معرفی انواع سیستم های حرکتی دستگاه های CNC

شناخت انواع ریل CNC یکی از مهمترین اطلاعاتی است که باید در زمان خرید انواع دستگاه فرز و تراش داشته باشید.

ریل باکس، مناسب cnc سنگین کار

مهمترین و پرکاربردترین انواع ریل CNC ریل باکس یا Box Way نام دارد که که برای انجام کارهای سنگین استفاده می‌شود. دستگاه‌های CNC ریل باکس که به عنوان سنگین کار هم شناخته می‌شوند، می‌توانند با دقت زیادی فرایند ماشینکاری را انجام دهند. این نوع از ماشین‌ها زمانی ایده آل هستند که به وزن بالا نیاز دارید یا در محیط‌های مرطوب کار می‌کنند. از آنجا که سطح تماس در دستگاه‌های CNC ریل باکس بسیار بیشتر است، کمترین خمش، انحراف و تغییر شکل را در زیر بار ایجاد می‌کنند. به همین دلیل است که توانایی تحمل بارها و برش‌های سنگین را در خود دارد. از سوی دیگر به دلیل استحکامی که در ساختار ماشین‌های سی ان سی Box Way وجود دارد، طول عمر ابزارها به حد قابل توجهی بالا می‌رود و احتمال کاهش دقت هم کمتر خواهد شد.

ریل لینیر، از پرکاربردترین انواع ریلCNC

یکی دیگر از انواع ریل CNC که به عنوان ماشین‌های سبک کار شناخته می‌شود، ریل لینیر یا Linear Motion Guide نام دارد. این راهنماهای خطی دارای دو بخش ریل و واگن هستند که واگن در امتداد ریل می‌چرخد. در این ساختار، ریل‌ها به ماشین متصل شده اند و واگن‌ها بر روی آن‌ها قرار می‌گیرند. زمانی که نیاز به سرعت یا شتاب زیاد در ماشینکاری داشته باشیم، از دستگاه‌های سی ان سی با ریل لینیر استفاده می‌کنیم.

زیرا این سیستم‌ها اصطکاک بسیار کمی را ایجاد می‌کنند. از سوی دیگر از میان انواع ریل CNC، می‌توان گفت که ریل لینیر کم هزینه ترین گزینه است؛ زیرا ریل باکس‌ها دارای دقت زیادی هستند که فرایند تولید آن‌ها را افزایش می‌دهد. این در حالی است که ریل‌های خطی به راحتی مونتاژ می‌شوند و هزینه کمی دارند. همچنین در صورت وارد شدن آسیب به باکس، نیاز به تعمیرات، بسیار پرهزینه خواهد بود.

مقایسه سیستم های حرکتی box  و linear  در ماشین ابزار 

چهار مسئله اصلی در جهت انتخاب سیستم حرکتی box و یا linear  مطرح میگردد :

1-سرعت

2-استحکام

3-ظرفیت تحمل وزن

4-عمر ابزار

ماشین های سنتر ساخته شده با سیستم های حرکتی Box بسیار مستحکم  ، سرعت کند تر و قابلیت براده برداری بیشتر در قطعات بزرگ را دارا میباشند. در مقابل ،سیستم های حرکتی linear  سریع تر ولی برای عملیات براده برداری سبک تر طراحی شده اند.

قاعده انتخاب بین این دو سیستم حرکتی ، مطالعه برنامه و عملیات ماشینکاری مورد نظر است. این تصمیم گیری باید پس از پاسخ به سوالات ذیل باشد :

• چه حجم براده برداری و ماشین کاری را برای ابزار ماشین در نظر داشت؟

• چه کمینه ای از نرخ تعدیل (damping) را برای ماشین باید در نظر داشت؟

• کمینه و نرخ حرکتی برای ماشین چه مقدار خواهد بود؟

• عمر تقریبی ابزار چه مقدار مهم است ؟

سیستم های حرکتی linear  بر مبنای کاهش اصطکاک و افزایش شتاب و کاهش چشم گیر آن میباشند. این سیستم های حرکتی توسط سازندگان ماشین ابزار و با انتخاب خریدار کالای سفارشی تعیین میگردند. همچنین مزیت دستیابی به حرکت سریع(rapid travel) بالاتر  ، به موجب سختی دینامیکی ماشین است که متاثر از آن ، دقت لازمه به متعلقات ماشین در حین عملیات براده برادی انتقال میابد.

سیستم های حرکتی linear   مزیت بزرگی به منظور تعویض دارند که مهارت کمتر و اشراف نسبی که مهندس تعمیرکار برای این منظور در مقایسه با سیستم حرکتی Box میباشد را طلب می کنند. در سیستم های حرکتی linear  دقت کمتری در ماشین کاری و آماده سازی بستر برای اجرای واگن و میز در مقایسه با Box که نیاز به شابر زنی و رسیدن به دقت بالای سطح و به تبع آن همگام سازی عوامل در گیر دارد  ، را خواهد داشت. لازم به ذکر است اگر چه سیستم حرکتی Box به سرعتی مانند linear  نمیرسند ولی در عوض قابلیت و مزیت داشتن سختی دینامیکی بیشتری دارند.

سطح مقطع linear  بصورت محسوس در مقابل Box کمتر و کوچکتر است. از این روی ماشین های بزرگتر که نیاز به قدرت بیشتری دارند از سیستم های حرکتی Box بهره میبرند.

سیستم حرکتی Box نیاز به هنر شابر زنی با دست برای رسیدن به مشخصات هندسی دقیق دارد. شابرزنی دست به معنای استفاده از ابزار نوک تیز کاربیدی است. شابرزنی در اثر تمرین مستمر به منظور ایجاد نقطه های تماس بر روی سطح کار که در اثر سایش اسلاید یا ابزار کاربیدی به سطح با زاویه و قدرت یکسان است. این عملیات بار ها و بارها با توان یکسان انجام میگردد. مبنای شکل دهی و ساخت بستری با دقت و در یک مسیر در فرایند شابر زنی ظاهری نیم حلال تشکیل میدهد که این امر توزیع مناسب روغن در کانال های ایجاد شده را تضمین مینماید. این نوع سایش در نتیجه سالها تجربه ، حاصل میگردد.

در سیستم های حرکتی لینیر که حساس ترند در صورت بروز برخورد و یا تصادف در ماشین احتمال خرابی بیشتری دارند.ترک های زیر بنایی میتوانند در ساچمه ها و رولبرینگ ها اتفاق بیافتد که در نتیجه آن سبب خرابی کلی این نوع بستر خواهند شد ولی در سیستم حرکتی Box این احتمال کمتر خواهد بود چرا که مناطق تماس و یا سطح مقطع بیشتری درگیر است و این احتمال را به حداقل خواهد رساند. در موارد Box در مقایسه با linear در کاربردهای براده برداری سخت و استحکام ماشین به منظور تعدیل لرزش و تحمل بیشتر وزن قطعه کار ، امتیاز های ویژه ای دارند. موارد Box می توانند در ماشین کاری قطعات بسیار سخت مانند خشن کاری و یا کار بر روی قطعات آنیل شده مانند استیل و نیکل مقاوم استفاده شده در صنایع هوا و فضا به خوبی عمل کنند.

مزیت بزرگ و دیگر این نوع سیستم حرکتی (Box) دارای لرزش کمتر به موجب تعدیل لرزش کلی و در نتیجه شکست و افت ابزار و نهایتا تضمین عمر بیشتر ابزار است. در کل می توان به این جمع بندی دست یافت که برای ماشین کاری قطعات پیچیده و سخت ، درخواست مشتری برای خشن کاری در عین حفظ دقت می توان از ماشین های با بستر Box و برای عملیات های روتین و سبک اما با سرعت بالاتر از سیستم linear  استفاده کرد.

خاطر نشان میگردد مشتریان در سراسر جهان به خصوص در ایران باید به این نکته دقت کنند که برای خرید باید به جایگاه و دانش فنی خدمات دهندگان داخلی نیز اشراف داشته باشند. این بدان معناست در ایران چون هزینه های تعمیر ماشین با بستر Box زیاد ، سخت و مشکل است می توان با انتخاب ماشین های با بستر linear  از این ضعف پیش گیری کرد.