ماشین‌های CNC

بررسی ماشین‌های کنترل عددی رایانه‌ای (CNC)

امروزه ماشین‌های کنترل عددی رایانه‌ای (CNC) تقریباً در همه جا، از مغازه‌های کار کوچک در جوامع روستایی گرفته تا شرکت‌های بزرگ در مناطق شلوغ شهری، یافت می‌شوند. راستی، جنبه تولیدی وجود ندارد که به نوعی با کاری که این ماشین‌های شگرف می‌توانند انجام دهند، تحت تأثیر قرار نگیرند.

دانش مهندس طراح در مورد CNC

همه افراد درگیر در محیط تولید باید به خوبی از آنچه در ابزارهای پیچیده ماشین رخ می‌دهد آگاه باشند. به عنوان مثال، مهندس طراح باید دانش کافی در مورد CNC داشته باشد تا تکنیک‌های ابعاد و تلرانس را برای قطعات کاری که در ماشین‌های CNC ساخته می‌شوند، تکمیل کند. مهندس ابزار باید CNC را به منظور طراحی ابزار و تجهیزات برش برای استفاده در دستگاه‌های CNC درک کند. افراد کنترل کیفیت باید ابزارهای دستگاه CNC را که در شرکت خود استفاده می‌شود به طور کامل بشناسند تا بتوانند بر این اساس کنترل کیفیت و کنترل فرآیند آماری را برنامه‌ریزی کنند.

دانش تمام پرسنل‌ها درباره CNC

پرسنل کنترل تولید باید از فناوری CNC شرکت خود به شکل کامل مطلع باشند تا بتوانند برنامه‌ریزی‌های تولید واقعی داشته باشند. مدیران، پیشکسوتان و رهبران تیم باید CNC را به خوبی درک کنند تا بتوانند با همکاران خود ارتباط هوشمندانه برقرار کنند و ناگفته پیداست که برنامه‌نویسان CNC، اپراتورها و سایر افراد که مستقیماً با تجهیزات CNC کار می‌کنند باید درک بسیار خوبی از CNC داشته باشند.

CNC (Control Numerical Computer)

با استفاده از داده‌های دیجیتالی، یک برنامه (Computer Aided Manufacturing) CAM برای کنترل، خودکارسازی و نظارت بر حرکات یک دستگاه استفاده می‌شود. این دستگاه می‌تواند دستگاه فرز، تراش، روتور، دستگاه جوش، دستگاه سنگ زنی، دستگاه برش لیزری یا واترجت، ربات یا بسیاری از انواع دیگر دستگاه باشد. برای ماشین‌های صنعتی بزرگتر، رایانه معمولاً یک کنترلر اختصاصی روی صفحه است. اما برای بیشتر ماشین‌ها یا با برخی از موارد بهبود سیستم، کامپیوتر می‌تواند یک کامپیوتر خارجی باشد. کنترلر CNC با یک سری موتور و اجزای درایو به منظور حرکت و کنترل محورهای دستگاه، اجرای حرکات برنامه‌ریزی شده، کار می‌کند. در ماشین‌های صنعتی معمولاً یک سیستم فیدبک پیچیده وجود دارد که بطور مداوم سرعت و موقعیت برش را کنترل و تنظیم می‌کند.

CNC دسکتاپ

ماشین‌های CNC دسکتاپ سبک و متفرقه زیادی وجود دارند. بطور کلی این مدل ماشین‌ها از لحاظ وزن سبک‌تر، ظریف‌تر، کم دقت‌تر، آهسته‌تر و ارزان‌تر از همتایان صنعتی خود هستند، اما می‌توانند برای ماشینکاری اشیاء تشکیل شده از مواد نرم‌تر مانند پلاستیک، کف و موم به خوبی از آنها استفاده کرد. بعضی از دستگاه‌های دسکتاپ ممکن است مانند چاپگر کار کنند. دیگران سیستم فرمان بسته خود را دارند و شاید حتی نرم‌افزار اختصاصی CAM نیز داشته باشند. تعدادی نیز کد استاندارد G را به عنوان ورودی قبول می‌کنند. برخی از دستگاه‌های دسکتاپ استاندارد صنعتی برای کنترل کارهای کوچک با کنترلرهای اختصاصی وجود دارند.

CAM (Computer Aided Manufacturing)

ماشینکاری یا ساخت به کمک رایانه به استفاده از بسته‌های نرم‌افزاری مختلف برای ایجاد نوار ابزار و کد NC برای اجرای یک ماشین کنترل شده CNC، بر اساس داده‌های رایانه‌ای سه‌بعدی (CAD) اشاره دارد. هنگامی که این دو با هم استفاده می‌شوند، به این حالت معمولاً CAD / CAM گفته می‌شود.

توجه: CAM در واقع دستگاه CNC را اجرا نمی‌کند، بلکه در واقع کدهایی را برای ادامه حرکت آن ایجاد می‌کند.

همچنین این یک اتفاق اتوماتیک نیست که مدل CAD شما را وارد نرم‌افزار دستگاه کند و کد NC صحیح را جایگزین کند. برنامه‌نویسی CAM، مانند مدل‌سازی سه‌بعدی، به دانش و تجربه در اجرای برنامه، تدوین استراتژی‌های ماشین‌کاری و دانستن اینکه در هر موقعیتی از چه ابزار و عملیاتی برای به دست آوردن بهترین نتیجه لازم است، نیاز دارد. در حالی که برنامه‌های ساده‌ای برای استفاده کاربر بی‌تجربه بدون مشکل زیاد وجود دارد تا فرد بتواند با صرف زمان و هزینه کمتری به سطح حرفه‌ای اپراتوری دست یابد.

NC code

یک زبان رایانه‌ای نسبتاً ساده که یک دستگاه CNC قادر به درک و اجرای آن است. این زبان‌ها در ابتدا برای برنامه ریزی قطعات به طور مستقیم در صفحه کلید دستگاه و بدون کمک برنامه CAM ساخته شده بودند. آنها به دستگاه می‌گویند چه چیزی برای اجرای، یکی یکی و همچنین کنترل سایر عملکردهای دستگاه مانند اسپیندل و سرعت تغذیه، مایع خنک‌کننده، انجام می‌شود. رایج‌ترین زبان کد G یا کد ISO است، یک زبان برنامه‌نویسی ساده الفبایی که برای اولین دستگاه‌های CNC در دهه 70 ساخته شده است.

Post Processor

در حالی که G-code استاندارد درنظر گرفته می‌شود، هر تولیدکننده می‌تواند قسمت‌های خاصی مانند توابع کمکی را اصلاح کند، وضعیتی را ایجاد می‌کند که کد G ساخته شده برای یک دستگاه ممکن است برای دیگری کار نکند. همچنین بسیاری از سازندگان ماشین‌آلات مانند Heidenhain یا Mazak وجود دارند که زبان‌های برنامه‌نویسی خود را توسعه داده‌اند. بنابراین، برای ترجمه مسیرهای محاسبه شده داخلی نرم‌افزار CAM به کد NC خاص که ماشین CNC قادر به درک آن است، یک پل نرم‌افزاری به نام Post Processor وجود دارد. Post Processor، پس از پیکربندی صحیح، کد مربوطه را برای دستگاه انتخاب شده صادر می‌کند، به گونه‌ای که حداقل در تئوری، هر سیستم CAM می‌تواند کد مناسب مربوط به هر دستگاه را تولید کند. Post Processor ممکن است با سیستم CAM رایگان یا هزینه اضافی افزوده شود.