزینه ‌های مواد و تولید.

*ماشین های CNC انقلابی در تولید صنعتی ایجاد کرده است. دقت، سرعت، و قابلیت‌ های گسترده این دستگاه‌ ها باعث شده تا نقش غیر قابل ‌انکاری در صنعت مدرن داشته باشند. ماشین های CNC با تنوع بسیار زیاد، قابلیت پاسخ‌ گویی به نیاز های گوناگون صنعتی را دارند. انتخاب نوع مناسب ماشین CNC  به نوع مواد، فرآیند مورد نظر، و دقت مورد نیاز بستگی دارد. این دستگاه‌ ها نقش کلیدی در افزایش بهره‌ وری و کیفیت تولیدات مدرن دارند..

کاربرد دستگاهها و ماشین آلات سی ان سی در صنعت:

ماشین‌های CNC با دقت بالا، سرعت تولید، و انعطاف‌پذیری، نقش کلیدی در بهبود عملکرد صنایع دارند. این دستگاه‌ها با رفع چالش‌های تولید سنتی، موجب افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه‌ها شده‌اند. در زیر، نقش و مزایای آن‌ها در صنایع مختلف خلاصه شده است:

صنعت خودروسازی: تولید قطعات دقیق مانند شفت و گیربکس؛ ساخت قالب‌های بدنه.
مزایا: کاهش خطا، سرعت بالا، تولید قطعات پیچیده.

صنایع هوافضا: ساخت قطعات حیاتی مانند پره‌های توربین و بدنه هواپیما از مواد پیشرفته.
مزایا: دقت بالا، ماشین‌کاری مواد سخت، تولید طراحی‌های نوآورانه.

صنعت پزشکی: تولید ابزار جراحی، ایمپلنت‌ها و دستگاه‌های تشخیصی.
مزایا: سفارشی‌سازی ایمپلنت‌ها، کاهش هزینه، ماشین‌کاری مواد زیست‌سازگار.

صنعت الکترونیک: ساخت بردهای مدار چاپی و قطعات دقیق.
مزایا: دقت در ساخت قطعات کوچک، تولید انبوه با کیفیت یکنواخت.

صنایع انرژی و نفت و گاز: تولید شیرآلات، تجهیزات حفاری و پره‌های توربین.
مزایا: دوام بالا، تولید سریع قطعات جایگزین.

صنعت ساختمان و معماری: برش و شکل‌دهی فلز، سنگ و شیشه؛ تولید قطعات تزئینی.
مزایا: کاهش ضایعات، سفارشی‌سازی قطعات.

صنعت کشتی‌سازی: ساخت پروانه‌های کشتی و تجهیزات مقاوم در برابر خوردگی.
مزایا: افزایش عمر قطعات، کاهش هزینه‌های نگهداری.

صنعت دفاع و نظامی: تولید قطعات پیچیده برای تجهیزات نظامی مانند تانک و زیردریایی.
مزایا: کیفیت بالا، طراحی پیشرفته، تنوع در تولید.

صنعت چوب و مبلمان: برش و شکل‌دهی دقیق برای مبلمان و دکوراسیون.
مزایا: سرعت بالا، طرح‌های نوآورانه، کاهش ضایعات چوب.

*دستگاه‌ های CNC به دلیل دقت بالا، انعطاف‌ پذیری و سرعت در تولید، در صنایع مختلف نقش کلیدی دارند. این دستگاه‌ ها با کاهش خطا، بهبود کیفیت، و کاهش هزینه‌ های تولید، امکان رقابت ‌پذیری صنایع را در بازار های جهانی فراهم کرده‌ اند. توسعه فناوری CNC همچنان به تحول صنایع و افزایش بهره ‌وری کمک خواهد کرد.

جدول مقایسه برترین برند های مطرح دستگاه‌ های CNC

در بازار جهانی، برند های مختلفی دستگاه‌ های CNC را تولید می‌ کنند که هر یک از آن ‌ها به دلیل ویژگی‌ های خاص، کیفیت ساخت، و خدمات پس از فروش، شهرت پیدا کرده ‌اند. در زیر به برخی از معروف ‌ترین برند های دستگاه ‌های CNC و ویژگی ‌های کلیدی آن ‌ها اشاره می ‌کنیم:

برند	کشور	ویژگی‌ها	مناسب برای
Haas Automation	ایالات متحده آمریکا	قیمت مناسب و کیفیت بالا، طیف گسترده ماشین‌ها، رابط کاربری آسان، خدمات پشتیبانی گسترده	کارگاه‌های کوچک تا متوسط و تولید انبوه
DMG MORI	آلمان و ژاپن	تخصص در ماشین‌های دقیق، طراحی مدرن، مناسب برای صنایع حساس مانند هوافضا و پزشکی	شرکت‌های بزرگ و تولید قطعات با دقت بالا
Mazak	ژاپن	تولید دستگاه‌های چند منظوره، قابلیت اتصال به IoT، نرم‌افزارهای اختصاصی	صنایع پیشرفته و تولیدات پیچیده
Okuma	ژاپن	دوام بالا، سیستم کنترل اختصاصی، تمرکز بر دقت و سرعت	صنایع خودرو سازی، هوافضا و تولیدات سنگین
FANUC	ژاپن	تخصص در سیستم‌های کنترل CNC، دقت بالا، محبوبیت در تولید انبوه	تولید انبوه در صنایع مختلف
Hurco	ایالات متحده آمریکا	ساده‌سازی رابط کاربری، مناسب برای قطعات کوچک و متوسط، خدمات پس از فروش قوی	کارگاه‌های کوچک و متوسط
Makino	ژاپن	ماشین‌کاری دقیق، مناسب برای قطعات پیچیده، طول عمر بالا	صنایع پزشکی، هوافضا و تولید قالب
Doosan	کره جنوبی	قیمت مقرون‌به‌صرفه، طراحی مستحکم، کارایی بالا	کسب‌وکارهای کوچک و متوسط و تولید قطعات عمومی
Siemens	آلمان	تولید سیستم‌های کنترل CNC هوشمند، قابلیت‌های اتوماسیون پیشرفته	صنایع بزرگ و پیشرفته
EMCO	اتریش	دستگاه‌های کوچک و متوسط، مناسب برای آموزش، نرم‌افزارهای آموزشی	آموزش و تولیدات کوچک تا متوسط
Hypertherm	ایالات متحده آمریکا	تخصص در برش پلاسما و واترجت، تکنولوژی برش بدون حرارت اضافی	صنایع فلزی و برش مواد سخت
Trumpf	آلمان	تخصص در برش لیزری و پانچ، دقت بالا در برش فلزات، فناوری‌های پیشرفته	صنایع فلزی و ساخت‌و‌ساز

*هر برند دستگاه CNC ویژگی ‌ها و کاربرد های خاص خود را دارد. انتخاب بهترین برند به نیاز های صنعتی، نوع مواد مورد استفاده، و بودجه شما بستگی دارد. برند های ژاپنی مانند Mazak و Okuma  برای دقت و فناوری پیشرفته شناخته شده ‌اند، در حالی که برندهای آمریکایی مانند Haas و Hurco   گزینه ‌های مقرون‌ به ‌صرفه ‌ای برای کارگاه‌ های کوچک ارائه می ‌دهند.