دستگاه CNC چیست؟ برنامه نویسی انواع دستگاه CNC
محتویات
آیا می دانید بازار دستگاه CNC تا سال 2025 به بیش از 100.9 میلیارد دلار در سراسر جهان خواهد رسید؟ بسیاری از صنایع، دستگاه تراشکاری CNC را در فرآیند تولید خود گنجانده اند. زیرا استفاده از دستگاه های CNC باعث افزایش تولید می شود. همچنین طیف وسیعی از کاربرد ها را در مقابل ماشین آلات دستی فراهم می کند. اما دستگاه CNC چیست؟ در این مقاله همه آنچه در مورد دستگاه تراشکاری CNC باید بدانید توضیح داده شده است.
دستگاه CNC چیست؟
CNC مخفف “کنترل عددی کامپیوتر” است. این دستگاه ها نمایانگر یک فرایند ساخت هستند که برای کنترل طیف وسیعی از کار های پیچیده استفاده می شود. تراشکاری CNC در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد. بیشترین کاربرد آن تولید فلز و پلاستیک است. اصولاً تراشکاری CNC یک فرآیند تولید است. نرم افزار کامپیوتری از قبل برنامه ریزی شده است تا به دستگاه بگوید چگونه ابزار و ماشین آلات کارخانه را جابجا کند.
دستگاه CNC این امکان را می دهد که کار های برش سه بعدی بامجموعه ای از ابزار ها انجام شود. به این معنی است که به ورودی بسیار کمی از اپراتور های انسانی نیاز دارد. هنگامی که کد های برنامه نویسی در دستگاه قرار گرفت، دستگاه CNC به تنهایی کار می کند. سرعت و موقعیت ماشین آلات و ابزار های درگیر از طریق نرم افزار اجرا می شوند. دستگاه های CNC مانند روبات ها کار می کنند.
مقایسه دستگاه NCM و CMC
NCM مخفف “دستگاه کنترل عددی” است. با استفاده از این نوع برنامه نویسی، برنامه ها از طریق کارت های پانچ کامپیوتر وارد می شوند. با تراشکاری CNC، برنامه ها از طریق صفحه کلید های کوچک وارد کامپیوتر می شوند.
دستگاه NCM فقط می تواند کار های تنظیم شده را از طریق کارت های پانچ انجام دهد. دستگاه های CNC برنامه نویسی خود را در داخل کامپیوتر حفظ می کنند. به جای ورودی ساده کارت، برنامه نویسی برای دستگاه های CNC توسط برنامه ها انجام می شود.
با حافظه کامپیوتری و برنامه نویسان انسانی، ظرفیت محاسبات بیشتر است. برنامه نویسی CNC بسیار گسترده تر است. با تجدید نظر در کد، می توانید برنامه های جدیدتری را به برنامه های قبلی اضافه کنید.
دستگاه های حلقه باز در مقابل دستگاه های حلقه بسته
اکثر دستگاه های CNC حلقه بسته هستند. به این دلیل که یک دستگاه حلقه بسته خطر خطا را کاهش می دهد. همچنین بیشتر بی نظمی ها را اصلاح می کند.
برخی حلقه باز هستند. این به این معنی است که کنترل ها از یک کنترل در یک خط واحد اجرا می شوند. با دستگاه های حلقه باز، این یک راه اجازه می دهد تا بی نظمی رخ دهد.
برنامه نویسی CNC چیست
تراشکاری CNC تا حد زیادی به برنامه نویسی مربوط است. یک برنامه نویس انسانی باید کد های مناسب را وارد کرده و از عملکرد صحیح آن ها اطمینان حاصل کند. بدون کد، هیچ تراشکاری CNC انجام نمی شود. زبان پشتیبان تراشکاری CNC با نام G-Code نیز شناخته می شود. اکثر ماشین آلات تولیدی دارای کد برای تعیین یک یا دو عملکرد هستند. G-Code به طور قابل توجهی پیچیده تر از این است.
G-Code بسیاری از رفتار های مختلف را در دستگاه های CNC کنترل خواهد کرد. این ها شامل سرعت، میزان تغذیه و هماهنگی است. به محض نوشتن G-Code و وارد شدن به دستگاه، تقریباً دیگر نیازی به عملگر های انسانی نیست. کد بیشتر کار را برای آن ها انجام می دهد.
مراحل برنامه نویسی دستگاه های CNC
روند اساسی برنامه نویسی دستگاه CNC ساده است. یادگیری و درک کد برای توسعه برنامه ها سخت ترین قسمت است. مراحل برنامه نویسی دستگاه های CNC در زیر به طور مختصر توضیح داده شده است.
- یک طرح دو یا سه بعدی با کمک کامپیوتر طراحی شده است. این طرح محصول نهایی مورد نظر خواهد بود.
- طرح به کمک کامپیوتر به کد کامپیوتری ترجمه می شود. فرآیند ترجمه به این ترتیب انجام می شود تا سیستم CNC بتواند توابع مورد نظر را بخواند و اجرا کند.
- اپراتور دستگاه کد جدید را به صورت آزمایشی اجرا می کند و اطمینان می دهد که هیچ خطایی در کدگذاری وجود ندارد.
- اگر برنامه نویسی دستگاه بدون خطا کار کند، مراحل انجام می شود. در صورت وجود هرگونه اشتباه در G-Code، اپراتور برای رفع آن ها تلاش خواهد کرد. پس از برطرف شدن آن ها، دستگاه را دوباره آزمایش می کنند.
پس از فعال شدن سیستم CNC، برش های مورد نظر در نرم افزار برنامه ریزی می شوند. این به ابزار ها و ماشین آلات مربوطه می گوید که چه کاری انجام دهند. همانطور که در بالا ذکر شد، این فرآیند باعث می شود دستگاه های CNC مانند ربات ها باشند. دستگاه ها به صورت مشخص در سه بعد انجام می شوند.
شناخت خطاها در تراشکاری CNC
اگرچه تراشکاری CNC شگفت انگیز است، اما کامل نیست. یکی از بزرگترین مسائل، فرض کامل بودن کامپیوتر است.
مولد کد واقع در داخل سیستم عددی اغلب فرض می کند که مکانیسم ها بی عیب و نقص هستند. احتمال خطا را به درستی ثبت نمی کند.
اگرچه احتمال خطا همیشه وجود دارد، اما شرایط خاص احتمال آن را بیشتر می کند. خطا بیشتر زمانی افزایش می یابد که یک دستگاه کدگذاری شده باشد تا در یک زمان بیش از یک جهت را قطع کند.
کاربرد دستگاه CNC
آن ها دستگاه های CNC را از فناوری مورد استفاده برای دستگاه های کنترل عددی تولید کردند. اولین استفاده از فناوری کنترل عددی به دهه 1940 برمی گردد.در دهه 1940 از موتور ها برای کنترل حرکت ابزار ها استفاده می شد. این فناوری مکانیزم هایی را تولید می کند که می توانند توسط کامپیوتر های آنالوگ کنترل شوند.
دنیای مدرن فناوری کامپیوتر دیجیتال را به وجود آورد. این امر برای ایجاد تراشکاری CNC به فناوری های قبلی NCM اعمال شد. افزایش توانایی های ماشین آلات CNC کار بسیاری از صنایع را ساده تر کرده است. به دلیل امکانات بیشتر، تراشکاری CNC اکنون در صنعت تولید استفاده می شود.
دستگاه های CNC برای کار با طیف گسترده ای از مواد طراحی شده اند. این شامل فلز، شیشه، پلاستیک، چوب، کف و کامپوزیت است. ما از آن ها برای تولید همه چیز از لباس گرفته تا قطعات هوافضا استفاده کرده ایم.
انواع دستگاه های CNC
انواع منحصر به فردی از دستگاه های CNC وجود دارد. اساسی ترین عملکرد در همه این دستگاه ها یکسان است. این همان چیزی است که آن ها را به سیستم های کنترل عددی کامپیوتری تبدیل می کند. نحوه عملکرد هر دستگاه متفاوت است. نحوه کار دستگاه CNC براساس آنچه که دستگاه انتظار می رود انجام دهد. در زیر نمونه هایی از رایج ترین دستگاه های CNC آورده شده است.
میلز های CNC
این دستگاه ها می توانند توسط برنامه هایی اجرا شوند از اعداد و حروف استفاده می کنند. برنامه نویسی قطعات مختلف دستگاه را در فاصله های مختلف هدایت می کند. ابتدایی ترین میلز ها روی یک سیستم سه محوره کار می کنند. مدل های جدید پیچیده تر هستند که می توانند تا یک سیستم شش محوره کار کنند.
دستگاه تراش
یک دستگاه تراش قطعات را در جهت دایره ای برش می دهد. این فرایند با ابزار های شاخص انجام می شود. همه برش ها را با دقت باورنکردنی و سرعت بالا انجام می دهند. دستگاه های تراش CNC برای تولید طرح های بسیار پیچیده برای ماشین آلات دستی استفاده می شود. اگرچه آن ها طرح های پیچیده ای ایجاد می کنند، اما دستگاه تراش ها معمولاً دستگاه های پیچیده ای نیستند. یک سیستم دو محوره ساده است.
برش دهنده های پلاسما
ما اغلب از دستگاه های CNC برش دهنده پلاسما با مواد فلزی استفاده می کنیم. در هنگام برش دقیق فلز، سرعت و گرما زیادی لازم است. برای کمک به دستیابی به این هدف، گاز هوای فشرده با قوس های الکتریکی ترکیب می شود.
دستگاه های تخلیه الکتریکی سیمی
همچنین به عنوان EDM های سیمی شناخته می شود. این دستگاه ها از جرقه های الکتریکی برای قالب گیری قطعات به اشکال خاص استفاده می کنند. از فرسایش جرقه ای برای حذف بخش هایی از مواد رسانای الکترونیکی استفاده می شود.
ماشین آلات تخلیه الکتریکی سینکر
همچنین به عنوان sinker EDM شناخته می شود. این ها مانند EDM های سیم کار می کنند. تفاوت در روش برق برای برداشتن قطعات است.با استفاده از سینکر EDM، مواد کار در مایع دی الکتریک خیس می شوند تا الکتریسیته را هدایت کنند. به این ترتیب که قطعات به شکل های خاصی قالب می شوند.
برش با فشار آب
از این دستگاه ها برای برش مواد سخت با آب فشار بالا استفاده می شود. ما اغلب از دستگاه های CNC برش دهنده آب با گرانیت و فلز استفاده می کنیم. ما گاهی شن و ماسه یا مواد ساینده دیگری را در آب مخلوط می کنیم. این اجازه می دهد تا قدرت برش و شکل گیری بیشتر بدون اضافه کردن گرما وجود داشته باشد.
ماشین آلات حفاری CNC
این ها از مته های دریل چند نقطه ای برای ایجاد سوراخ های دایره ای در قطعه کار استفاده می کنند. ما معمولاً مته های دریل را عمود بر سطح قطعه کار قرار می دهیم تا سوراخ های عمودی ایجاد کنیم. همچنین می توانیم فرآیند را برای ایجاد حفره های زاویه ای برنامه ریزی کنیم.
سوالات متداول درباره ماشین آلات CNC
در ابتدا، درک ماشین آلات CNC غیرممکن به نظر می رسد. زیرا این یک فرایند پیچیده است. اما ادامه مطلب کمک می کند تا درک بهتری داشته باشید.
هنگام پی بردن به پیچیدگی های دستگاه های CNC، بسیاری از افراد سوال های زیادی دارند. ما در زیر برخی سوالات مربوط دستگاه های CNC را جمع آوری کرده ایم.
آیا گزینه دیگری برای G-Code وجود دارد؟
بله. بسیاری از دستگاه های CNC را می توان با استفاده از برنامه نویسی خاص توسعه یافته برنامه ریزی کرد. این برنامه نویسی توسط هر یک از شرکت ها برای سازگاری بهتر با فرایند هایی که دارند تهیه یا ویرایش می شود.
آیا راه اندازی دستگاه CNC دشوار است؟
یک اپراتور دستگاه CNC آموزش دیده باید در اولین راه اندازی یک دستگاه دشواری کم تا متوسط داشته باشد. هرچه ماشین پیچیده تر باشد، راه اندازی آن نیز دشوارتر است.
اگر این شرکت تجهیزات پردازش CNC خود را نداشته باشد، چه می شود؟ آیا برای استفاده از تراشکاری CNC باید این مورد را خریداری کرد؟ اگر شرکتی تجهیزات پردازش CNC خود را نداشته باشد، می توانند کار را به یک شرکت تخصصی واگذار کنند. بیشتر شرکت ها خرید و نگهداری تجهیزات خود را ترجیح می دهند، اما اجباری نیست.
آیا دستگاه های CNC و چاپگر های 3 بعدی یکسان هستند؟
خیر، ممکن است فرایند ها مشابه به نظر برسد زیرا هر دو از طرح های کامپیوتری برای ایجاد محصولات سه بعدی استفاده می کنند. با این حال، آن ها فرایند های بسیار متفاوتی هستند.
آیا چاپ CNC یا 3-D بهتر است؟
این یک بله یا خیر ساده نیست. بستگی به این دارد که چه چیزی ایجاد شده است. همچنین به این بستگی دارد که مالکان تجاری و اپراتور های دستگاه با هر دو فرآیند سازگار باشند.
آیا می توانید از کامپیوتر خود برای برنامه ریزی و کار با دستگاه های CNC استفاده کنید؟ یا اینکه یک کامپیوتر خاص باید خریداری شود؟
از نظر فنی، اگر توانایی های درستی داشته باشید می توانید از کامپیوتر خود استفاده کنید. بیشتر دستگاه ها با کامپیوتر های مخصوص به خود به فروش می رسند. توصیه می شود که از آن استفاده کنید، اما باز هم انتخاب به خود شخص بستگی دارد.
آیا برای نوشتن برنامه نویسی دستگاه CNC باید برنامه نویس باشم؟
پیشنهاد می شود قبل از برنامه ریزی ماشین آلات CNC با اساس برنامه نویسی آشنا شوید. از نظر فنی، نیازی به برنامه نویس بودن ندارید. اگر بتوانید با برنامه نویسی کامپیوتر خود کار کنید، روند کار بسیار کارآمدتر و ساده تر خواهد بود.
آیا G-Code ایجاد شده توسط برنامه های طراحی به کمک کامپیوتر انجام می شود؟ یا اینکه بعد از ایجاد طرح به کار دستی احتیاج دارد؟
به احتمال زیاد G-Code ایجاد شده توسط برنامه طراحی به کمک کامپیوتر شما برای تنظیم دقیق نیاز دارد. به همین دلیل شما باید قبل از استفاده از سیستم خود، نسخه آزمایشی را انجام دهید.
اگر دستگاه های CNC از شرکت های مختلف یا برای اهداف مختلف داشته باشم چه می کنم؟ آیا من واقعاً نیاز به خواندن هر کتابچه راهنمای دستورالعمل دارم یا اینکه مراحل کار برای هر یک از آن ها یکسان است؟
شما همیشه باید برای هر دستگاه کتابچه راهنمای دستورالعمل را از اول به آخر بخوانید، حتی اگر همان نوع دستگاه از یک شرکت متفاوت باشد. هر یک می تواند در جزئیات کوچکی تفاوت داشته باشد که تفاوت زیادی در فرایند کلی ایجاد می کند.
آیا می توان از دستگاه های CNC برای مدت طولانی بدون استراحت استفاده کرد؟
این به خود دستگاه بستگی دارد. اکثر دستگاه های CNC برای مدتی کار برنامه ریزی می شوند. سپس در حین انجام یک عملیات دستی مانند حرکت دادن قطعات، آن ها خاموش می شوند.
آیا لازم است دستگاه CNC خود را به صورت دستی تمیز کنم؟
بله. دستگاه های CNC از فن آوری تمیزکاری خودکار برخوردار نیستند. آن ها باید طبق دستورالعمل های سازنده شما تمیز شوند.
اگر دستگاه CNC بخرم و مشکلاتی داشته باشم، با چه کسی تماس می گیرم؟
در صورت بروز مشکل اولین جایی که باید با آن تماس بگیرید، تولید کننده دستگاه CNC شماست. یک شماره باید در کتابچه راهنمای دستورالعمل یا در جایی از دستگاه شما وجود داشته باشد. اگر شماره تلفن را پیدا نکردید، می توانید آن را به صورت آنلاین جستجو کنید.
سلام و وقت بخیر. مطلب خوبی بود. در مورد دستگاه سی ان سی با توجه به اینکه قیمت های خیلی بالایی دارن، راهی هست که بشه این دستگاه رو در کارگاه به شکل دستی تهیه کرد؟ اینجوری هزینه ها به طور بارزی پایین تر میشه و راه اندازی کارگاه خیلی به صرفه تر انجام میشه. آیا شما آموزشی در مورد ساخت سی ان سی دارید؟ مطلب سی ان سی دستی آمل برش تا حدی کمک کننده بود و ترغیب شدم که دنبال تولید این دستگاه برای کارگاه باشم. اگر مطلب، ویدیو یا آموزشی از این مورد دارید، ممنون میشم کمک کنید.
سلام عزیز
در منابع خارجی نحوه ساخت سی ان سی با اردوینو رو جستجو کنید