مجمسه سازی با cnc

مجسمه سازی شاخه ای از هنرهای تجسمی است که به شکل دادن اشیا با مصالح مختلف میپردازد. در واقع هنر مجسمه سازی فرایندی است که به خلق یک پیکر سه بعدی می انجامد؛ این حجم سه بعدی تندیس، پیکره و یا مجسمه نامیده می شود. در گذشته مجسمه سازی، تراشیدن و یا حجم دهی مصالحی مانند سنگ، فلز، چوب و گل بود اما امروزه با فرایندهای گوناگون و مصالح مختلفی اجرا میگردد.

آثار هنری مختلف از دوران دور برجا مانده است. پیکره های سنگی نسبت به سایر آثار هنری از دوام بهتری برخوردار بوده اند و آثار سنگی متفاوتی از دوران های مختلف و اقوام گوناگون به جا مانده است در حالی که بیشتر آثار چوبی در گذر زمان از بین رفته است . یونانیان باستان پیکرهایی به شکل خدایان خود می ساختند و در معابد قرار میدادند؛ مصریان نیز مجسمه هایی برای مردگان خود میساختند و اقوام دیگر نیز هر یک مطابق با سنن و آئین خود اقدام به ساخت مجسمه میکردند.

مجسمه سنگی :

در شیوه مجسمه سازی با سنگ بیشتر از سنگ های مرمریت و تراورتن استفاده میشود؛ خاصیت آهکی بودن این سنگ ها باعث برش پذیری بهتر آنها می گردد و هنرمند با تراشیدن قسمت های اضافی حجم مورد نظر را روی سنگ ایجاد مینماید. مجسمه سازی با سنگ علاوه بر آثار هنری برای تزئین بنا ها نیز کاربرد دارد. از این تکنیک برای پیکر تراشی و ساخت تندیس استفاده میشود و هنرمندان ایتالیایی از پیشتازان این تکنیک در دنیا هستند. ابزارهایی مثل قلم، چکش و فرز سنگ بری برای مجسمه سازی با سنگ ضروری هستند.

دستگاه cnc و مجسمه سازی :

دستگاه cnc یک مینی‌کامپیوتر یا میکروکامپیوتر است که به‌عنوان یک واحد کنترل عمل می‌کند. دستگاه‌های زیادی به روی آن نصب می‌شوند که یکی از آنها دستگاه تراش می‌باشد.

این وسیله برای تراش انواع سنگ‌ها و مجسمه‌سازی مورداستفاده قرار می‌گیرد. با آن مجسمه‌های سه‌بعدی زیبایی را طراحی می‌کنند که برای نقاط مختلفی کاربرد دارد. دستگاه cnc تراش سنگ مجسمه‌سازی سه‌بعدی نمونه‌های متنوعی دارد که هر شخص بسته به نوع نیاز خود می‌تواند با مراجعه به فروشگاه های معتبر خرید خود را انجام دهد. برای ساخت نمونه‌های سه‌بعدی به کامپیوتر و برنامه‌ای مخصوص و عالی نیاز است.

 

 

کاروسل

این نوع دستگاه ها همان دستگاه تراش هستند که به صورت عمودی کار می کنند. دستگاه های کاروسل(Carousel) امروزی با کمک کامپیوتر ماشین کاری مینمایند که به آن ها CNC گویند. به طور کلی ماشین های تراش نقش مهمی در صنعت(فلز) بازی میکنند. وظیفه اصلی این ماشین ها تغییر در شکل، اندازه، پرداخت و ایجاد ناهمواری مورد نظر برروی قطعه کار است. همان طور که گفته شد کاروسل همان ماشین تراش اما به شکل عمودی است. درکل ماشین تراش عمودی و کاروسل به یک نوع ماشین اطلاق میشود. اما در ایران به ماشین های عمودی که از نوع تراش هستند "ماشین تراش عمودی" و به ماشین هایی که به صورت عمودی برای قطعات حجیم و بزرگ تراشکاری مینمایند را "کاروسل" نامند.

این نوع دستگاه های تراش برای ماشین کاری قطعات بزرگ و قاعدتا سنگین بسیار مناسب هستند. نحوه قرار گیری قطعه کار برروی میز به شکلی است که بیشترین پایداری را دارد. اسپیندل موتور این دستگاه ها بسیار قوی هستند. این دستگاه ها برای تراش، برش و حتی سوراخ کاری(با کمک ابزار زنده) قطعات با اشکال پیچیده طراحی شده اند. مصرف برق این دستگاه ها اغلب بالا است. بهتر است فقط از برق سه فاز برای این دستگاه ها استفاده شود. محل قرار گیری و زیرساخت آن ها مهم میباشد. در ماشین های کاروسل مرغک وجود ندارد. میزکار آنها به صورت تخت میباشد. قدرت موتورشان بالا و سرعت چرخششان به نسبت پایین است.

بررسی میزان مصرف برق دستگاه :

مصرف برق این دستگاه ها اغلب بالا است. بهتر است فقط از برق سه فاز برای این دستگاه ها استفاده شود. محل قرار گیری و زیرساخت آن ها مهم میباشد. در ماشین های کاروسل مرغک وجود ندارد. میزکار آنها به صورت تخت میباشد. قدرت موتورشان بالا و سرعت چرخششان به نسبت پایین است.

به هنگام خرید دستگاه های کاروسل به موارد زیر توجه داشته باشید :

1. حداکثر ارتفاع و قطر قابل تراش قطعه کار
2. حداکثر قطر سه نظام قابل نصب
3. قدرت موتور خنک کننده
4. تعداد محورهای دستگاه
5. حرکت دستی ابزار گیر
6. سرعت موتور اصلی
7. سلامت گیربکس
8. میزان لرزش دستگاه در هنگام خشن تراشی
9. سرعت و توان موتور خنک کننده
10. قدرت موتور برگشت سریع
11. نوع و قدرت موتور اصلی
12. قطر سوراخ محور اصلی
     

 

افزایش سرعت برش در دستگاه CNC

اگر از دستگاه های کوچک و رومیزی چشم پوشی کنیم، برای خرید دستگاه سی ان سی باید مبلغ هنگفت چند صد میلیون تومانی سرمایه گذاری کنید تا بتوانید قطعات سخت و پیچیده را برش دهید. این موضوع باعث شده که تکنسین ها بسیار محتاط باشند. اگر چه سرویس مناسب دستگاه و دنبال کردن دستورالعمل شرکت فروشنده برای حفظ کارایی دستگاه ضروری است، اما تجربه نشان داده که با تغییر برخی از قسمت ها یا شیوه های استفاده از دستگاه سی ان سی می‌توان به افزایش سرعت دستگاه امیدوار بود.

نکته مهم دیگری که باید به خاطر داشته باشید این است که در تولید دستگاه سی ان سی روی تناسب عملکرد بخش های مختلف حساب شده و به همین دلیل شما بدون دانش کافی نباید دستگاه را تغییر دهید. اما به طور کلی روش های افزایش سرعت دستگاه CNC شامل موارد زیر می شوند:

1. افزایش سرعت گردش اسپیندل :  تغییر اسپیندل بهانه خوب دیگری برای افزایش سرعت دستگاه CNC است. در حقیقت اسپیندل به طور مستقیم با سرعت دستگاه در ارتباط است و وظیفه آن انتقال قدرت از الکتروموتور به ابزار برشی است. بین الکتروموتور و اسپیندل ارتباط مستقیم وجود دارد و توانایی آنها باید متناسب و هماهنگ باشد. حالا اگر شما قصد تغییر در دستگاه خود دارید و اصطلاحاً می خواهید دستگاه خود را تقویت کنید می‌توانید از یک اسپیندل با سرعت گردش بالاتر استفاده کنید. این انتخاب شما باید بر مبنای توانمندی الکتروموتور دستگاه سی ان سی باشد تا هم فشار کمتری به آن وارد شده و هم متناسب با هدف سرعت مناسب را ایجاد کند.
2. نحوه برنامه نویسی دستگاه :  برنامه نویسی دستگاه سی ان سی یعنی استفاده از دستورات جداگانه در قالب حروف مختلف برای پیاده سازی یک طرح خاص روی یک قطعه کار. برنامه نویسی از این جهت اهمیت دارد که شما می توانید مقادیر را به شکل ایده آل و مناسب به دستگاه بدهید و صرفاً منتظر دستگاه برای برش دقیق بمانید. هرچه مهارت شما در برنامه نویسی دستگاه سی ان سی با زبان برنامه نویسی G-Code بهتر باشد، یعنی می‌توانید اصول برنامه نویسی را به شکل بهتری پیاده سازی کنید و الگوهای مختلف را برش دهید. اگرچه آشنایی با زبان برنامه نویسی دستگاه سی ان سی پیچیده است و فرد باید با اصول اولیه آن آشنایی داشته باشد، اما تجربه ما نشان می‌دهد که تسلط به اصول اولیه کار با دستگاه و به کار گیری ریزه کاری ها تا حدود زیادی در بالا بردن سرعت دستگاه نقش دارد.
3. قدرت الکتروموتور را افزایش دهید : الکتروموتور دستگاه سی ان سی به عنوان قلب تپنده آن شناخته می شود و عملکرد کلیه دستگاه تابع این قسمت است. نکته مهم دیگری که در افزایش سرعت دستگاه CNC وجود دارد این است که تعداد اسب بخار و تعداد دور در دقیقه الکتروموتور مشخص کننده سرعت دستگاه هستند. با استناد به این اطلاعات می توان تغییراتی در الکتروموتور به وجود آورد.
4. ابزار برش با کیفیت و مناسب :  شاید تصور تاثیر ابزار برشی در بالا بردن سرعت دستگاه سی ان سی برای شما سخت باشد. اما جالب است بدانید که حتی نحوه حرکت ابزار برشی به هنگام برشکاری قطعه کار یا حفاری آن روی این سرعت تأثیرگذار است. اگر نمونه های مختلف ابزارهای برشی را دیده باشید که هر کدام از آنها برای اهداف خاصی طراحی شده اند و این طراحی برای کار دستگاه بهینه شده است. شما هم برای افزایش سرعت دستگاه CNC در برش برخی مواد خاص یا در برخی شیوه‌های برشکاری می‌توانید ابزار برشی را متناسب با آن تغییر دهید. البته باید قبول کنیم که مهارت تکنسین در انتخاب ابزار برشی بسیار مهم و تعیین کننده است.

 

برنامه نویسی دستگاه cnc

دستگاه‌های cnc در زمینه تراش دادن قطعات مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. با توجه به نیاز روز صنعت به استفاده از قطعات مختلف، به‌کارگیری دستگاه cnc اهمیت زیادی یافته و برای استفاده از آن باید دوره آموزشی دیده شود تا کاربر یا اپراتور بتواند با دادن دستور به دستگاه که نوعی عمل تفهیم به ماشین است، برش زنی و قالب زنی را انجام دهد.

بنابراین یادگیری برنامه نویسی cnc اهمیت می‌یابد. بسیاری از برش‌های ظریفی که در قطعات مختلف مانند حلقه‌های طلا و ابزارهای مختلف ایجاد شده، توسط دستگاه cnc به‌وجود آمده است. برای برنامه نویسی زبان cnc، برنامه‌های مختلفی به‌کار گرفته می‌شود مانند برنامه compact که بر اساس استانداردهای جهانی این قالب برنامه منتهی به خروجی مورد نظر خواهد شد. برای برنامه‌نویسی ماشین‌های cnc از روش دستی و برنامه نویسی توسط سیستمهای cad/cam استفاده می‌شود.

پیش‌فرض‌هایی که برای یک برنامه نویسی cnc نیاز است، همان پیش‌فرض‌های اولیه یک برنامه‌نویسی است که در کنار کدنویسی این برنامه cnc، کامل می‌شود. این پیش‌فرض‌ها همان مفاهیم الگوریتم، فلوچارت و به عبارت بهتر، فهم حل مسئله است. با این فرض که فرد این دانش را دارد، به سراغ برنامه‌نویسی cnc خواهیم رفت. الگوریتم ها قواعد و چیدمان رسیدن به پاسخ نهایی را پیش روی فرد قرار می‌دهند و فلوچارت راه‌های تایید یا رد در رسیدن به جواب درست می‌باشند. همچنین با توجه به این موضوع حداقل زمان رسیدن را طراحی می‌نمایند. از آنجایی که در cnc نیاز است تا قطعات برش خورده و با دقت بالایی به قطعه مورد نظر تبدیل شوند، گام‌های رسیدن به این طراحی از اهمیت خاصی برخوردار خواهند بود. در الگوریتم‌نویسی مراحلی باید طی شوند که در تمامی الگوریتم‌ها به طور یکسان رخ دهد.

در برنامه نویسی دستگاه CNC، کلیه دستوراتی که لازم است برای ماشین کاری قطعات به دستگاه داده شود،
در قالب یک برنامه به سیستم دستگاه داده شده و در دستگاه کنترل و اجرا می شود.

این دستورات هنگام برش و براده برداری از قطعات، در دستگاه cnc به کار گرفته می شود که شامل موارد زیر می باشد:

1. مشخصات کاملی در خصوص قطعه
2. مسیر حرکتی ابزار برش
3. سرعت برش
4. سیستم کنترل اطلاعات داده شده

معمولا برنامه نویسی دستگاه های cnc به دو روش زیر صورت می گیرند :

• به صورت دستی : 

  در روش برنامه نویسی به روش دستی، ابتدا مطابق با نقشه قطعه، طرح اولیه تهیه می شود. پس از آن و هنگامی که نقشه و طرح قطعه رویت و کنترل شد، با کمک ابزارهای انتخاب شده جهت ساخت، ترتیب اولویت بندی آن ها نیز تعیین می گردد. در این مرحله بایستی، مناطق حرکتی ابزارها نیز مشخص شده و محاسبه گردد. پس از آن باید برنامه نویسی دستی مطابق با برنامه دستگاه تنظیم و تهیه شود و
  به دستگاه وارد گردد. هنگامی که قطعات ساده و بدون پیچیدگی باشند، می توان برنامه های برش، به صورت مستقیم بر روی دستگاه سی ان سی نوشته شود.

• با کمک سیستم های طراحی : 

  هنگامی که قرار است برای قطعات پیچیده برنامه نویسی دستگاه CNC تنظیم گردد و نیاز است که نقاط حرکتی ابزارها محاسبه شود، از نرم افزارهای طراحی مانند اتوکد و تری دی مکس استفاده کرده و طرح را ترسیم می نمایند. پس از آن که نحوه برش مشخص گردید، برنامه نویسی مناسبی جهت اجرا به دستگاه سی ان سی داده می شود.