قبل از پرداختن خاص به ماشین های CNCابتدا می خواهیم ﯾک بررسی اجمالی در زمينه ماشين ابزار داشته باشيم. ماشين ابزار ﯾکی از شاخه های مهندسی مکانيک ساخت و توليد می باشد که در صنعت بسيار مورد استفاده قرار می گيرد .اﯾن شاخه از مکانیک برای ساخت ،توليد و فرم دادن قطعات با استفاده از ماشین های ابزار مـی باشـد کـه اﯾـن ماشين ھا در چند نوع از جمله دستگاه تراشCNC ، دستگاه فرز CNC، درﯾل ،سنگ زنی و ...می باشند امـروزه بـا توجه بـه توسـعه سـریع صنعت و نياز به علوم و فنون در راستای اﯾن رشد مراکز علمی و تخصصی را وا داشته تا با اﯾن پيشرفت به نسلی جدﯾـد از اﯾن دستگاه ھا دست ﯾابند که به ماشينهای ابزار ) CNCماشين های کنترل عددی) معروفند که قابليت برنامه پذﯾری از طرﯾق کامپيوتر را دارند و دارای دقت بسیار بالایی می باشند.
تغيير فرم از طرﯾق براده برداری به روشھاﯾی اطلاق میشود که بوسيله جدا کردن قطعات کوچکی بـه نـام بـراده بتـوان فرم قطعه کار را تامين كرد ماشين ھاﯾی که بدﯾن منظور به کار ميروند را معمول ماشينهای ابزار مینامند.
حرکتی که بوسيله آن براده برداری انجام می شود که بر حسب نوع ماشين توسط ابـزار ﯾـا قطعه کار انجام می شود مثال در صفحه کاری ،اﯾن حرکت بصورت خطی و در سوراخکاری ،تراشکاری و فرزکاری دورانی می باشد.
ادامه عمل براده برداری را امکان پذﯾر می کند.
حرکتی که برای تنظيم ضخامت براده و عمق بار صورت می گيرد واﯾن عمل توسط ساپورتها (عرضی‚طولی و فوقانی)انجام می شود.
اﯾن فولاد (فولاد کربنی)دارای ٠.٥تا ١.٥در صد کربن می باشد و تا درجه حرارتی معادل ٢٥٠درجه سانتيگراد سختی خود را حفظ می کنند.
اﯾن فولاد ها بر ٢نوع کم و پر آلياژ توليد مي شـوند در فـوالد هـای پـر آلياژ علاوه بر آهن و کربن با فلزات دﯾگـری مانند کرم،ولفرام،وانادﯾوم،موليبدن کبالت آلیاژ شده انــد ،تحمــل حرارتی اﯾــن فــولاد ھــا بــه ترتيــب تا حــدود ٣٠٠و٦٠٠درجــه سانتیگراد می باشد.
فلزات سخت که به الماسه نيز معروفند از مخلوط پودر کاربید پاره ای فلزات مانند کاربید ولفرام٫تيتان٫تانتال٫موليبدن و ﯾا وانادﯾوم بهمراه پودر کبالت به عنوان چسب تولید می شوند٫از خصوصيات بارز الماسه ھا می توان سختی زﯾاد(بين کرنود والماس)مقاومت زﯾاد در مقابل ساﯾش و حرارت نام برد که در سـرعت هـای بـرش خيلـی زﯾـاد تـا ٩٠٠درجـه سـانتيگراد مقاوم بوده و سختی خود را از دست نمی دھند.
اﯾن فلزات تا دماﯾی حدود١٢٠٠درجه سانتیگراد تحمل حرارتـی دارنـد کـه قسـمت عمـده اﯾـن فلزات را اکسید فلزات آلومينيوم ،سيليسيم و کرم به عنوان فلزات سخت و فلزات موليبدن،کبالت و نيکل بـه عنـوان فلزات چسباننده تشكيل ميدھند.
CNCمخفف حروف اول کلمات ( ( Control Computer Numericalبه معنای کنتـرل عـددی کـامپيوتر مـی باشـد کـه در اﯾران اﯾن ماشينهای به اختصار CNCخوانده می شود .دستگاههای ، CNCدستگاه هایی هستند که حرکت كليه محورها و عمليات ماشين کاری آنها توسط کامپیوتر کنترل می شود بدﯾن معنا که کلیه داده ها و اطلاعات با استفاده از كامپيوتر و امکانات حافظه ای آن ابتدا پردازش و سپس توسـط رﯾـز پردازنده ها (( Microprocessorبـه علائم الکترﯾکـی((pulse تبدﯾل و به موتور محورھای محرکه منتقل می شوند.نسل اول اﯾن ماشينھا NCبودند بدﯾن مفهوم که فاقد کامپيوتر بوده و دستگاه طبق منطقی خاص ،از جملـه نـوار ﯾـا کارتهای پانچ شده کار می کرده است .
به طور مثال برای حرکت سوپرت دستگاه های معمولی اﯾن امر توسط اپراتور بـا چرخاندن ورنیه سوپرت صـورت مي گيرد ولی در سیستم های NCاﯾن امر توسط کارت مخصوصی که در دستگاه جا گذاری می شد انجام می گرفت و اکنون اﯾن عمل در اکنون اﯾن عمل در دستگاههای CNCتوسط کدھای مخصوصی ( Gکد و Mکد ) که در برنامـه نوشته می شود صورت می گیرد. بدنه سخت افزاری دستگاھھای CNCتفاوتھای چندانی با بدنـه دسـتگاھھای معمـولی نـدارد آنچـه اﯾـن دو را از هـم متفاوت سازد باشد اصلی ترﯾن بخش ﯾک دستگاه ، CNCکنترلر آن می باشـد کـه معمـوال دستگاهها از هـر نـوعی( تراش ،فرز ،سنگ و (.....که باشند با نوع کنترل شان شناخته می شوند و آموزش های اپراتوری و خدمات پس از فروش آن عموماً بر پاﯾه سيستم کنترل استوار می باشد.
-١برنامه ماشين
-٢واحد کنترل ماشين
-٣نرم افزار ماشين
-۴موتورھا
-۵اجزای مکانیکی
-۶سيستم اندازه گيری
1- برنامه ماشين ( واحد ورودی )
برنامه شامل مجموعه ھای از اعداد ،حروف و نشانه های است که به ماشین می گوﯾد چه عملی را باﯾد انجام دهد .مجموعــه اﯾــن اعــداد حــروف وعالئــم کــه بــه صــورت کدھای رمز بنــدی شــده مــی باشــند توســط واحــد کنترل ماشين ( ( MCUتقسيم می شوند اﯾن برنامه عالوه بر اطلاعات مسير قطعه کار شامل اطلاعات تکنولوژی کیفی(مقـــادﯾر سرعت و پیشروی ) و اطلاعـات کمکـــی ( مثـــل و خـاموش کـــردن ســـه نظـام ،قطع و وصل جرﯾان سیال خنک کننده ) نيز می باشد .برنامه میتواند علاوه بر تاﯾپ مستقيم از طرﯾق صفحه کليد دستگاه ( ( MDIاز طرﯾق Flashو کامپیوتر بـه ماشين ارسال شود.
2- واحد کنترل ماشين
سيستم کنترل در ماشینهای کنترل عددی عبارت است از سیستمی که می تواند ﯾک ﯾا چند محور را در حین کار کنترل کرده و در موقعيت مکانی خاص و مورد نظر قرار دھد و از بخشهای موتور ،دراﯾو ،کارتهای الکترونیکی ،مانيتور ،تابلوی فرمان و سيستم اندازه گيری شامل سنسورهای اپتیکی (خط کش و انکودر ) تشکيل شده است.واحد کنترل CNCکه بر روی ماشين ھای ابزار به منظور اتوماسيون اسـتفاده مـی شـود دارای سـه سیستم کنتـرل جهت کنترل واحد ورودی ،واحد پردازشگر و کنترل واحد خروجی می باشد .اجزای واحد کنترل عبارتند از :نوار خوان ،ميكرو پروسسور ، CPU ،حافظه ، RAMحافظه Buffers ، ROM و ، PLCتقوﯾت کننده تابلوهای کنترل و ....
واحد کنترل ماشين در دو نوع مدار باز ( ( open loopو مدار بسته ( ( closed loopوجود دارد .
3- واحد کنترل مدار باز Open loop
در اﯾن نوع کنترل ،عمليات کنتـرل بـه صـورت خطـی انجام مـی شـود و تنهـا ورودی سيستم باعث تغيير در مقدار خروجی مي گردد .به عبارتی ميزان جابجايي ھر محور توسط واحد کنترل تعيين مـی شـود .امـا اطلاعات از خروجی سيستم ( محرکه ) در مورد وضعيت ھر محـور بـه واحـد کنتـرل ارسال نمی گردد .در نتيجـه اگـر خطـاﯾی در ميـزان جابجائی محورها رخ دهد سيستم قادر به کشف و جبران آن نخواهد بود امروزه از سيستم های کنترل مدار باز تنھا در ماشينهای CNCآموزشی استفاده می شود که نیاز به دقت باالﯾی در محصول نمی باشد .
4- واحد کنترل مدار بسته Close loop
در کنترل مدار بسته عمليات کنترل به صورت ﯾک حلقه بسته انجام شده و عـالوه بـر ورودی ،خروجی نيـز از طرﯾـق قسمتی به نام فيدبک در تغيير مقدار خروجی موثر خواهد بود .در اﯾن سيستم كنترل اطلاعات موقعيت هـر محـور از طرﯾق فيدبک به واحد کنترل ارسال می شود و پس از بررسی و مقاﯾسه با ميزان صحيح ،چنـان چـه بيـاز بـه اصـالح داشته باشد توسط واحد کنترل تصحيح و به سيستم ارسال ميگردد .سيستمهای کنترل مـدار بستـه کـه سـرعت و موقعيت را کنترل میکند سرو مکانیزم نـام دارد و بـه موتورھـاﯾی کـه در اﯾـن سيستم بـه کـار ميرونـد سـرو موتـور می گوﯾند .کنترل مدار بسته از دقت بالاتری برخوردار می باشد . برنامه NCپس از رمز گشاﯾی و تبدﯾل به زبان ماشين در حافظه ذخیره می شود ،محاسبات الزم انجام می پـذﯾرد و سپس به شکل اطلاعـات مسير و اطلاعـات فنـی بـه سيگنالها خروجی قطـع و وصـل تبـدﯾل و بـه موتورھـا فرمـان می دهد .موتورها حرکت چرخشی را به پیچهای ساچمه ای منتقل کرده و پیچهای ساچمه ای حرکت دورانی را به حرکت خطی تبدﯾل می کنند .در نھاﯾت حرکت خطی از طرﯾـق کشـوﯾی و راهنما هـا تحـت کنتـرل سيسـتم انـدازه گيری به ابزار منتقل می شود .
در دنيا کمپانی های مختلفی کنترلر می سازند و روی دستگاههای CNCقرار می دهند که از آن جمله می توان کنترل هـای زﯾمنس ، ،فانوک ،ھاﯾدن ھاﯾن ،میتسوبیشی ،فاگور ،فيدﯾا ،انگل ھارد ،هاسـت ،تسـال و .....را نام بـرد کـه در اﯾـران سه نوع کنترل های زﯾمنس ،فانوک ،ھاﯾدن ھاﯾن مورد توجه بيشتر صـنعت گـران و صـناﯾع مختلف می باشد .و طبعاً تعداد دستگاههای CNCموجود و فعال با کنترل های فوق الذکر بيشتر از دﯾگر کنترل ها است. الزم به ﯾاد آوری است افراد ﯾا شرکت هایی که میخواهند در امر آموزش ،تعميرات و ﯾا واردات لوازم ﯾدکی کنترل ها صرف وقت و ھزﯾنه کنند به امر فوق توجه کافی داشته باشند . با پيشرفت و توسعه دستگاههای NCتلاشهای زﯾـادی برای ارتقاء قابلیت های آنها صورت گرفت که با ورود کامپیوتر ،در تکنولوژی ساخت سيستم ھای NCتحولی شگرف بـه وجـود آمد و اولين ماشين CNCدر سال ١٩٧٢ساخته شد .در ذﯾـل بـه چنـد تفاوت اساسی دستگاه های NCو CNCاشاره مي گردد .
در ماشینهای NCبرنامه بـه صــورت خط به خط خوانده و اجرا می شود و در نتيجـه اگــر اشتباهی در خطوط جلوتر وجود داشته باشد واحد کنترل قادر به تشخیص آن می باشد.
در بسیاری از ماشینهای CNCمی توان برنامه را بصورت آزماﯾشی اجرا نمود و مسیر حرکت ابزار را به صورت گرافیکی در روی مانیتور دستگاه و ﯾا PCمشاهده کرد و چنانچه نیاز به اصلاح داشته باشد برنامه را اصلاح نمود.
عمليات تکراری مانند سيكل ها را به راحتی با اﯾن نوع برنامه می تـوان نوشـت و نيـز برنامـه نوﯾسـی پارامترﯾـک قطعـات پيچيده و سطوح هندسی را ممکن و راحت مي سازد و علاوه بر اﯾن نوشتن برنامه قطعات فوق را توسط زبـان APTو نـرم افزار CAD/CAMميسر مي سازد.
چون در ماشینهای CNCبرنامه به صورت نرم افزاری است هـر گونـه تغيير و اصلاح بـه راحتـی ممکن است .همچنين می توان تغییرات را ذخیره نموده و نيز برنامه های نوشته شده را به راحتی به هم متصل نمود.
جبران شعاع ابزار برای مسیرهای شیبدار و منحنی به راحتی انجام مـی شـود .و حجـم محاسبات را بـه طـور قابـل توجهی از بين مي برد. اﯾن مزﯾت از مھم ترﯾن تفاوتهاي بين ماشين NCو CNCمیباشد، ماشينهای NCبـه دلیـل اﯾنکـه برنامه را خط به خط می خوانند قادر به جبران شعاع ابزار نيستند.
در ماشینهای CNCبه راحتی می توان برنامه ماشين کاری را از طرﯾق DNCو از راه دور به ماشين ھا منتقـل کـرده و نيز ربات به راحتی به اﯾن ماشينھا متصل می شود و می تواند در سيستم های توليد ﯾکپارچه COMICقرار گيرد .به طور کلـی استفاده از CNCبـــه طـــور مجـــزا صـــحيح نمـــی باشـــد و اﯾـــن ماشـــينھا بھتـــر اســـت در سيســـتم ھـای FMS(Flexible Manufacturing Systems) CIMS(Computer Integrated Manufacturing Systems) مورد استفاده قرار گيرند.
کلیه حقوق وبسایت متعلق به شرکت نونگار است
کلیه حقوق وبسایت متعلق به شرکت نونگار است