نگاهی به ماشینهای کنترل عددی کامپیوتری CNC

ماشینهای ابزار مدرن و رباتها دستگاههای خودکار پیشرفته ای هستند که از کامپیوتر بعنوان بخش اساسی کنترل کننده آنها استفاده می شود. کامپیوترها در حال حاضر یکی از اجزاء اصلی برای اتوماتیک کردن دستگاهها هستند و می توانند دستگاههای مختلفی مانند ماشین های ابزار , جوش و برش با لیزر را کنترل کنند. آنها می توانند خطوط تولید را براه اندازند یا کنترل یک کارخانه را در دست گیرند.

در مقایسه با ماشین ابزار معمولی , (Computer Numerical Control) CNC جانشین کارهای دستی اپراتور می شود. در ماشینکاری معمولی با هدایت ابزار برنده در طول قطعه کار توسط یک چرخ دستی، قطعه کار براده برداری می شود که این چرخ دستی توسط اپراتور کنترل می گردد. به عبارت دیگر برش محدوده جسم توسط یک اپراتور ماهر بوسیله کنترل چشمی انجام می گیرد.ولی در ماشین CNC کلیه عملیات لازم در یک برنامه گنجانده می شود که بتواند با حداقل نیاز به ورودهای بعدی نتیجه لازم را بگیرد .
در این سیستم کلیه دستورهای کنترل کننده , مانند اطلاعات مسیر و وظایف سوییچ ها در قالب کدهای عددی ریخته می شوند. کامپیوتر این کدها را شناسایی و پردازش کرده و سپس آنها را به ماشین ارسال می نماید . کامپیوتر می تواند در عرض چند ثانیه مجموعه ای از دستورها را به فرمانهای قابل فهم ماشین تبدیل نماید. در سیکل های زمانی بسیار کوتاه ، سیستم کنترل از نتایج عملکرد گزارش می گیرد (فید بک) و پس از مقایسه با مقادیر تنظیمی ، اصلاخات لازم را انجام می دهد.اطلاعات فوق الذکر را می توان در حافظه ماشین یا روی حافظه خارجی (دیسکتها) حفظ نمود.

FPRIVATE "TYPE=PICT;ALT=CNC machine"

برنامه نویس (Part Programmer) باید برای نوشتن برنامه های ماشینکاری قطعات دارای اطلاعات و تجربیاتی در زمینه مکانیک , ابزاربرشی و قید و بستها باشد . استفاده از اطلاعاتی نظیر قابلیت ماشینکاری (Machinability) و فرآیند تولید نیز از اهمیت قابل ملاحظه ای برخوردار می باشد . به منظور تهیه برنامه های پیچیده تر تسلط بر مسائل جبر و مثلثات کارساز خواهد بود.


تفاوت سیستمهای NC و CNC :
رشد فرآیند خودکار شدن تولید نیاز به ماشین هایی که با کامپیوتر کنترل می شوند را افزایش داد و منجر به توسعه ماشین های NC تحت عنوان CNC گردید.
سیستمهای NC از سخت افزار الکترونیکی بر پایه تکنولوژی مدارهای دیجیتالی استفاده می کردند. CNC یک مینی کامپیوتر یا میکرو کامپیوتر را برای کنترل ماشین ابزار بکار می گیرد و تا حد امکان مدارهای سخت افزار اضافی را در واحد کنترل حذف می کند. گرایش از NC بر پایه سخت افزار به CNC مبتنی بر نرم افزار انعطاف پذیری سیستم را افزایش داد و امکان تصحیح برنامه ها را در حین استفاده فراهم ساخت.


تاریخچه ماشینهای CNC :
® 1642ماشین حساب چرخ دنده ای پاسکال
® 1804 ماشین بافندگی ژاکارد با کارت پانچ
® 1946 اولین کامپیوتر دیجیتال ENIAC برای ارتش آمریکا
® 1947 اختراع ترانزیستور
® 1949-1952اعلام نیاز نیروی هوائی ایالات متحده وساخت اولین ماشین فرز با کنترل اتوماتیک(عددی) توسط شرکت Parsons با همکاری فنی و تحقیقاتی MIT
® 1958ابداع زبان برنامه نویسی APT
® 1959توسعه IC
® 1972اولین ماشین کنترل عددی با مینی کامپیوترCNC
® 1975ساخت کنترلر فانوک سیستم 5 و 6
® 1977-1982 ساخت کنترلر Sinumerik System 7 با میکروپروسسور 4بیتی
® 1982 ساخت کنترلر Sinumerik System 8 با میکروپروسسور 16بیتی
® 1981 ساخت کنترلر Sinumerik System 3
® 1985 ساخت کنترلر Sinumerik 810- سری 800 آنالوگ
® 1986 ساخت کنترلر Sinumerik 850
® 1988 ساخت کنترلر Sinumerik 880
® 1995-1996ساخت کنترلر 810 / 840 سری دیجیتال
ابداع کنترل عددی در سال 1952 فصل جدیدی را در امر اتوماسیون گشود. بعد از جنگ جهانی دوم نیروی هوایی آمریکا احساس کرد نیاز به تولید قطعات پیچیده و دقیق هواپیما دارد که ساخت آنها با ماشینهای ابزار معمولی مشکل است . اولین قدمها در راه توسعه یک ماشین ابزار مناسب در کمپانی Parsons در ایالت میشیگان برداشته شد(1947) و در آزمایشگاه سرو مکانیزم انستیتو تکنولوژی ماساچوست MIT کامل شد (1949) . در سال 1952 ساخت یک فرز با کنترل اتوماتیک سه محور انجام پذیرفت.
سیستم کنترلر NC بر اساس اصول کامپیوترهای دیجیتالی می باشد که در آن زمان یک تکنولوژی پیشرفته محسوب می شد. توسعه منطقی NC کنترلهای عددی کامپیوتری CNC بود که در آن یک کامپیوتر بعنوان بخش اصلی سیستم کنترلر انجام وظیفه می کند. رباتهای صنعتی همزمان با سیستمهای CNC توسعه یافتند و اولین ربات تجارتی در سال 1961 ساخته شد اما تا اواخر دهه 70 نقش مهمی را در تولید بازی نکردند.
مزایا , معایب و کاربردهای CNC :
I. مزایا:
1- توانائی ماشینکاری قطعات پیچیده (انعطاف پذیری )
2- دقت بالا
3- تکرارپذیری
4- عدم نیاز به ماشینکار با تجربه
5- خطر کمتر برای اپراتور
6- سرعت بالا در ماشینکاری و به تبع آن کاهش زمان تولید
7- کاهش ضایعات
8- کاهش امکان خطای انسانی
9- کاهش هزینه ساخت قید وبست
10-کاهش زمان تنظیم اولیه ماشین
11-کاهش زمان اندازه گیری و کنترل
12-افزایش قابل توجه راندمان تولید
II 

. معایب:
1- قیمت نسبتا زیاد
2- تعمیر و نگهداری پیچیده تر و پرهزینه تر
3- هزینه پرسنلی بیشتر

III. موارد کاربرد ماشین CNC
1- تولید قطعات متنوع در تیراژ نسبتا زیاد
2- ساخت قطعات پیچیده هر چند تیراژ کمی داشته باشند(قالبها)
3- اگر تعداد قطعات بیش از 100000 در سال باشد (قطعات خودرو)،استفاده از ماشینهای مخصوص (Special Purpose Machines) صحیح تر است.

 

/ 0 نظر / 7 بازدید