بعد از جنگ جهانی دوم نیروی هوایی آمریكا احساس كرد نیاز به تولید قطعات پیچیده و دقیق هواپیما دارد كه ساخت آنها با ماشینهای ابزار معمولی مشكل است . اولین قدمها در راه توسعه یك ماشین ابزار مناسب در كمپانی Parsons در ایالت میشیگان برداشته شد(1947) و در آزمایشگاه سرو مكانیزم انستیتو تكنولوژی  ماساچوست   MIT كامل شد. در سال 1952ساخت یك فرز با كنترل اتوماتیك سه محور انجام پذیرفت.

ماشین های NC
 NC به مخفف  Numerical Control می باشد. در این ماشین ها کنترل ماشین با استفاده از اعداد و حروف و نشانه ها انجام می گردد. ماشین های کنترل عددی  NC هوشمند نیستند و برنامه توسط اپراتور به ماشین داده می شود.
با پیشرفت و توسعه دستگاه های  NC تلاشهای زیادی برای ارتقاء قابلیتهای آنها صورت گرفت که با ورود کامپیوتر ، در تکنولوژی ساخت سیستم های  NC تحولی شگرف به وجود آمد و اولین ماشین CNCدر سال 1972ساخته شد .

CNC چیست؟

واژه CNC مخفف Computer Numerical Control  به معنای کنترل عددی کامپیوتری می باشد و معرف سیستم های کنترل پیشرفته ای است که هدایت انواع مختلف ماشین های ابزار، رباتها و خطوط انتقال را در کارخانه ها بر عهده دارند. بدین معنا که کلیه داده ها و اطلاعات با استفاده از کامپیوتر و امکانات حافظه ای آن ابتدا پردازش و سپس توسط ریز پردازنده ها به سیگنال تبدیل و به موتور محورهای محرکه منتقل می شوند.
در سال 1958زبان برنامه نوسی APT ابداع شد.
در سال 1972اولین ماشین CNC اختراع گردید.
درسال 1975اولین کنترل های فانوک به بازار آمد.


تفاوت های اساسی ماشینهای NCو CNC  

خواندن برنامه
در ماشین های NC برنامه به صورت خط به خط خوانده و اجرا می شود و در نتیجه اگر اشتباهی در خطوط جلوتر وجود داشته باشد واحد کنترل قادر به تشخیص آن نمی باشد .
تست نمودن برنامه
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 PC مشاهده کرد و چنانچه نیاز به اصلاح داشته باشد برنامه را اصلاح نمود .
برنامه نویسی پارامتریک
عملیات تکراری مانند سیکل ها را به راحتی با این نوع برنامه می توان نوشت و نیز برنامه نویسی پارامتریک قطعات پیچیده و سطوح هندسی را ممکن و راحت میسازد و علاوه بر این نوشتن برنامه قطعات فوق را توسط زبان  APT و نرم افزار CAD/CAM میسر میسازد .

اصلاح برنامه
چون در ماشین های CNC برنامه به صورت نرم افزاری است هر گونه تغییر و اصلاح به راحتی ممکن است . همچنین می توان تغییرات را ذخیره نموده و نیز برنامه های نوشته شده را به راحتی به هم متصل نمود .
جبران شعاع ابزار
جبران شعاع ابزار برای مسیرهای شیب دار و منحنی به راحتی انجام می شود و حجم محاسبات را به طور قابل توجهی از بین میبرد . این مزیت از مهم ترین تفاوتهای بین ماشین  NCو CNCمی باشد ، ماشینهای  NCبه دلیل اینکه برنامه را خط به خط می خوانند قادر به جبران شعاع ابزار نیستند.


انواع ماشین های CNC
ماشین ابزارهاي  CNC به طور كلي به سه دسته كلّي تقسیم مي شوند:
الف-ماشین هاي ابزار:
 ماشین هاي فرز و سنتر ، ماشینهاي تراش و تراش سنتر ، ماشینهاي سوراخكاري ، ماشینهاي سنگ زني دقیق ، ماشینهاي اسپارك و وایركات ، ماشینهاي لیزر ،ماشینهاي كپي تراش
ب- ماشین هاي ورقكاري و ماشینهاي تجهیزات ساخت:
ماشینهاي جوشكاري ، ماشینهاي پانچ
ج-ماشینهاي بازرسي كننده و كنترل كننده براي اندازه گیري ابعاد سه بعدي اجسام:
CMM


مزایا دستگاه های CNC

1توانائی ماشینکاری قطعات پیچیده (انعطاف پذیری )
2دقت بالا
3تکرارپذیری
4عدم نیاز به ماشینكار با تجربه
5خطر كمتر برای اپراتور
6سرعت بالا در ماشینكاری و به تبع آن كاهش زمان تولید
7 كاهش ضایعات
8 كاهش امكان خطای انسانی
9 كاهش هزینه ساخت قید وبند
10 كاهش زمان تنظیم اولیه ماشین
11 كاهش زمان اندازه گیری و كنترل
12 افزایش قابل توجه راندمان تولید

معایب دستگاه های CNC

1قیمت دستگاه نسبتا زیاد
2 تعمیر و نگهداری پیچیده تر و پرهزینه تر
3 هزینه پرسنلی برای آموزش اولیه


اجزای اصلی ماشین های CNC

1 برنامه ماشین
2 واحد کنترل ماشین
3 نرم افزار ماشین
4 موتورها
5اجزای مکانیکی
6 سیستم اندازه گیری

برنامه ماشین
برنامه شامل مجموعه های از اعداد، حروف و نشانه های است که به ماشین می گوید چه عملی را باید انجام دهد . مجموعه این اعداد حروف وعلائم که به صورت کدهای رمزبندی شده می باشند توسط واحد کنترل ماشین  MCUتقسیم می شوند این برنامه علاوه بر اطلاعات مسیر قطعه کار شامل اطلاعات تکنولوژی کیفی ( مقادیر سرعت و پیشروی ) و اطلاعات کمکی ( مثل و خاموش کردن سه نظام ، قطع و وصل جریان سیال خنک کننده ) نیز می باشد .

واحد کنترل ماشین
§سیستم کنترل سیستم کنترل در ماشینهای کنترل عددی عبارت است از سیستمی که می تواند یک یا چند محور را در حین کار کنترل کرده و در موقعیت مکانی خاص و مورد نظر قرار دهد و از بخشهای موتور، درایو ، کارتهای الکترونیکی ، مانیتور ، تابلوی فرمان و سیستم اندازه گیری شامل سنسورهای اپتیکی (خط کش و انکودر ) تشکیل شده است .
§واحد کنترل  CNCکه بر روی ماشین های ابزار به منظور اتوماسیون استفاده می شود دارای سه سیستم کنترل جهت کنترل واحد ورودی ، واحد پردازشگر و کنترل واحد خروجی می باشد

انواع سیستم کنترل در دستگاه های CNC

واحد کنترل مدار باز Open loop
در این نوع کنترل ، عملیات کنترل به صورت خطی انجام می شود و تنها ورودی سیستم باعث تغییر در مقدار خروجی میگردد . به عبارتی میزان جابجائی هر محور توسط واحد کنترل تعیین می شود . اما اطلاعات از خروجی سیستم ( محرکه ) در مورد وضعیت هر محور به واحد کنترل ارسال نمی گردد . در نتیجه اگر خطایی در میزان جابجائی محورها رخ دهد سیستم قادر به کشف و جبران آن نخواهد بود امروزه از سیستمهای کنترل مدار باز تنها در ماشینهای CNC آموزشی استفاده می شود که نیاز به دقت بالایی در محصول نمی باشد

واحد کنترل مدار بسته Close loopدر کنترل مدار بسته عملیات کنترل به صورت یک حاقه بسته انجام شده و علاوه بر ورودی ، خروجی نیز از طریق قسمتی به نام فیدبک در تغییر مقدار خروجی مؤثر خواهد بود . در این سیستم کنترل اطلاعات موقعیت هر محور از طریق فیدبک به واحد کنترل ارسال می شود و پس از بررسی و مقایسه با میزان صحیح ، چنان چه بیاز به اصلاح داشته باشد توسط واحد کنترل تصیح و به سیستم ارسال میگردد . سیستمهای کنترل مدار بسته که سرعت و موقعیت را کنترل می کند سرو مکانیزم نام دارد و به موتورهایی که در این سیستم به کار میروند سرو موتور می گویند . کنترل مدار بسته از دقت بالایی برخوردار می باشد.


در این پست به تاریخچه پیدایش دستگاه های CNC و معرفی اجزا نحوه عملکرد آن ها پرداخته شد. با مراجعه به بخش وبلاگ بورس صنعت سایر مقالات مرتبط با این موضوع را مطالعه فرمایید.


وبسایت بورس صنعت مرجع تخصصی تامین انواع دستگاه فرز CNC می باشد چنانچه قصد نوسازی خط تولید خود و خرید دستگاه های فرز CNC کار کرده و نو را دارید با ما در تماس باشید و یا اینجا کلیک نمایید.



دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

X
cncدستگاه فرز