ال لقد غزت آلات CNC العديد من القطاعات الصناعية والورش على اختلاف أنواعها، ومؤخرًا أيضًا في أحد أكثر المتغيرات الواعدة: طابعات ثلاثية الأبعاد. بفضله ، يمكن عمل المواد بطرق متعددة ، بدقة مطلقة وسرعة وبنتائج يصعب تحقيقها من خلال الإجراءات اليدوية. هذه ليست سوى بعض مزايا هذه الأنظمة التي سنصفها هنا.
ما هو CNC
CNC (التحكم العددي المحوسب) ، أو التحكم العددي بالكمبيوتر باللغة الإنجليزية ، إنه نظام واسع الانتشار في الهندسة لمعالجة المواد والأجزاء بأقل تدخل بشري. تستمد تقنية CNC من التحكم العددي ، وهو نظام آلي للأدوات الآلية يتم تشغيله عن طريق الأوامر من خلال العجلات اليدوية أو الرافعات. ومع ذلك ، فقد تطورت هذه الآلات وتسمح الآن بالتحكم فيها من خلال البرامج والكمبيوتر من أجل زيادة أتمتة العملية وتقديم أداء أفضل.
إن تشغيل أنظمة CNC هذه سهل الفهم. يعتمد على معالجة جزء من خلال استخدام الإحداثيات التي ستحدد حركة الأداة (قطع ، حفر ، طحن ، لحام ...). على غرار تشغيل الطابعة ثلاثية الأبعاد ، والتي يمكن فهمها أيضًا على أنها آلة CNC ، فقط بدلاً من التشغيل الآلي ، ما تفعله هو إضافة طبقات من المواد لبناء جزء.
ومثل الطابعات ثلاثية الأبعاد ، يمكن أن يكون لديك محاور متعددة ، مثل X و Y و Z، القدرة على إجراء عمليات النزوح الطولية والعمودية والعرضية على التوالي. من خلال بعض أجهزة المحركات و / أو محركات السائر، سيتم نقل الأداة إلى النقطة المحددة بواسطة برنامج الكمبيوتر ، وسيتم تنفيذ المعالجة بسرعة وبدقة عالية.
قبل اختراع CNC، كان العمل مطلوبًا للتعامل مع الأدوات يدويًا ، لكن الإخفاقات المحتملة التي قد يرتكبونها أثرت على الجودة والتكرار والتكاليف وانخفاض الإنتاج. على سبيل المثال ، تخيل موظفًا في متجر ألومنيوم يريد حفر إطارات نافذة. تتطلب هذه المهمة ما يلي:
- المشغل يلتقط القطعة.
- ضعها على طاولة العمل.
- ضع القطعة المناسبة في المثقاب.
- وحفر.
هذا لعمل ثقب واحد ليس مشكلة ، لكن تخيل أن المئات أو الآلاف منهم بحاجة إلى العمل للحفاظ على إنتاج كبير وفي أقصر وقت ممكن ، بالإضافة إلى أن جميع الثقوب هي نفسها. في هذه الحالة ، القوة العاملة ليست كافية ، وهذا هو المكان آلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي أدخلت تحسينات كبيرة على الصناعة. في هذه الحالة ، ستكون الخطوات:
- تأكد من تغذية الجهاز بالمواد (في بعض الأحيان قد يكون لديهم تغذية تلقائية).
- ابدأ بالبرمجة اللازمة (قد يكون ضروريًا مرة واحدة فقط وحدد عدد التكرارات).
- وستكون مسؤولة عن عمل الثقوب بدقة وتكرارها عدة مرات حسب الضرورة ، دون الحاجة إلى تدخل المشغل.
وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تعمل بشكل أسرع من عامل التشغيل ولا تتعب، لذلك كلها مزايا للصناعة أو ورشة العمل.
ما هي ماكينات CNC وكيف تعمل؟
ل آلة CNC هي نوع من آلات التصنيع التي يتم تشغيلها بواسطة التحكم العددي بالكمبيوتر.. بهذه الطريقة ، يتم تحقيق أتمتة العمليات من خلال إنشاء إحداثيات دقيقة للقطع واللحام والطحن والقولبة والطحن ووضع الأجزاء وما إلى ذلك ، لجميع أنواع المواد ، من المواد اللينة مثل البوليمرات أو الرغوة أو MDF أو الخشب ، حتى أصعب مثل الرخام والمعادن والصخور وما إلى ذلك.
وبالمثل ، تسمح آلات CNC بنظام متطور لـ ردود الفعل التي تراقب وتعديل باستمرار سرعة وموقع الأدوات المستخدمة في المعالجة ، دون الحاجة إلى مثل هذه الصيانة اليدوية المتكررة. حتى بعض الأنظمة الأكثر تقدمًا لديها أنظمة ذكية لاكتشاف المشكلات ، والتحكم في جودة العمل أو الجزء ، وما إلى ذلك ، أو تكون مترابطة إذا كانت صناعة 4.0.
من المهم أن نلاحظ أن بعض آلات CNC يعملون بشكل مختلف:
- نقطة إلى نقطة التحكم: في هذا النوع من آلات CNC ، سيتم إنشاء نقطتي البداية والنهاية لكل مسار.
- التحكم المحوري: فيها من الممكن التحكم في سرعة حركة القطع.
- استيفاء السيطرة: يقومون بالقطع بأي شكل من الأشكال بالتوازي مع محاورهم.
على الرغم من أن هذه ليست ملفات أنواع آلات التصنيع باستخدام الحاسب الآليسنغطي ذلك بمزيد من التفصيل في الوظائف المستقبلية.
تاريخ
كان التصنيع الأول الذي بدأ في العمل يدويًا بالكامل ، باستخدام أنواع مختلفة من الأدوات الأولية التي تم تطويرها شيئًا فشيئًا. من عند أوائل القرن العشرين، قفزت الصناعة قفزة كبيرة نحو الآلات التي تعمل بالطاقة المحركة لتوفير الجهد اليدوي ، وزيادة الإنتاجية والكفاءة.
هذه الآلات لم تشرد بعد بشكل كبير القوى العاملة، والتي كانت لا تزال مهمة للغاية. وهذا يعني أن إنتاج جزء ما استغرق وقتًا أطول ، وكان له تكاليف أعلى وهوامش ربح أقل ، ولم تكن الجودة والدقة التي تم الحصول عليها متجانسة في جميع الأجزاء المنتجة.
في aبدأ تطوير آلات التحكم الرقمية في الولايات المتحدة. كان John T. Parsons ، مهندسًا في ذلك الوقت ، يعدل آلة الطحن في ذلك الوقت بحيث يمكن التحكم فيها عن طريق الإدخال من البطاقات المثقوبة ، وهي سابقة ذاكرة وبرامج اليوم. وبهذه الطريقة ، حصلت الآلات على معلومات حول الحركات الدقيقة التي يتعين عليها إجراؤها لتجهيز الجزء ولم تكن بحاجة إلى الكثير من التدخل البشري لتفعيل الرافعات وعجلات القيادة وما إلى ذلك.
ستصبح آلة Parsons واحدة من أسلاف ماكينات CNC اليوم عصري. لكنها كانت لا تزال آلة طحن بدائية للغاية بنظام تحكم إلكتروني تناظري باستخدام صمامات تفريغ. أصبحت هذه الأنظمة أكثر شيوعًا وتطورًا مع نضوج الحالة الصلبة والإلكترونيات الرقمية. من الأنابيب المفرغة إلى الترانزستورات ، ومن الترانزستورات إلى الدوائر المطبوعة ثم إلى الدوائر المتكاملة ، حتى أصبحت وحدات التحكم الدقيقة (MCUs) رخيصة بما يكفي لاستخدامها على نطاق واسع.
ثم ولدت آلات CNC بأنظمة أكثر ذكاءً وقابلية للبرمجة ، لتتمكن من تغيير قيم المعالجة حسب الرغبة. في ال ANOS 70 ستصل آلات CNC التي نعرفها اليوم ، بأمر من جهاز كمبيوتر. بفضل هذا الإنجاز الكبير الآخر ، كان من الممكن التحكم في العملية بأكملها بشكل حدسي أكثر من البرامج ، وبرمجة برامج مختلفة لاستخدامها عند الرغبة ، وتعديل المعلمات بسرعة ، وما إلى ذلك.
في أيامنا هذه ، مع تطور السحابة و IoT (إنترنت الأشياء) أو إنترنت الأشياء ، من الممكن توصيل العديد من الأجهزة بالسحابة ويمكنها التفاعل بطريقة أكثر ذكاءً مع كل منها أخرى ، تفسح المجال ل الصناعة 4.0، حيث ستتمكن ماكينات CNC من تحسين قدراتها بشكل كبير. على سبيل المثال ، يمكنهم التواصل مع بعضهم البعض في سلسلة التصنيع بحيث إذا تعرضت أي آلة أو مرحلة لتأخير أو مشكلة ، فيمكن إيقاف تشغيل الآلات اللاحقة أثناء انتظارهم لتوفير الطاقة ، أو يمكنهم تحديد الطلب لتعديل مستوى إنتاجهم ، الخ.
ما هي آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي؟
عندما يتعلق الأمر بتفاصيل ملف أجزاء أو مكونات آلة CNC، يمكن الاستشهاد بالعناصر الأساسية التالية:
جهاز الإدخال
المعروفة باسم جهاز الإدخال من آلة CNC إلى النظام الذي يتم استخدامه ليكون قادرًا على تحميل أو تعديل البيانات لعملية المعالجة. على سبيل المثال ، يمكن أن تكون لوحة تحكم أو شاشة تعمل باللمس وما إلى ذلك. أي واجهة تسمح لمشغل الماكينة بتنشيط الجهاز والتحكم فيه.
وحدة تحكم أو وحدة تحكم
هو نظام الكتروني رقمي والذي سيكون مسؤولاً عن تفسير البيانات المدخلة وتوليد سلسلة من إشارات التحكم للتحكم في حركة المحركات المؤازرة لتحريك رأس العمل عبر المحاور والأداة بحيث يقومون بالضبط بما يشير إليه البرنامج الذي أدخله المستخدم.
أداة
La أداة إنه أحد المكونات الأساسية ، لأنه المكون الذي يقوم بالفعل بالتشغيل الآلي ، وهو المكون الذي يتلامس مع القطعة التي تتم معالجتها. يمكن أن يكون رأسًا متعدد الأدوات ، قادرًا على تنفيذ العديد من المهام المختلفة ، أو أيضًا أدوات فردية ثابتة أو قابلة للتبديل. على سبيل المثال: مثقاب ، القاطع ، قاطع الطحن ، طرف اللحام ، إلخ.
بالإضافة إلى ذلك ، من المهم ملاحظة أنه قد تكون هناك أنواع مختلفة من آلات CNC من حيث نوع وعدد المحاور:
- 3 محاور: هي الأكثر شيوعًا ، بمحور X و Y و Z.
- 4 محاور: مثل بعض أجهزة التوجيه أو أجهزة التوجيه CNC التي تضيف محورًا إلى المحاور الثلاثة السابقة. يسمح هذا للمغزل بالتحرك من اليسار إلى اليمين لمعالجة ثلاثة أسطح في نفس الوقت ، بحيث يكون قادرًا على الحفر بشكل مسطح أو ثلاثي الأبعاد. إنها مثالية لنحت الخشب والمعادن والأنماط المعقدة وما إلى ذلك.
- إيج جيراتوريو- يحتوي على مغزل دوار للأداة ، مما يسمح لك بمعالجة أربعة أسطح في وقت واحد. تستخدم هذه الأنواع من الآلات لتصنيع الأجزاء الأسطوانية والتماثيل الخشبية والعناصر المعدنية المعقدة وما إلى ذلك.
نظام التثبيت أو الدعم
هو المكان الذي يتم فيه تثبيت القطعة لتنفيذ عملية المعالجة دون تحريكها. اعتمادًا على النظام ، يمكن أن يكون من أنواع مختلفة ، مع أو بدون مراسي. بالإضافة إلى ذلك ، يحتاج البعض إلى إضافات ، مثل أنظمة تجميع الغبار ، أو قطع المياه النفاثة ، والتي تتطلب خزان مياه أو خزانًا لتجميع وتبديد قوة النفاثة بمجرد مرورها عبر الجزء.
غالبًا ما تسمى هذه الأنظمة أيضا سرير أو طاولة. عادة ما يصنع الكثير منها من مواد مثل الألمنيوم ، عند الحاجة إلى ربط القطع بالطاولة ، لمعالجة الأسطوانات أو الأشكال المعقدة. بدلاً من ذلك ، فإن السرير أو المنضدة المكنسة الكهربائية سوف تقوم بتفريغ الجزء دون تثبيته ، مما يسمح بدرجة أعلى من الدقة ، وتقليص أقل أثناء الاستخدام ، ودرجة أكبر من الحرية.
أجهزة الملاحظات (المحركات المؤازرة)
لا يوجد سوى هذه الأنواع من الأجهزة. ردود الفعل على آلات CNC التي تستخدم محركات مؤازرة. في الآخرين ليس من الضروري.
مراقبة
بالإضافة إلى كل ما سبق ، قد يكون هناك أيضًا ملف نظام المعلومات أو المراقبة من عملية التصنيع نفسها. يمكن أن يكون هذا من خلال نفس الواجهة التي تعمل من خلالها أو بشكل مستقل.
أجزاء أخرى
بالإضافة إلى ما سبق ، تجدر الإشارة عنصرين أساسيين زائد:
- Motores: هي الأجهزة التي تحرك أو تنشط أداة المعالجة حسب البيانات الواردة من وحدة التحكم.
- أجهزة: يتحمل السرعات العالية ، لذا يمكنك القص والحفر وما إلى ذلك. مثالي للعمل الهادئ والمستقر وللأنماط المعقدة.
- السائر: يتم تسعير محركات الخطوة هذه بسعر أقل ، ولكنها تستخدم لمزيد من النقش أو الحركة الأساسية. إنها سهلة التحكم وموثوقة ودقيقة للغاية ، مما يجعلها مناسبة حيث تكون الدقة القصوى مطلوبة.
- مغزل: يمكن أن يحتوي هذا العنصر من آلة CNC على نوعين من نظام التبريد أو التبريد المحتمل:
- عن طريق الجو: يتم تبريدها ببساطة بواسطة مروحة تقوم بتبريد المغزل ، وهي أرخص وأسهل في الصيانة والاستخدام.
- بالماء: يستخدمون الماء للتبريد. إنه أكثر تكلفة وتعقيدًا ويصعب صيانته ، ولكنه عمومًا يستمر لفترة أطول وأكثر كفاءة وأكثر هدوءًا.
مزيد من المعلومات
- كيف تعمل آلة CNC وتطبيقاتها
- النماذج الأولية وتصميم CNC
- جميع أنواع ماكينات CNC حسب الاستخدام والخصائص
- أنواع وخصائص مخرطة CNC
- أنواع آلات الطحن CNC
- أنواع الموجهات CNC والقطع CNC
- أنواع النقش بالليزر
- ماكينات CNC الأخرى: الحفر والاختيار والوضع واللحام والمزيد
- كيف يمكن لآلة CNC أن تساعد في الشركة
- دليل الشراء: كيفية اختيار أفضل آلة CNC
- صيانة ماكينات CNC
- دليل قاطع عن المتآمرين: ما هو الراسم وما هو الغرض منه
- أفضل ماكينات CNC للترفيه والاستخدام المهني
- أفضل راسمات الطباعة
- أفضل قطع الراسمات
- أفضل مستهلكات الخزافين: خرطوش ، ورق ، فينيل ، وقطع غيار