۱۱ ویژگی که بهترین دستگاه‌های برش چوب CNC دارند

تعداد بازدید: 24

ماشین‌های CNC و نرم‌افزارهای CAD/CAM در چند دهه گذشته در بخش تولید جایگاه خود را پیدا کرده‌اند. برای بسیاری از افراد، ماشین‌های فرز و تراش CNC فلزکاری اولین چیزی هستند که هر زمان که موضوع ماشینکاری CNC مطرح می‌شود، به ذهن خطور می‌کنند. این تعجب‌آور نیست زیرا این ماشین‌های ابزار با سرعت و پیشروی بسیار بالایی کار می‌کنند و در این فرآیند نمایش کاملی از خود نشان می‌دهند.

با این حال، دستگاه‌های نجاری CNC و حکاکی CNC نیز در بین مشاغل کوچک، علاقه‌مندان به کارهای دستی و مبتدیان محبوب شده‌اند و تقاضا برای ماشین‌هایی مانند دستگاه روتر CNC که چوب و اکریلیک، MDF، PVC، PCB و حتی فلزات نرم را برش می‌دهد، افزایش یافته است. و روتر چوب CNC تنها دستگاه CNC چوب نیست، زیرا تراشکاران CNC می‌توانند قطعات گرد تولید کنند و حکاکی‌های لیزری به عنوان دستگاه‌های حکاکی CNC و دستگاه‌های حکاکی چوب، دو وظیفه انجام می‌دهند.

چه به دنبال یک روتر CNC سه محوره با کیفیت بالا باشید و چه یک مدل مبتدی برای پروژه‌های نجاری ساده ، باید بدانید که به دنبال چه چیزی باشید.

از چه موادی می‌توانم در دستگاه نجاری استفاده کنم؟

دستگاه‌های CNC نجاری همه‌کاره هستند، اما برخی آنها را با دستگاه فرزکاری برابر می‌دانند که باید دقیق‌تر باشد. اگرچه روترهای CNC چندین ویژگی مشترک با فرزکاری دارند، اما نمی‌توانند مانند دستگاه‌های فرزکاری CNC طیف وسیعی از مواد را پردازش کنند.

محبوب‌ترین مواد برای برش و حکاکی روی روتر CNC عبارتند از:

• چوب، ام دی اف، پی وی سی و تخته سه لا
• اکریلیک، پلکسی گلاس و سایر پلاستیک‌ها
• آلومینیوم، برنج و فلزات نرم‌تر

روترهای CNC با بالاترین رتبه می‌توانند انواع چوب سخت و نرم، اکریلیک یا پلکسی گلاس و بیشتر فلزات نرم‌تر را برش دهند. به یاد داشته باشید، استفاده از روتر CNC برای برش و حکاکی آلومینیوم، برنج و فلزات مختلف دیگر به قدرت موتور یا اسپیندل روتر CNC و ضخامت فلز بستگی دارد. هنگام خرید، این عوامل بالقوه محدودکننده را در نظر داشته باشید.

۱. فضای کاری قابل توجه

اگر پروژه‌های نجاری شما شامل قطعات کار بزرگ است، باید ناحیه کار را در نظر بگیرید که گاهی اوقات ناحیه برش یا “پاکت” نامیده می‌شود. در یک روتر CNC، ناحیه کار محدودیت‌های حرکت در محورهای X، Y و Z است. تصمیم‌گیری در مورد نحوه استفاده از دستگاه، ناحیه کار مورد نیاز شما را تعیین می‌کند.

برای مثال، یک روتر CNC رومیزی با مساحت کاری ۲۴ اینچ در ۲۴ اینچ به این معنی است که شما به اندازه کافی فضا برای کار دارید. با این حال، اگرچه عرض ۲۴ اینچ در محور X به دلیل تکیه‌گاه‌های گانتری محدود است، ظرفیت محور Y عملاً نامحدود است. تقریباً هر دستگاهی امکان پشتیبانی خارجی یا افزایش طول میز برای قطعات کار بلند را فراهم می‌کند.

البته، اگر هدف شما ساخت تابلو از قطعات تخته سه لا به ابعاد ۴ فوت در ۸ فوت است، باید به دنبال مدل‌هایی باشید که بتوانند این قطعات کار را در خود جای دهند. اندازه‌های استاندارد میزهای بزرگتر شامل ۴ فوت در ۸ فوت و ۵ فوت در ۱۰ فوت است.

۲. نرم‌افزار کنترل عالی

همه دستگاه‌های CNC برای کنترل فرآیند تبدیل یک طرح به حرکت موتور به نرم‌افزار نیاز دارند. این فرآیند شامل چهار مرحله است: ابتدا، یک طراح یک طرح یا مدل سه‌بعدی ایجاد می‌کند. در مرحله بعد، یک مسیر ابزار باید با استفاده از تولید به کمک رایانه (CAM) تهیه شود. سپس، می‌توانید برای تأیید مسیر برش، شبیه‌سازی کنید. در نهایت، نرم‌افزار کنترل به دستگاه CNC اطلاع می‌دهد که با G-code چه کاری انجام دهد.

داشتن نرم‌افزار مناسب ضروری است و نیاز به تحقیق دارد. برخی از شرکت‌ها نرم‌افزار طراحی و مسیر ابزار مخصوص ماشین را دارند و آنها را همراه دستگاه ارائه می‌دهند. اگرچه برخی دیگر نرم‌افزاری ارائه نمی‌دهند، بسیاری از آنها برندی را برای طراحی پروژه‌ها و ایجاد مسیرهای ابزار CNC توصیه می‌کنند. قبل از خرید بررسی کنید که آیا نرم‌افزار هزینه اضافی به همراه خواهد داشت یا خیر.

۳. یک اسپیندل اختصاصی به جای یک روتر دستی جداگانه

یک دستگاه CNC از دو روش برای چرخاندن تیغه‌های فرز استفاده می‌کند: یک اسپیندل یکپارچه یا یک فرز متصل. در اینجا تفاوت آنها آمده است:

اسپیندل

•  معمولاً نویز کمتری نسبت به روتر دارد.
•   گشتاور در کل محدوده سرعت ثابت است.
•   برای دقت بیشتر، انحراف کمتری تولید می‌کند.
•   اسپیندل‌ها معمولاً دارای محدوده سرعت بی‌نهایت قابل تنظیم از 0 تا 24000 دور در دقیقه هستند.

دستگاهی که دارای اسپیندل است تقریباً همیشه با شروع مسیر ابزار به طور خودکار روشن می‌شود و با پایان آن مسیر ابزار خاموش می‌شود. شما نمی‌خواهید مجبور باشید به خاطر داشته باشید که آن را به صورت دستی روشن کنید. همچنین، بهترین سیستم‌های خنک‌کننده آبی دارای پمپ‌هایی هستند که به طور خودکار با اسپیندل روشن و خاموش می‌شوند. به دنبال اسپیندل‌ها و پمپ‌های اتوماتیک در دستگاه CNC خود باشید.

روتر

• ارزان‌تر از اسپیندل
• اگرچه گشتاور می‌تواند در محدوده سرعت تغییر کند، اما می‌توانید با ایجاد برش‌های کم‌عمق‌تر، کاهش بهره‌وری را جبران کنید.
• برخی از دستگاه‌های CNC از یک روتر جمع‌وجور (با قدرت ۱.۵ اسب بخار یا کمتر) استفاده می‌کنند. با این حال، روترهای متوسط ​​شامل بازخورد الکترونیکی برای حفظ سرعت اسپیندل و کولت‌هایی هستند که مته‌های با قطر ۱/۲ اینچ را می‌پذیرند که کمتر مستعد شکستگی هستند.

اگر صرفه‌جویی در هزینه برای شما ضروری است، یک دستگاه CNC با موتور روتر مناسب است، اما در صورت امکان، برای دقت بالاتر و عمر طولانی‌تر، یک اسپیندل اختصاصی انتخاب کنید.

۴. سیستم محرک بال اسکرو

شما می‌توانید از بین سه سیستم محرکه یکی را انتخاب کنید: محرک پیچی، محرک تسمه‌ای و محرک قفسه‌ای. در اینجا به ویژگی‌های هر یک از آنها اشاره می‌کنیم:

• درایوهای پیچی: این درایوها شامل پیچ‌های سربی و پیچ‌های ساچمه‌ای می‌شوند. هر دو نوع، حرکت چرخشی یک موتور را به حرکت خطی مورد نیاز برای حرکت هر محور تبدیل می‌کنند. سیستم‌های پیچی مانند میله‌ها و مهره‌های رزوه‌دار کار می‌کنند، به این صورت که مهره در محفظه‌ای روی دستگاه گیر می‌کند. با چرخش پیچ، مهره گیر کرده، محور یا گانتری را حرکت می‌دهد. پیچ‌های سربی اصطکاک بیشتری ایجاد می‌کنند و نسبت به پیچ‌های ساچمه‌ای دقت کمتری دارند، در حالی که پیچ‌های ساچمه‌ای می‌توانند بار سنگین‌تری را تحمل کنند.
• تسمه: چرخ‌دنده‌های روی پولی‌ها از لغزش تسمه جلوگیری می‌کنند، اما تجمع گرد و غبار در چرخ‌دنده‌ها باعث اختلال در عملکرد تسمه می‌شود. تسمه‌ها به طور مؤثر کار می‌کنند و موقعیت مته را سریع‌تر از سیستم‌های پیچی جابجا می‌کنند، اما بارهای سنگین را نیز تحمل نمی‌کنند. تسمه‌ها همچنین می‌توانند کشیده شوند و بر دقت آنها تأثیر بگذارند، اما در این صورت می‌توان آنها را سفت یا تعویض کرد.
• درایو رک: درایو رک برای پروژه‌های دشوارتر ایده‌آل است، دقیق‌تر، سریع‌تر، کارآمدتر و بادوام‌تر است. همچنین گران‌تر است.

۵. سیستم سروو موتور

شما احتمالاً برای به حرکت درآوردن محورها، بین سروو موتور یا استپر موتور یکی را انتخاب خواهید کرد . اگرچه سروو موتورها به طور قابل توجهی گران‌تر هستند، اما مزایای بیشتری نیز دارند: سروو موتورها بر اساس یک سیستم حلقه بسته کار می‌کنند، به این معنی که سیگنالی را برای حرکت به موتور ارسال می‌کنند و سپس تأیید می‌کنند که حرکت صحیح را انجام داده‌اند. سروو موتورها سریع‌تر کار می‌کنند و عموماً گشتاور ثابت‌تری در محدوده سرعت دستگاه CNC دارند. آنها همچنین برای استفاده در سرعت‌های بالا بهتر هستند و برش دقیق‌تری نسبت به استپر موتورها دارند. به همین دلیل و دلایل دیگر، سروو موتورها برای کاربردهای گسترده‌تر یا تجاری ترجیح داده می‌شوند.

از طرف دیگر، موتورهای پله‌ای بر اساس یک سیستم حلقه باز کار می‌کنند، به این معنی که نرم‌افزار سیگنالی را برای حرکت به موتور ارسال می‌کند و فرض می‌کند که موتور آنچه را که به آن دستور داده شده است، انجام داده است. استپرها برای حکاکی‌های ساده روی سطوح، مقرون به صرفه‌تر و ایده‌آل‌تر هستند و استفاده از آنها آسان‌تر و کاملاً قابل اعتماد است، که آنها را برای پروژه‌های نجاری متوسط ​​قابل قبول می‌کند.

۶. محور چهارم

بهترین دستگاه‌های CNC یک محور چهارم به نام محور A ارائه می‌دهند که بسیار فراتر از قطعاتی است که می‌توانید روی یک مدل ۳ محوره تولید کنید. محور چهارم یک محور چرخشی است. دستگاه‌هایی که این محور را دارند، می‌توانند همزمان با ۴ محور کار کنند و فرصتی را برای تولید قطعات با اشکال گرد و مستطیلی روی یک قطعه کار بدون برداشتن و تغییر موقعیت قطعه فراهم می‌کنند. اگرچه محور چهارم یک ویژگی فوق‌العاده است، اما به قیمت دستگاه CNC می‌افزاید، که ممکن است برای علاقه‌مندان و کسانی که درگیر تابلوسازی ساده هستند، گران تمام شود.

۷. یک نوع جدول برای برنامه‌های شما

معمولاً شما از بین سه میز روتر CNC یکی را انتخاب خواهید کرد: میز روتر آلومینیومی T شکل، میز وکیوم کامل و میز وکیوم T شکل. کدام یک برای شما بهترین است؟ در اینجا نحوه انتخاب آورده شده است:

میز آلومینیومی T شکل

با استفاده از این نوع میز، از گیره برای بستن قطعه کار استفاده می‌کنید و از حرکت آن در حین ماشینکاری با مته‌های فرز جلوگیری می‌کنید. آلومینیوم به راحتی قابل نگهداری، بادوام، ضد خوردگی و مقاوم در برابر سایش است. این انتخاب ایده‌آلی برای مواد با شکل نامنظم است که به راحتی با وکیوم نگه داشته نمی‌شوند.

میز وکیوم کامل CNC

میز وکیوم CNC روشی راحت برای نگه داشتن قطعه کار بدون نیاز به گیره یا اشیاء دیگر بالای قطعه کار فراهم می‌کند. این میز از طریق خطوط لوله زیر میز کار و سوراخ‌های جذب چندگانه از طریق میز به یک پمپ وکیوم متصل است. اپراتور روتر CNC صرفاً تخته را روی میز قرار می‌دهد، شیر وکیوم را باز می‌کند و قطعه کار توسط فشار منفی تولید شده توسط پمپ وکیوم محکم نگه داشته می‌شود. میز وکیوم مراحل اضافی بستن و باز کردن قطعات کار را حذف می‌کند و آن را به انتخابی عالی در محیط‌های با تولید بالا تبدیل می‌کند.

میز T-slot و وکیوم با هم ترکیب شده‌اند

میز T-slot و میز خلاء هر دو روش نگهداری را با هم ترکیب می‌کنند. این میز که برای قطعات کار نامنظم طراحی شده است، می‌تواند برای جذب بهینه خلاء به چندین بخش تقسیم شود و شیارهای T برای بستن قطعات کار غیرمعمول اضافه شوند.

۸. سیستم جمع‌آوری گرد و غبار

روترهای CNC ماشین‌های پربازده هستند و این چیز خوبی است، و همچنین گرد و غبار زیادی تولید می‌کنند که چیز خوبی نیست.

گرد و غبار در همه جای یک کارخانه نجاری وجود خواهد داشت؛ حتی اگر فقط کارگاه یا گاراژ شما باشد، در داخل ماشین آلات، روی میزهای کار، روی زمین و جایی که ناهار خود را می‌خورید، جمع می‌شود.

بعضی از دستگاه‌ها شامل سیستم‌های جمع‌آوری گرد و غبار همراه دستگاه هستند، اما اگر این سیستم را ندارند، می‌توانید جداگانه یکی از آنها را خریداری کنید. این سیستم‌ها ساده هستند و از یک جمع‌آوری‌کننده گرد و غبار، شلنگ و یک کفشک گرد و غبار تشکیل شده‌اند که به اسپیندل یا فرز متصل می‌شود و ناحیه برش را در اطراف مته فرز محصور می‌کند. همچنین این سیستم، خلاء جمع‌آوری‌کننده گرد و غبار را آب‌بندی می‌کند، بنابراین مؤثرتر است.

اگر پروژه‌های شما کوچک هستند و بودجه‌تان هم همینطور، می‌توانید از جاروبرقی کارگاهی استفاده کنید. با این حال، سیستم جمع‌آوری گرد و غبار در درازمدت ارزان‌تر و مؤثرتر است.

۹. کیت‌های روتر CNC با مونتاژ آسان

محبوب‌ترین و باکیفیت‌ترین کیت‌های روتر CNC برای کسب‌وکارهای کوچک، مونتاژشان هم آسان‌ترین است، یا بهتر از آن، اصلاً نیازی به مونتاژ ندارند.

۱۰. سایر ویژگی‌های ضروری

در اینجا چند ویژگی دیگر وجود دارد که باید قبل از خرید بررسی کنید. به عنوان مثال، کیت روتر Genmitsu CNC 3018-PRO با کنترل GRBL دارای یک کنترلر آفلاین است که می‌تواند به یک دستگاه حکاکی لیزری ارتقا یابد. این کیت شامل منبع تغذیه، توقف اضطراری، کلیدهای محدودکننده و یک سیستم عامل CNC است. برای اطلاعات بیشتر به سایت سی ان سی استوک مراجعه کنید.

۱۱. هزینه مقرون به صرفه

اگرچه عوامل زیادی بر قیمت روتر CNC تأثیر می‌گذارند، اما عناصر اصلی شامل ناحیه کاری، حرکت در محور Z، اندازه و وزن دستگاه، سرعت و قدرت اسپیندل، سرعت حرکت و منبع تغذیه هستند. کیت‌های روتر CNC گزینه‌های زیادی مانند اسپیندل، موتور، درایور، ریل راهنما، سیستم کنترل، میز، سیستم روغن‌کاری و سیستم جمع‌آوری گرد و غبار دارند.

قیمت دستگاه سی ان سی نجاری چقدر است؟

اولین اقدام شما این است که قبل از خرید، مطمئن شوید که آیا به گزینه‌ای نیاز دارید یا خیر، زیرا بسیاری از دستگاه‌های روتر CNC هزاران (یا ده‌ها هزار) دلار قیمت دارند. در اینجا خلاصه‌ای از محدوده قیمت‌ها و عواملی که هزینه‌های آنها را تعیین می‌کنند، آورده شده است:

روتر CNC رومیزی 

این دستگاه‌ها فضای کاری و فضای اشغالی کمی دارند و قیمت آنها را نسبتاً پایین نگه می‌دارند. کسب‌وکارهای کوچک، مانند سازندگان تابلو و کسانی که در تولید با حجم کم فعالیت دارند، و علاقه‌مندان به کارگاه‌های خانگی، این دستگاه را برای پروژه‌های روتر CNC خود انتخاب می‌کنند. حتی با وجود اندازه کوچکشان، این «مینی روترها» جایگاهی در صنایع دستی و تبلیغات پیدا کرده‌اند.

روتر استاندارد CNC 

این قیمت‌ها به دلیل ویژگی‌هایی که هر دستگاه روتر CNC دارد، متفاوت است. در این گروه از ماشین‌ها، ماشین‌هایی با سه یا چهار محور، یک اسپیندل تکی، یک میز ترکیبی T-slot و خلاء، یک درایور، یک موتور و شاید نرم‌افزار پیدا خواهید کرد. به یاد داشته باشید که هرچه دستگاه شما بتواند کارهای بیشتری انجام دهد، قیمت آن بالاتر خواهد بود. به جای کسانی که مشاغل کوچک دارند و از خانه کار می‌کنند، شرکت‌هایی با حجم تولید متوسط، ماشین‌های CNC را در این محدوده قیمت انتخاب می‌کنند.

روتر CNC چند فرآیندی 

اگرچه این ماشین‌ها شبیه به ماشین‌های روتر CNC استاندارد هستند، اما سنگین‌تر بوده و با قاب‌های فولادی تقویت‌شده ساخته شده‌اند. کیت‌های روتر CNC معمولاً پیچیده‌تر هستند و می‌توانند تا پنج محور، چندین اسپیندل و تعویض‌کننده‌های ابزار خودکار داشته باشند. بسیاری از مدل‌ها در این محدوده قیمت، درایوها، موتورها، کنترلرها و سیستم‌های خنک‌کننده وارداتی دارند و می‌توانند پیچیده‌ترین پروژه‌ها را انجام دهند.

روتر CNC صنعتی (بیش از ۱۰۰۰۰۰ دلار)

این روترهای CNC ممکن است بیش از ۱۰۰۰۰۰ دلار قیمت داشته باشند، اما بزرگترین و بهترینِ بهترین‌ها هستند، با دو اسپیندل جداگانه و دو میز متحرک، تعویض‌کننده‌های خودکار ابزار و اجزای پرقدرت. اگرچه این ماشین‌ها فراتر از محدوده قیمت بسیاری از مشاغل کوچک تا متوسط ​​هستند، صنایع پیشرفته مانند خودرو و هوافضا، این مدل‌های برتر را خریداری خواهند کرد.

نتیجه‌گیری

روترها، تراش‌ها، فرزها و موارد دیگر همگی می‌توانند برای نجاری مورد استفاده قرار گیرند. چه در بازار به دنبال یک روتر CNC سه محوره با کیفیت بالا باشید و چه یک تراش معمولی، ویژگی‌های فوق برای جستجو مهم هستند.