هر آنچه درباره CNC باید بدانید!

CNC چیست؟

به ماشین ها و ابزار هایی که به کمک رایانه ها هدایت می شوند CNC گفته می شود.
CNC مخفف computer numerical control می باشد هر چند در ایران این ماشین ها CNC خوانده می شوند
در حالی که ترجمه دقیق نام آنها به فارسی ماشین های (دستگاه های ) کنترل عددی می باشد.
به کمک CNC به تدریج دقت مورد نیاز برای تولید قطعات پیچیده در صنایع مختلف مانند هوافضا و قالب سازی بیشتر و یشتر شد
و با دست یابی به تلرانس های بسیار دقیق برای تولید یک قطعه تدریجا اندیشه بالاتر بردن سرعت تولید
نیز بیشتر مورد توجه قرار گرفت.
نسل اول CNC ها، NC ها بوده اند یعنی واحد کامپیوتر در آنها وجود نداشته است
و دستگاه طبق منطقی خاص دستورات را درک می کرد.
برای مثال یک روش استفاده از کارت های پانچ شده بوده است.

با ساخت ابزارهایی با سختی زیاد، شرایط برای بالا بردن نرخ تولید نیز بهبود یافت.
تا اینکه امروزه با بکارگیری تکنیک های ماشینکاری با سرعتهای بالا قطعاتی با تلرانسهای دقیق در زمان بسیار کوتاهی تولید می گردند.
برای دست یابی به قابلیت ماشین کاری با سرعتهای بالا می باید در زمینه های مختلف مانند طراحی سازه ای،
کنترل ارتعاشات خود برانگیخته، یافتن بهترین نرخ براده برداری و کنترل حرکت و سرعت در راستای مسیر مورد نظر
به پیشرفتهایی دست یافت.
در واحد درونیاب CNC کنترل حرکت در راستای یک مسیر صورت می گیرد.
بیشتر درونیابهای CNC فقط قابلیت درونیابی در راستای خط و دایره را دارا می باشند.

چالش ها

به دلیل اینکه برای ماشینکاری یک مسیر منحنی شکل در حالت عمومی با بکارگیری این نوع درونیابها نیاز به شکسته شدن منحنی
به قطعاتی از خط و دایره می باشد، با توجه به موارد گفته شده این دو نوع درونیابی به تنهایی
پاسخگوی همه کاربردها از جمله ماشینکاری در سرعتهای بالا، نیستند.

بنابراین بکارگیری نوع دیگری از درونیابها یعنی درونیابی در راستای یک منحنی ضروری به نظر می رسد.
محققین مختلفی در این زمینه به تحقیق پرداخته اند
و الگوریتمهای مختلفی را بر مبنای بکارگیری منحنی های پارامتری چند جمله ای در حالت عمومی ارائه داده اند.

بخش کنترلگر، این بخش بخش اصلی یک دستگاه CNC می باشد در صنعت این بخش با نام کنترلر CONTROLER خوانده می شود.
یک دستگاه CNC از هر نوع (تراش، فرز، سنگ، ابزار تیز کن، تزریق، پرس ،و...)بیشتر با نوع کنترلرشان شناخته می شوند
مطمئنا آموزشی که به افراد داده می شود در اصل براساس کنترلر این دستگا ه ها می باشد.

جالب است بدانید که ...

جالب است بدانید استاندارد RS-367A مربوط به EIA تا ۱۴ محور حرکت را در انواع ماشین های مختلف مشخص می کند.
تعداد محورهای حرکت در ماشین های ابزار معمولی عموماً تا پنج محور و در ماشین های سنگ زنی تا چهارده محور نیز می رسد.
ماشین های ابزار در دستگاه مختصات کارتزین برنامه ریزی می شوند.
سه محور اصلی حرکت با نامهای z,y,x شناخته می شوند که محور z عمود بر y,x بوده
و سه محور یک سیستم مختصات دست راست را تشکیل می دهند.
بر اساس مشاهدات حرکت مثبت محور z باعث دور شدن ابزار برش از قطعه کار می گردد.
جهت های مشخص شده در هر شکل نمایانگر جهت مثبت محورها در هر یک از ماشین ها می باشد.
در سوراخکاری دو محور x,y در صفحه افقی قرار دارند.
در ماشین سوراخکاری حرکت مثبت محور z باعث بالا رفتن اسپیندل می شود در حالیکه در فرز این حرکت بر عکس است.
در تراش فقط دو محور برای ایجاد حرکت و ماشینکاری کافی است و چون اسپیندل بصورت افقی قرار دارد محور z نیز افقی است.
همچنین حروف C,B,A نیز برای حرکت زاویه ای به ترتیب حول محورهای X,Y,Z بکار می روند.

مراحل ماشینکاری یک قطعه توسط یک برنامه NC نمایش داده می شود.

برنامه NC

برنامه NC از بلوکهایی حاوی اطلاعات تشکیل شده است که هر بلوک با حرف N شروع شده و با شماره خط مشخص می گردد.
بعنوان مثال یک بلوک معمولی از یک برنامه NC می بتواند به شکل زیر باشد:

M07

M03

T06

S1100

F150

Z-12.55

Y12

X91

G52

N0040

هر بلوک از چندین کلمه تشکیل شده است و هر کلمه با یک حرف شروع می شود
که عدد بعد از آن نمایانگر فرمان مشخصی برای ماشین می باشد.
کلماتی که با حروف M,G شروع می شوند به ترتیب به عنوان مقدماتی و توابع متفرقه معرفی می گردند.

برای مشاهده ادامه مطالب نانو رباتیک را مشاهده نمایید...