دستگاه CNC

CNC چیست؟


CNC برای کنترل عددی کامپیوتری استفاده می شود و از اوایل دهه ی 1970 ساخته شده است. قبل از این، NC برای کنترل عددی نامگذاری شد. (در اوایل دهه 1970 کامپیوترها به این کنترل ها معرفی شدند، از این رو تغییر نام یافت.)
در حالی که مردم در بسیاری از حوزه های زندگی هرگز از این واژه استفاده نکرده اند، CNC تقریبا هر نوع فرایند تولید را در یک یا چند مورد قرار داده است. اگر شما در ساخت و ساز کار می کنید، احتمال دارد شما به صورت منظم با CNC کار کنید.
قبل از CNC
در حالی که این بیانیه استثنایی وجود دارد، ماشین آلات CNC به طور معمول جایگزین (یا در رابطه با) برخی از فرایندهای تولید موجود است. به عنوان مثال، یکی از ساده ترین فرایندهای تولید، سوراخ حفاری را ببینید.
برای متوقف کردن حفره ها، می توان از یک مته پرس استفاده کرد. (به احتمال زیاد تقریبا هر کسی نوعی پرس مته را دیده است، حتی اگر شما در تولید کار نکنید). یک فرد می تواند مته را در چاک مته که در اسپیندل مته است، نگه دارد. سپس (دستی) سرعت مورد نظر برای چرخش را انتخاب می کنند و چرخش را فعال کند. سپس آنها را به صورت دستی بر روی اهرم حرکت داده تا مته را به قطعه کار که در حال ماشینکاری است هدایت کند.

همانطور که می توانید به آسانی ببینید، مداخلات دستی در مورد استفاده از یک مته برای حفاری وجود دارد. یک فرد تقریبا هر گامی را طی می کند. در حالی که این اقدامات دستی ممکن است برای شرکت های تولیدی قابل قبول باشد، اما اگر تعداد کمی از سوراخ ها یا قطعات مورد نیاز ماشینکاری شود، به عنوان مقادیر رشد، احتمال ایجاد خستگی نیز به دلیل خستگی عملیات وجود دارد و توجه داشته باشید که ما از یکی از ساده ترین عملیات ماشینکاری (حفاری) برای مثال خود استفاده کرده ایم. عملیات پیچیده ماشینکاری وجود دارد که نیاز به سطح مهارت بسیار بالایی دارد (و احتمال بالقوه برای اشتباهات ناشی از قطعه) از فردی که در حال کار با ابزار ماشین آلات معمولی است را افزایش می دهد. (ما معمولا به سبک ماشین اشاره می کنیم که CNC به عنوان ماشین متعارف جایگزین می شود.)

در مقایسه با CNC معادل برای مته (احتمالا یک مرکز ماشینکاری CNC یا مرکز حفاری و حفاری CNC) می تواند برنامه ریزی شود تا این عملیات را به صورت اتوماتیک انجام دهد. در حال حاضر با استفاده از دستگاه CNC همه چیزهایی که اپراتور در حال انجام دستی است را انجام می دهد، از جمله: قرار دادن مته در اسپیندل، فعال کردن اسپیندل، قرار دادن قطعه کار تحت مته، پردازش سوراخ و خاموش کردن اسپیندل.

مقاله دیگری که در این جا به نام «مبانی CNC »آمده است توضیح میدهد که چگونه برنامه های نصب، راه اندازی و کارکردن دستگاههای CNC را با جزئیات بیشتری در اختیار شما قرار می دهد. علاوه بر این، ما مجموعه ای از محصولات با هدف کمک به شما در یادگیری نحوه استفاده از ماشین آلات cnc ارائه می دهیم. در اینجا ما در مورد چگونگی عملکرد CNC در شرایط بسیار عادی صحبت می کنیم.

همانطور که ممکن است حدس زده باشید، همه چیزهایی که یک اپراتور نیاز به انجام کارهای متداول با دستگاه های CNC دارد قابل برنامه ریزی است. هنگامی که دستگاه راه اندازی شده و در حال اجرا است، دستگاه CNC بسیار ساده است که در حال اجرا باشد. در حقیقت اپراتورهای CNC در حین اجرای طولانی مدت خسته می شوند، زیرا کارهای کمتری انجام می شود. با برخی از دستگاه های CNC، حتی فرآیند بارگیری قطعات آماده شده است.

 

کنترل حرکت

تمام انواع دستگاه های CNC این مبحث را به اشتراک می گذارند: همه آنها دارای دو یا چند جهت قابل برنامه ریزی حرکت به نام محورها هستند. محور حرکت می تواند خطی باشد (در طول خط مستقیم) یا چرخشی (در طول مسیر دایره ایی ) یکی از اولین ویژگی های که پیچیدگی دستگاه CNC را نشان می دهد، چند محور است . به طور کلی، با محورهای بیشتر، دستگاه پیچیده تر است.
محور هر دستگاه CNC برای ایجاد حرکات مورد نیاز برای فرآیند تولید مورد نیاز است.  در مثال حفاری، این محور (3) این ابزار را روی سوراخ قرار می دهد که در دو محور ماشینکاری شود و حفره (با محور سوم) را ببندد. محورها با حروف نامگذاری شده اند. نام محور خطی معمولی X، Y و Z است. نام محور چرخش کلی A، B و C است.

دستگاه CNC بسیار مفید نخواهد بود اگر بتواند قطعه کار را در دو یا چند محور حرکت دهد. تقریبا تمام دستگاه های CNC در چندین راه قابل برنامه ریزی هستند. نوع خاصی از نوع ماشینکاری CNC به همراه لوازم جانبی قابل برنامه ریزی مناسب آن است. باز هم هر تابع مورد نیاز بر روی ماشین های CNC کامل تحت برنامه می باشد. در اینجا چند نمونه برای یک نوع دستگاه وجود دارد.

 

مراکز دستگاه cnc

مراکز ماشینکاری
تغییر خودکار ابزار
اکثر مراکز ماشینکاری می توانند ابزارهای بسیاری را در یک مجله ابزار نگه دارند. در صورت لزوم، ابزار مورد نیاز را می توان به صورت خودکار در چرخش برای ماشینکاری قرار داد.
سرعت اسپیندل و فعال سازی
سرعت چرخش (در سرعتهای هر دقیقه) می تواند به راحتی مشخص شود و چرخش در جهت جلو یا عقب تبدیل می شود. البته، می تواند خاموش شود.
خنک کننده
بسیاری از عملیات ماشینکاری نیاز به خنک کننده برای اهداف روانکاری و خنک کننده دارند. خنک کننده را می توان در داخل چرخه دستگاه روشن و خاموش کرد.

 

برنامه های cnc

فکر کنید که هر سری از دستورالعمل های گام به گام را ارائه دهید. برنامه CNC چیزی جز دستورالعمل دیگری نیست. این فرمت به صورت جمله نوشته شده است و کنترل آن را به صورت ترتیبی اجرا می کند، گام به گام.


یک سری خاص از کلمات CNC برای ارتباط برقرار کردن دستگاه مورد نظر استفاده می شود. کلمات CNC با آدرس نامه شروع می شوند (مثل F برای feedrate، S برای سرعت اسپیندل، و X، Y & Z برای حرکت محور). هنگامی که با یک روش منطقی کنار گذاشته می شود، یک گروه از کلمات CNC دستوراتی را تشکیل می دهند که شبیه یک جمله است.

برای هر نوع دستگاه CNC تنها 40 تا 50 کلمه به طور منظم استفاده می شود. بنابراین اگر شما یادگیری را برای نوشتن برنامه های  CNC بخواهید آموزش ببینید با یادگیری یک زبان خارجی حداقل با دانستن تنها 50 کلمه مقایسه کنید، نباید بیش از حد دشوار باشد که برنامه نویسی سی ان سی را یاد بگیرد.

کنترل CNC یک برنامه CNC را تفسیر و سری دستورات را به ترتیب عمل می کند. همانطور که برنامه را می خواند، کنترل CNC عملکردهای ماشین مناسب را فعال می کند، به دلیل حرکت محور و به طور کلی دستورالعمل های برنامه را دنبال می کند.
علاوه بر تفسیر برنامه CNC، کنترل CNC چند هدف دیگر نیز دارد. تمامی کنترل های CNC مدل CNC اجازه می دهد که برنامه ها را اصلاح کرده(ویرایش شده) و در صورت اشتباه پیدا کنند. کنترل CNC اجازه می دهد تا برخی از ورودی های مهم اپراتور را از برنامه مشخص شده، مانند مقادیر طول ابزار مشخص کند. به طور کلی، کنترل CNC اجازه می دهد تا تمام توابع دستگاه دستکاری شود.

 

سیستم cam چیست؟

برای برنامه های کاربردی ساده (مانند سوراخ های حفاری )، برنامه CNC را می توان به صورت دستی توسعه داد. به این معناست که یک برنامه نویس برای نوشتن این برنامه تنها با مداد، کاغذ و ماشین حساب مسلح خواهد شد. باز هم، برای برنامه های کاربردی ساده، این ممکن است بهترین راه برای توسعه برنامه های CNC باشد.

به عنوان برنامه های کاربردی پیچیده تر و به ویژه هنگامی که برنامه های جدید به طور منظم مورد نیاز است، نوشتن برنامه ها به صورت دستی بسیار مشکل تر می شود. برای ساده سازی فرایند برنامه ریزی، می توان از سیستم تولید کامپیوتری (CAM) استفاده کرد. یک سیستم CAM یک برنامه نرم افزاری است که بر روی رایانه (معمولا یک رایانه) اجرا می شود که به برنامه نویسان CNC کمک می کند تا فرایند برنامه ریزی

در بسیاری از شرکتها، سیستم CAM با طراحی کامپیوتری (CAD) که توسط بخش مهندسی طراحی شرکت ساخته شده است، کار خواهد کرد. این نیاز به تنظیم مجدد قطعه کار برای سیستم CAM را از بین می برد. برنامه نویسی CNC به سادگی عملیات ماشینکاری را انجام می دهد و سیستم CAM برنامه CNC را ایجاد می کند (مانند برنامه نویس دستی نوشته شده است) به طور خودکار

 

سیستم dnc چیست؟

هنگامی که برنامه توسعه می یابد (به صورت دستی یا با یک سیستم CAM)، باید آن را با کنترل CNC بارگیری کنید. اگرچه فرد نصاب می تواند برنامه را به درستی در کنترل تایپ کند، این امر می تواند مانند استفاده از دستگاه CNC به عنوان یک ماشین تحریر بسیار گران قیمت باشد. اگر برنامه CNC با کمک یک سیستم CAM توسعه پیدا کند. در حال حاضر در قالب یک فایل متنی است. اگر برنامه به صورت دستی نوشته شود، می توان آن را به هر رایانه ای با استفاده از یک پردازشگر کلمه متداول تایپ کرد (البته اکثر شرکت ها از یک ویرایشگر متن مخصوص CNC برای این منظور استفاده می کنند). در هر صورت، برنامه در قالب یک فایل متنی است که می تواند به دستگاه سی ان سی منتقل شود. برای این منظور یک سیستم عددی توزیعی (DNC) استفاده می شود.

یک سیستم DNC چیزی بیش از یک کامپیوتر است که با یک یا چند ماشینکاری CNC شبکه شده است. تا همین اواخر، پروتکل ارتباطات سریال خام (RS-232c) برای انتقال برنامه ها مورد استفاده قرار گرفت. کنترل های جدید دارای قابلیت های فعلی ارتباطات هستند و می توانند در راه های متداولتر شبکه (اترنت و غیره) شبکه شوند.  بدون در نظر گرفتن روشها، قبل از اجرای برنامه CNC، باید به دستگاه CNC بارگیری شود.

 

انواع DNC

همانطور که گفته شد، CNC  تقریبا در هر جنبه ای از تولید قرار گرفته است. بسیاری از فرآیندهای ماشینکاری با استفاده از دستگاه CNC بهبود یافته و افزایش یافته است. بیایید به برخی از زمینه های خاص نگاه کنیم و تأکید بر فرایندهای تولیدی که با استفاده از دستگاه های CNC بهبود یافته است، قرار دهیم.

.در صنعت حذف فلز:
فرایندهای ماشینکاری که به طور سنتی بر روی ابزارهای معمولی ساخته شده اند که ممکن است با مراکز ماشینکاری CNC شامل انواع فرز(فرز کاری، تراور فرز و غیره )

در صنعت ساخت فلز:
در شرایط تولید، ساخت معمولا به عملیاتی که در صفحات نسبتا نازک انجام می شود اشاره می کند. فکر کنید یک کابینت کاغذی فلزی. تمام اجزای اصلی از ورق فولادی ساخته شده اند. این ورقها به اندازه کشیده شده اند، سوراخ ها در مکان های مناسب مشت می شوند و ورق ها به شکل نهایی خم کاری شده اند . باز هم عملیات که عموما به عنوان عملیات ساختگی توصیف می شوند عبارتند از برش، شعله یا پلاسما برش، برش لیزر، تشکیل و جوشکاری. درست است، برش CNC به شدت در تقریبا هر جنبه ساختگی دخالت دارد.

برش CNC معمولا با ماشین های برش مورد استفاده قرار می گیرد تا طول نوار برش را کنترل کند. لیزرهای CNC و برش پلاسما CNC نیز برای ساخت صفحات به شکل نهایی اش استفاده می شوند. پرسنل پانچ های چکش های CNC می توانند انواع مختلفی از پانچ و میله را نگه داشته و سوراخ های مختلف را از طریق صفحات به شکل ها و اندازه ها متوقف کنند. تراکم CNC برای خم کردن صفحات به شکل نهایی آنها استفاده می شود.

در صنایع ماشینکاری ماشین برش الکتریکی:
ماشینکاری دیزل الکتریکی (EDM) فرآیند حذف فلز از طریق استفاده از جرقه الکتریکی است که باعث سوختن فلز می شود. CNC EDM در دو فرم، EDM عمودی و سیم EDM می آید. EDM عمودی نیاز به استفاده از یک الکترود (که معمولا در مرکز ماشینکاری CNC کار می کند) است که از شکل حفره ای است که به قطعه کار می شود. شکل یک بطری پلاستیکی را که باید به یک قالب تزریق شود، تصویر کنید. سیم EDM به طور معمول برای ساخت ترکیبات پانچ و میله برای مجموعه قالب های مورد استفاده در صنعت ساخت و ساز استفاده می شود. EDM یکی از عملیات CNC کمتر شناخته شده است، زیرا آن را بسیار نزدیک به ساخت ابزار مورد استفاده با سایر فرایندهای تولید است.

در صنعت نجاری
همانطور که در صنعت حذف فلز، ماشین آلات CNC به شدت در مغازه های نجاری استفاده می شود. عملیات شامل مسیریابی (شبیه به فرز) و حفاری است. بسیاری از مراکز ماشینکاری نجاری در دسترس هستند که می توانند چندین ابزار را نگه دارند و چندین عملیات را روی قطعه کار که در حال ماشینکاری هستند انجام دهد.

 

دیگر انواع دستگاه های CNC
بسیاری از سیستم های حکاکی از تکنولوژی CNC استفاده می کنند. ماشینکاری واترجت با استفاده از جریان جت آب فشار بالا برای برش از صفحات مواد. CNC حتی در تولید بسیاری از قطعات الکتریکی استفاده می شود. به عنوان مثال، ماشینهای کوپن CNC و محل ترمینال CNC و دستگاه های لحیم کاری وجود دارد.

 

فرصت های شغلی مربوط به CNC
برای استفاده از دستگاه های CNC کمبود افراد متخصص وجود دارد. همه جا به من می گویند مردم تولیدی ادعا می کنند که نمی توانند افراد ماهر را پیدا کنند. متاسفانه، تجربه من نیز این است که پرداختن یه این مهارتها هنوز این کمبود را ندیده است. در اینجا برخی از عناوین شغلی افراد با ابزارهای CNC وجود داردکه معرفی می کنیم.

 

کار برای شرکت های تولیدی:

تنظیم کننده ابزار CNC
اپراتورهای CNC
CNC set up people
برنامه نویسان CNC
برنامه نویسان سیستم CAM
کارکنان تعمیر CNC
کار برای شرکت هایی که ماشین آلات CNC را به فروش می رسانند