ویکی

دستگاه CNC

By مهر ۱۴, ۱۳۹۶ No Comments

CNC مخفف (Computer Numerical Control) است. یک دستگاه CNC در واقع همان دستگاه دستی ساده می‌باشد که قابلیت فرمان پذیری از طریق کدها و منطق ریاضیات را دارد. در این دستگاه حضور کاربر یا اپراتور برای کار با دستگاه محدود به ایستادن این فرد پشت بخش کنترل کننده دستگاه می‌باشد و نوشتن برنامه های حرکتی آن فقط برای یکبار است و بعد از آن دستگاه بدون حضور کاربر این عمل را بصورت خودکار هر چند بار که بخواهیم تکرار می‌نماید. یک ماشین سی ان سی از سه واحد اصلی تشکیل شده است:

۱- واحد نرم افزار: واحد نرم افزار شامل نرم افزارهای طراحی، تحلیل و کنترل می‌باشد.

۲- واحد برق و کنترل: شامل موتورهای حرکتی، بردهای الکترونیکی و دستگاه های برقی جانبی است.

۳- واحد مکانیک: واحد مکانیک شامل بدنه ماشین، محورهای حرکتی و کارگیر می‌باشد.

هریک از واحدها مجموعه وظایف خاصی را انجام می‌دهند و از طریق تعامل برنامه ریزی شده به واحدهای دیگر، نتیجه نهایی حاصل می‌شود.

انواع دستگاه CNC

دستگاه های cnc هوابرش و پلاسما

این دستگاه های سی ان سی مخصوص برش فلزات در ابعاد و ضخامت مختلف است و می‌تواند تا ضخامت بالاتر از ۴۰۰ میلی‌متر ورق با طراحی و استفاده نازل‌های مخصوص برش دهد. از کاربردهای دیگر این دستگاه‌ها می‌توان به استفاده آن‌ها در صنایع ماشین سازی اشاره کرد.

دستگاه سی ان سی طلاو جواهر

این دستگاه در دو نوع دو کله یا سه کله تولید می‌شود. دستگاه cnc طلا و یا سی ان سی نقره دارای امکانات زیادی در زمینه حکاکی بر روی طلا و نقره می‌باشد.

دستگاه cnc سنگ

دستگاه سی ان سی سنگ برای حکاکی و برش سنگ‌های مختلف می‌باشد و کاربرد زیادی در این زمینه دارد.

این یک سیستم نسبتا پیچیده است. نیروی هوایی ایالات متحده آمریکا اولین کسی بود که عملا از ماشین های CNC استفاده کرد. این سیستم شبیه بدن یک هنرمند مجسمه تراش عمل می‌کند: ابتدا طرحی در ذهن ایجاد می‌کند (واحد نرم افزار)، سپس از طریق سیستم های عصبی فرمان‌ها به ماهیچه های بدنش ارسال می‌شود (واحد برق و کنترل) و سپس توسط دستان، چکش و مغار آن تصویر ذهنی به واقعیت فیزیکی تبدیل می شود (واحد مکانیک). واحد نرم افزار: نرم افزار وظیفه دارد طرحی که قبلا طراحی شده است را تحلیل کرده و پس از تایید اعتبار آن به زبان ماشین تبدیل کند. همچنین واحد نرم افزار تنها رابط بین انسان و ماشین می‌باشد و ما می توانیم فرمان ها را از این طریق به ماشین بفهمانیم و اطلاعات و وضعیت ماشین را مشاهده نموده و اقدامات لازم را انجام دهیم. در بسیاری از موارد واحد نرم افزار متصل به کنترلر سی ان سی می باشد، مانند کنترلرهای جدید شرکت زیمنس بنام SINUMERIK. سی ان سی‌های ارزان قیمت تر از یک نرم افزار نصب شده بر روی یک کامپیوتر معمولی جهت کنترل سی ان سی استفاده می‌کنند، مانند نرم افزار مچ۳ یا mach3. شرکت من ماشین در ایران یکی از قوی ترین نرم افزارهای کنترل به زبان فارسی را طراحی و آماده دارد ولی فقط بر روی ماشین‌های خودش نصب می‌کند و برای فروش در بازار هنوز برنامه ای وجود ندارد.

تاریخچه CNC

ماشین کنترل عددی یا سی ان سی، بعد از جنگ دوم جهانی توسعه پیدا کرده است. مهمترین دلیل توسعه و ارتقای سی ان سی امروزی، تمایل شدید صنایع هوایی جهت تولید قطعات بسیار دقیق و پیچیده بوده است. این قطعات در هواپیماها و جنگ افزارهای هوایی کاربرد زیادی دارند. در زیر بخش هایی از یک مقاله را ذکر می کنیم که در اوت سال ۱۹۹۶ توسط انجمن ماشین سازان آمریکا منتشر شده است. این مقاله بهتر از هرچیز دیگر تارخچه علمی سی ان سی را بیان کرده است. مفهوم سی ان سی در ذهن آقای جان پارسونز (John Parsons) توسعه پیدا کرد. هدف ابتدایی تولید بدنه و پوسته های یکپارچه و سفت درهواپیما بود. این تفکر منجر به ایجاد پروژه های تحقیقاتی به پشتیبانی نیروی هوایی آمریکا در سال ۱۹۴۹ و در موسسه تکنولوژیک ماساچوست یا MIT شد.

اولین مرحله برنامه‌ریزی و مطالعات، با ساخت یک نمونه ماشین فرز تجربی در آزمایشگاه سروو مکانیزم (Servomechanisms) دانشگاه MIT آغاز و پیگیری شد. پروفسور رینجس (J.F. Reintjes) مدیر آزمایشگاه، مک دونا (James O. McDonough)، لاری (Richard W. Lawrie)، ساسکیند (A.K. Susskind)، گراسیمون (H.P. Grossimon) اولین کسانی بودند که روی این پروژه کار کردند. نقطه شروع استفاده از یک ماشین فرز با اسپیندل (موتور تراش دهنده) عمودی مدل ۲۸ اینچی Cincinnati HydroTel بود. این فرز به صورت زیر اصلاح شد:

تمام میزها، ریلها، موتورها و کنترل ها حذف شد. سه مولد حرکتی هیدرولیکی با قابلیت تنظیم سرعت به سر پیچ های حرکت دهنده (lead-screw) متصل شد. با استفاده از گیربکس و گام پیچ‌ها دقتی حدود ۰٫۰۰۰۵ اینچ (تقریبا ۱۳ میکرون) ایجاد شد. با هر پالس الکتریکی تولید شده از مدیر الکتریکی، میزها و سر دستگاه (head) با دقت ذکر شده حرکت می‌کردند. همچنین یک سیستم بازخورد یا فیدبک (feedback) تعبیه شده تا از حرکت محورها مطمئن شوند. این سیستم به این صورت کار می کرد که چند موتور الکتریکی سنکرون (همگام) را به پیچ های حرکتی متصل کردند و جریان ایجاد شده در موتورها را که هنگام حرکت تولید میشد را به مدیرالکتریکی بر گشت می داد و مدیر آن را با پالس های ارسال شده مقایسه می نمود.

در سال ۱۹۵۱ سیستم مونتاژ شده بود و مطالعات پروژه آغاز شد. تا سال ۱۹۵۳ اطلاعات کافی جمع آوری شد تا پشتوانه عملی تلاش‌های آینده باشد. در ۲۵ اکتبر ۱۹۵۴ در نشریه ماشین سازان آمریکا یک گزارش ۲۴ صفحه‌ای منتشر گردید که باعث ایجاد تکاپو جهت توسعه بیشتر شد. این مقاله به یک چیز دست و پاچلفتی و کم دقتی اشاره کرده بود! ماشینی که اطلاعات را توسط یک کارت خوان هشت ستونی دریافت می‌کرد و پس از پردازش بوسیله یک سیستم الکترونیکی مجهز به لامپ خلاء به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کرد، ماشینی که قرار است نمونه اولیه‌ای برای تحلات آینده باشد. این مقاله شامل یک نمونه عکس از ماشین بود با این عنوان: آزمایشگاه سروومکانیزم MIT، پیشرو در راه اندازی سیستم های کنترلی که ماشین‌های فرز را همه جانبه کنترل خواهد کرد.

همزمان شرکت پارسونز که توسط پروفسور جان پارسونز تاسیس شده بود، بر روی طراحی مدلی برای محاسبه و ساخت تیغه های هلی کوپتر تلاش می کرد و اطلاعات دقیقی را توسط پردازشگر IBM مدل ۶۰۲ دریافت نمودند و به فرز منتقل کردند. در اواخر سال ۱۹۸۴ نیروی هوایی یک تیم را به مقر شرکت پارسونز ارسال نمود. در آن جا مشاهده کردند که محققان اطلاعات را بر روی کارت ها پانچ می‌کنند و به دستگاه تراش ارسال می کنند.

بخاطر این خدمات فنی ارزنده که توسط جان پارسونزارائه شده بود، وی اولین شخصی بود که در سال ۱۹۶۸ انجمن کنترل عددی برای دریافت جایزه جوزف ماری ژاکارد معرفی کرد و در سال ۱۹۷۵ انجمن مهندسان ساخت به جان لقب افتخاری پدر انقلاب دوم صنعتی را اهدا نمود.

Leave a Reply