اجزای ماشینهای CNC
سخت افزار ماشين دارای سه جز اصلی ميباشد
: -١محرکه ها (موتورها )
-٢اجزای مکانیکی
-٣سيستم اندازه گيری
محرکه ها (موتورها )
در ماشين CNCاز سه نوع سيستم محرکه الکترﯾکی ،هیدرولیکی و پنوماتیکی استفاده مـی شـود .از محرکه های پنوماتیکی به دلیل قدرت کم آنها کمتر استفاده می شود .
محرکه های الکترﯾکی :
.١موتورهای پله ای (: (Stepping Motors
اﯾن موتورهای دارای ساختمان ساده ،کم حجم و قيمت مناسب می باشد .از آنها در CNCھای ساده بـا دقـت محـدود و گشتاورهای نســبتاً کــم و قــدرت کمتر از 1hpاستفاده ميشود .اﯾــن موتور هــا در مــدارھای بــاز قابل استفاده اند .به ازای هر پالس ورودی به موتور ،چرخشی به اندازه زاوﯾـه گـام مشخصـی وجـود دارد .اﯾـن زاوﯾـه گـام در موتورهای مختلف متفاوت است و دارای محدوده وسیعی از زاوﯾه نام ( 90، 45 ، 7.5، 5 ، 2.81 ، 2.5 ، 1.8درجه ) می باشد و درنوع جدﯾد اﯾن موتورها زاوﯾه گام کوچکتر از ﯾک درجه نيز وجود دارد .از آنجا که کنترل اﯾـن موتور های دﯾجيتـالی سـاده می باشد با واحد کنترل ماشين ،سازگاری خوبی دارد . با چرخش موتور به اندازه زاوﯾه مشخص ،پيچ ساچمه ای چرخانده می شود و متناسب بـا نـام پيچ ساچمه ای میز جابه جا می گردد .
به طور مثال اگر گام پیچ بال اسکرو ۶ميليمتر و دقت اﯾنکودر به ازای هر پالس ١.٨در کـه باشـد بـرای پيشـروی ميـز بـه اندازه ١٢ميليمتر (دو دور کامل محور پيچ) نيازمند ارسال ۴٠٠پالس الکترﯾکی می باشيم . از اﯾن موتورها علاوه بر حرکت میز در راستای Z، X ، Yدر چرخش صفحه گردان نيوز اسـتفاده مـی شـود .اﯾـن موتور هـا دارای مشــروع و توقــف ســرﯾع مــا باشند و نیـــاز بــه جــرم شــدن موتــور دارنــد و چنانچه نیــاز باشــد از اﯾــن موتور هــا در گشتاوردهای باال استفاده شود از موتور های الکتروهیدرولیکی که ترکیبی از موتورهای پله ای و ﯾک سيستم هيدروليک می باشد استفاده می شود اﯾن موتورها با قطع شدن پالس سرﯾعاً متوقف می شوند و نياز به کلاچ و ترمز ندارند دارای دقت کافی از لحاظ صحت چرخش مورد نظر میباشد در نتيجه نياز به فیدبک و کنترل مدار بسته دارند به دليل عدم استفاده از کنترل مدار بسته و فيدبك چنانچه ،به هر دلیل ارسال پالس ھا ادامه ﯾافته باعث اﯾجاد عدم دقت در اندازه ھا می شود .
.٢موتورهای جرﯾان مستقيم ( : ( DC
موتورهای DCبيشترﯾن استفاده را در ماشينهاي CNCدارند اﯾـن موتورها دارای قدرت بـا ،سـرعت ﯾکنواخـت و عکس العمل سرﯾع نسبت به تغييرات سرعت ميباشند با تغييرات ولتاژ می توان سرعت دورانی و بـا تغييـرات جرﯾـان مـی تـوان گشتاور موتور را کنترل کرد .تعمير و نگهداری موتورهای DCبـه دليـل وجـود کلکتور و جاروبک حائز اهمیت بعضی مواقع به دليل وجود کلکتور و جاروبک پارازﯾت در موتور اﯾجاد می شـود کـه اﯾـن امـر در کيفيـت سـطح قطعـه تـاثير بسزایی دارد .
.٣موتورهای جرﯾان متناوب ( :( AC
در موتور های ACکنترل دور با تغییر فرکانس می باشد اﯾن امر ھزﯾنه بسيار باالﯾی را نسبت به موتور های DCدر بر دارد عدم نياز به ﯾک سو کننده تعمير و نگهداری ارزانتر به دليل نداشتن کلکتور و جاروبک از مزاﯾای اﯾـن موتور هـا مـی باشـد .اﯾن موتورهای حجم زﯾادی را اشغال می کنند .اﯾن موتورها تا قبل از سال 1991بـرای حرکت ميز هـا و اسپيندل اسـتفاده می شده است .
محرکھای ھيدروليکی :
کنترل قدرتھای زﯾاد با نیروی کم سادگی کنترل سرعت و نيرو به طور پله ای و عکس العمل سریع در برابر تغيير جهت از وﯾژگی های محرک های هيدروليکی می باشند .از معاﯾـب آنھـا نشـتی و قيمـت گرانشـان مـی تـوان نـام بـرد و نياز اﯾـن سيستم ھا دارای سرعت عمل کمتری نسبت به محرکهای الکترﯾکی می باشند از محرکه های هیدرولیکی بيشتر در کنترل های مدار بسته استفاده می گردد .محرکه ھای ھیدرولیکی در دو نوع دورانی (موتورها) و رفت و برگشتی(سيلندر و پيستون های )مورد استفاده واقع می شوند .برای حرکت های طولی کم از سيلندر و پيستون و برای حرکتهای طولی بلند از موتور های هيدروليکی به همراه پیچهای ساچمه ای استفاده می شود .
اجزای مکانیکی :
دسترسی به دقت بال و قابليت تکرار اﯾن دقت ھا با تلرانس های محدود و اطمينان بالا از انجام عمليات خواسته شده از جمله مواردی است که در طراحی ماشینهای CNCباﯾـد در نظر گرفته شود .از اﯾـن رو سـاختار فيزﯾکـی و مکانيکی ماشينهاي CNCبا ماشين های سنتی دارای تفاوت ھاﯾی می باشند.در ماشين های سنتی مهـارت ماشين کـار نقـص طراحی و عدم دقت ماشين را جبران می کند .اما در ماشين هاي CNCبه دليل عدم حضور مسـتقيم اپراتور در فراﯾنـد ماشين کاریه حرکات باﯾد با دقت و اطمینان بار انجام شود .
اجزای مکانیکی شامل قسمت هایی زﯾر می باشد :
-١بستر ماشين
-٢بلبرﯾنگ ھا
-٣پيچ ساچمه ای (Ball Screw)
-۴کشوﯾی
-۵نگهدارنده ابزار(( Turret , Tool Changer
در ماشين های سنتی معمول ً از پیچ های رزوه ذوزنقه ای برای تامین حرکت پیشروی کشـوﯾی و میز اسـتفاده مـی شـود ولـی در ماشينهاي CNCاز پيچ هاي ساچمه ای استفاده می گردد .قلب ﯾک سيستم پیشروی در ماشينهاي CNCپيچ و مهره ساچمه ای می باشد .ھنگامی که حرکت دورانی از موتور به پيچ منتقل می شود ،ميز ماشين از طرﯾق مهره ،حرکت خطی پیدا می کند .پيچ ساچمه ای نسبت به پیچ های معمولی دارای راندمان بسيار بالاتری می باشند که اﯾن رانـدمان معمـوال ً بـه %90مـا رسـد اﯾـن بـه دليل وجود ساچمه در بين پيچ و مهره است .در پیچ و مهرهای معمولی حرکت به صورت لغزش صورت میگیرد ،ولی اﯾن امر در پیچ و مهره های ساچمه ای بصورت غلتش صورت می گیرد
سيستم اندازه گيری
اندازه گيري غير مستقيم
در اندازه گيري غير مستقيم انکودرهای زاویه ای ﯾا چرخشی در انتهای محـور موتـور ﯾـا انتهای پيچ ساچمه ای نصـب می شوند .در اﯾن روش ،اندازه گیری آز طرﯾق تبدﯾل ميزان جابجايي ميز ﯾا کشویی به ﯾـک کمیت فيزﯾکـی دﯾگـر یعنـی زاوﯾه ای ﯾا چرخشی و تبدﯾل آن به پالس های الکترﯾکی صورت می گیرد .
لقی محورها و نامیزانی موتور ها و ﯾاتاقان ھا بر روی نتاﯾج اندازه گيری اثر می گذارد ،در نتيجه اﯾـن نـوع انـدازه گيـري از دقت بالایی برخوردار نمی باشد .
روش اندازه گیری
اندازه گيری علاوه بر تقسيم بندی از لحاظ امکان استفاده از انکودر ھا (مستقيم و غيرمستقيم ) از نظـر شـبکه بنـدی خطوط نيز به دو نوع مطلق و افزاﯾشی تقسيم می شوند .
اندازه گیری مطلق
در روش اندازه گیری مطلق موقعيت تمام نقاط نسبت به نقطه صفر ماشين شناخته شده مـی باشـد و بـرای هـر نقطـه محل منحصر به فردی منظور می گردد و در صورت قطع ولتاژ برق و روشـن شـدن مجـدد دسـتگاه نیـاز بـه چـک کـردن سيستم اندازه گيری و رفرنس کردن ماشین ندارﯾم ،چرا کـه اگـر ميـز ﯾـا کشـوﯾی در هر موقعیتی متوقف شده باشد موقعيتش شناخته شده است .نصب اندازه گیری مطلق نسبت به اندازه گيری افزاﯾشی ھزﯾنه بيشتری دارد .از همين رو در اکثر ماشين هاي CNCاز اندازه گیری افزاﯾشی( نسبی) استفاده می شود .
اندازه گیری افزاﯾشی ( نسبی)
در اﯾن روش پس از قطع برق موقعيت نقاط برای ماشين شناخته شده نمی باشد و حتماً نياز به رفرنس کردن دستگاه دارﯾم .در اندازه گيري افزاﯾشی موقعيت ميز و کشوﯾی نسبت به مکان قبلی اش محاسبه می شود وجود نقطه مرجـع به منظور کالیبره کردن ماشين در ماشين ھاﯾی که از اﯾن روش اندازه گیری استفاده می کنند الزامی است
دانستني ها و مهارت های لازم برای اپراتورCNC
-١آشنایی با اصول ترسيم نقشه کشی صنعتی .
-٢مهارت در ترسیم نمای سوم از روی دو نمای داده شده .
-٣توانایی ترسیم نماها از روی پرسپکتیو.
-٤توانایی ترسيم برش مقاطع.
-٥آشنایی با انواع پرسپکتیو (اﯾزو مترﯾک ،دﯾمترﯾک ،کاوالیر و ( ...
-٦توانایی استفاده از جداول انطباق و تلرانس ها .
-٧آشنایی با تلرانس ھای ھندسی و علائم آن .
-٨آشنایی با سيستم ثبوت ميله و سوراخ .
-٩آشنایی با مقياس و اندازه اسمی قطعات .
-١١توانایی استفاده از علائم كيفيت سطح.
-١٢آشنایی با مفهوم كيفيت سطح .
-١٣دانش استفاده صحيح از وسايل اندازه گيری .
-١٤توانایی استفاده صحيح از گيج ها و ابزارهای کنترلی دقيق.
-١٥آشنایی با جيگ و فيکسچر و تواناﯾی استفاده صحيح از آنها.
-١٦تبحر در شناخت مواد صنعتی .
-١٧توانایی استفاده از مواد روان کننده وخنک کننده دستگاه .
-١٨مهارت استفاده از متعلقات جانبی دستگاه .
-١٩آشنایی کافی با زبان انگليسی و برنامه نوﯾسی .
-٢٠آشنایی با ملزومات مصرفی دستگاه و تبحر در تعوﯾض بموقع آنها .
-٢١آشنایی با نکات اﯾمنی و رعاﯾت آن .
-٢٢آشنایی و اﯾجاد شراﯾط فيزﯾکی الزم برای دستگاه
-٢٣توانایی نگهداری و سروﯾس به موقع دستگاه .
مزاﯾای و معاﯾب دستگاه های CNC
مزاﯾای دستگاه های CNC
.١دقت ماشینکاری بال به طوری که اشتباهات در توليد با به کار بردن سيستم کنترل کامپيوتری به حداقل می رسد.
.٢قابليت تكرار پذﯾری و ماشین کاری قطعات به صورت سری.
.٣سرعت بالای ماشین کاری قطعات.
.٤كاهش زمان توليد و قيمت تمام شده آن .
.٥کاهش خطای انسانی .
.٦کاهش زمان تنظيمات اوليه ماشين .
.٧کاهش زمان اندازه گیری و کنترل قطعات تولیدی .
.٨نظارت کمتر اپراتور حين عمليات ماشين کاری .
.٩ماشین کاری قطعات مطابق برنامه نوشته شده نه تجربه اپراتور.
.١٠انعطاف پذﯾری بالا درتعوﯾض ﯾا ارتقای توليد).بعلت عدم نیـاز بـه تعـوﯾض اجزای سـخت افـزاری ماشين از جملـه بادامکها ،طبلک ها ،شيرها ،کنتاکتورها و ...با تعوﯾض ﯾا اطاله نرم افزار توليد به راحتی تعوﯾض ﯾا ارتقا می ﯾابد(.
.١١حفظ و در دسترس بودن برنامه قطعات به صورت بانک اطلاعاتی .
.١٢کنترل برنامه دستگاه به صورت گرافیکی قبل از توليد واقعی(امکان تست غير مخرب ) .
.١٣امکان طراحی قطعه کار و برنامه ماشين کاری آن توسط كامپيوتر و برنامه های کمکی .
.١٤امکان ماشینکاری قطعات پیچیده منجمله قالبهای صنعتی .
.١٥توليد قطعات ثانوﯾه بدون نياز به ماشين کار با تجربه .
.١٦افزاﯾش قابل توجه راندمان و کاهش ضاﯾعات .
.١٧امکان شبکه کردن چند دستگاه و نظارت بر همه آنها به صورت متمرکز .
.١٨امکان ھداﯾت و کنترل از راه دور دستگاههای CNCمجهز به سيستم هاي CAD/CAMو CIM
.١٩عيب ﯾابی راحت دستگاه به علت اعلام آلارم های مختلف .
"طی فراﯾند کاری که در ﯾک کارخانه بر روی ﯾک ﯾا چند نوع قطعه کار قرار است صورت گیرد ،با توجه بـه جـنس قطعـه ،نـوع کـار انجــام گرفتــه بــر روی قطعه(سوراخکاری ،برشکاری ،شیارتراشی و ، (...ميزان اهميت ھزﯾنــه نھــاﯾی قطعه و ...بــه تعـداد مشخصی ابزار نيازمندﯾم. ﯾکی از مزاﯾای بسىار مھم ماشين هاي ، CNCتعوﯾض کننده ابزار رباتيک آن می باشـد کـه از ١تـا ٣٦٠ابزار را بصـورت رﯾلـی ، چتری و ...دربر می گیرد .البته معمولا در کارگاهها و ﯾا کارخانه های کوچک از ٤الی ١٢قطعه ابزار استفاده می شود که قيمت دستگاه نيز در اﯾن مورد بسيار نقش دارد. صرفه جویی در وقت ،نياز بسيار کمتر به اپراتور برای تعوﯾض ابزار ،اتوماتيک بودن برخی کارهای جانبی فراﯾنـد(خنک کاری ،روغن کاری ،چک کردن مکان ابزار ،چک کردن اندازه ها و (...مزﯾت ھایی هستند که دغدغه ی بسیاری از توليد کننده ھا بوده و ھستند. ذکر اﯾن نکته نيز لازم است که بسته به نوع فعاليت ،ميزان سرماﯾه اوليه و تعداد قطعه کار توليد شده کادر کارخانه باﯾد تصميم بر خرﯾد نوع دستگاه بگيرند که گاهی ممکن است خرﯾد دستگاه CNCبرای ﯾک کارگاه و ﯾا کارخانه چندان مقرون به صرفه نباشد!"
معاﯾب دستگاه های CNC
.١قيمت نسبتا زﯾاد آنها .
.٢ھزﯾنه بالی نگهداری و تعميرات آنها .
.٣آشناﯾی با زبان انگليسی و برنامه نوﯾسی .
.٤پرداخت دستمزد های باحال برای اپراتورهای حرفه ای .
.٥زمان زﯾاد برای رفع نقص اساسی دستگاه بعلت عدم وجود نماﯾنـدگی معتبر در اﯾـران و وابسـتگی بـه افـرادی خاص و محدود ( به عبارتی مشقت فراوان جهت تهيه لوازم ﯾدکی )
CNCو انواع آن
ماشين ابزارهاي CNCبه طور كلي بـه یـه دسته كلي تقسيم مي شوند
الـف-ماشيـن ھـای ابـرار
ب-ماشين های ورق كاری و ماشين های تجهيزات ساخت
ج-ماشين های بازرسي كننده و كنترل كننده براي انـدازه گيـری ابعاد سـه بعـدی اجسام
گروه اول عبارتست از:
-١ماشين هاي فرز و سنتر -٢ماشين هاي تراش و تراش سنتر -٣ماشينهای سوراخكاری -۴ماشينهای سنگ زني دقيق -۵ماشینهای اسپارک EDMو وايركات -۶ماشینهای لیـزر -٧ماشینهای کپی تراش كنتـرل عـددی يـا مجھز بـه دستگاه ديجيتايزر
گروه دوم عبارت است از:
-١ماشينهای جوشكاری
-٢ماشين های پانچ با ابزار مختلف توسط ((Turret
-٣ماشینهای برش توسط جوش
-۴ماشينهای فرم
-۵ماشين های خمكاری لوله
گروه سوم عبارتند از:
: CMMكه يك اندازه گير سه بعدی است
سايه نگارProfile Projector :
ماشين هاي گروه ج به دليل قابليت انـدازه گيـري أبعـاد سـه بعـدي اجسـام و ضـبط مختصات آنھـا در عمليـات مھندسـي معكوس كاربرد دارند .
در اين قسمت به توضيحي درباره ماشينهاي اسپارك EDMو وايركات مربوط به گروه الف مي پردازيم .عموماً ماشينكاري به وسيله تخليه الكتريكي را EDMمي نامند.اساس اين روش بر پايه توليد جرقه الكتريكي بـين قطعـه كـار و الكترود مـيباشد.
جرقه الكتريكي باعث سایش قطعه كار شده ،از آن براده برداري مي كند .پس از اتمام عمليات EDMقطعه كار مورد نظر به صورت منفي يا مخالف الكترود خواهد بود .الكترود در اصل قطعه اي است كه مـي خـواھيم قالـب آن را در قطعـه كـار ايجاد نماييم .قطعه کارو الکترود هر دو در ماده اي به نام دي الكتريك غوطه ور هستند کـه معمـوال ً از روغن سبك روغـن كاری مانند نفت ،استفاده مي شود .دي الكتريك بايد عـايق يـا ھـادي ضـعيف الكتريسـيته باشـد .يـك واحـد سـرو ميكانيزم فاصله اي در حدود 0.0005تا 0.0001اينچ را بين قطعه كار و الكترود ايجاد مي نمايد تا از تماس آنها با هم جلوگيري نمايد.يک جريان مستقيم با ولتاژ پايين و آمپر بالا با فركانسي حدود 20000هرتز به الكترود فرستاده مي شود. جرقه الكتريكي كه در اثر جهش انرژي الكتريكي از الکترود به قطعه كار در ميان ماده دي الكتريك توليـد مـی شـود ،گرمای شديدی را در ناحيه محدود به جرقه ايجاد مي كند و باعث ذوب فلز در اين ناحيه مي گردد .ذرات ريز ذوب شده از قطعـه كـار جدا مي گردد .دی الكتريک كه دائم در حال چرخش است ،ذرات و براده ها را از قطعه كار در سـاخته ،انتقال گرما نیـز مـیدھد.
انواع ماشينهاي EDMبه دو گونه اند:
EDMعمودی ،كه همان ماشينهاي اسپارک معمولي هستند.
EDMبا برش سيم ،برش سيمي براي اشكال و فرم هاي پيچيده استفاده ميگردد و نیـاز بـه برنامه نويسي NC دارد.ماشين برش سيمي حركت خود را به وسيله CNCمي گيرد و شكل مطلـوب را روي قطعـه كـار ایجاد میکند .ايـن ماشين بر خالف اسپارك هاي معمولي به الكترود با شكل خاصي احتياج ندارد و در آن از يك سيم مفتولي ممتد كـه تحـت كشش قرار گرفته است ،به جاي الكترود استفاده مي شود.
الكترود های برش سيمي از جنس برنج ،مس يا هر فلز هادي ديگري در بازه 0.002تا 0.012اينچ ساخته مي شود.مسيری كه سيم در آن حركت مي كند ،در صفحه XYقرار داشته ،سايش يا برش در يك شيار باريك كه از ميان قطعه كارعبور مي كند ،انجام مي گيرد .اين كنترل حركت مداوم بوده ،متقارن با پله هاي 0.00005اينچ هر شكلي با دقت بسياربالا را بدين وسيله مي توان ايجاد نمود كه براي قسمت هاي مختلف كار ،قابل تكرار است و مي توان پشت سر هم اجرا نمود .يك ماده دي الكتريك كه معمولا ً آب مقطر مي باشد ،مدام در حال گردش است و مواد اضافه و فلز ساییده شده را از كار دور مي كند.الكتريك ،يك ھدايت متناسب را بين كار و الكترود بوجود آورده ،به كاھش حرارت ايجاد شده بوسيله جرقه بوجود آمده كمك مي كند.
آشنایی با دستگاههای CMM
CMMمخفف کلمات ( (Coordinate Measuring Machineبــه معنــای ماشــین اندازه گیری مختصات مــی باشــد .اﯾــن دستگاهها از دقت فوق العاده باالﯾی برخوردارند و جهت انجام عمليات اندازه گيرﯾھای خاص ،دقيق و پيچيده از جملـه (هـم محوری ،توازی ،تعامد سطوح و ( ....که دﯾگر ابزارهای اندازه گیری قادر به انجام آن میباشند استفاده می شود .ﯾقينـا زمانی که دستگاه های کنترل عددی برای توليد قطعات پيچيده سه بعدی طراحی و ساخته شـدند نیـاز بـه اﯾـن دسـت گاه حس شده است .
نسلهای مختلف اﯾن دستگاه از آغاز تا کنون را می توان به صورت زﯾر معرفی کرد .
بدون نماﯾشگر -ورنيه ای
نماﯾشگر ساده -نماﯾشگر مختصات
پردازنده ساده با تواناﯾی محدود
کامپيوتر با نرم افزار ساده
مدهای پیشرفته امروزی
کلیه حقوق وبسایت متعلق به شرکت نونگار است
کلیه حقوق وبسایت متعلق به شرکت نونگار است