كيف تعمل آلات CNC وكيف تعمل
يضع المستوى الحالي لتطور التقدم التكنولوجي ، جنبًا إلى جنب مع الاستهلاك العالي والطلب المقابل ، معايير جديدة وجديدة لمختلف الصناعات من حيث كمية ونوعية منتجاتها. لم يعد بالإمكان توفير الأحجام المطلوبة اليوم دون اللجوء إلى الأتمتة الكاملة.
نتيجة لذلك ، كان أحد الابتكارات الرئيسية في العقد الماضي هو الاعتماد الواسع النطاق لآلات قطع المعادن CNC - ماكينات قطع المعادن ذات التحكم العددي.
يمكن حل مهمة زيادة كفاءة بناء الآلات على أساس الميكنة الكاملة وأتمتة عمليات الإنتاج ، وتحسين هيكل حديقة معدات تشغيل المعادن ، من خلال إدخال الآلات المبرمجة ، والروبوتات الصناعية ، والخطوط الآلية والمجمعات ، أي القدرة على تغيير المعدات بسرعة عند التبديل إلى أنواع مختلفة من المنتجات.
روبوت صناعي (مناور آلي مع تحكم مبرمج) عبارة عن آلة أوتوماتيكية (ثابتة أو متحركة) تتكون من جهاز تنفيذي على شكل مناور بعدة درجات من التنقل وجهاز قابل لإعادة البرمجة للتحكم في البرنامج لأداء وظائف المحرك والتحكم في عملية الإنتاج.
المزيد عن الروبوتات:
أنواع الروبوتات الصناعية في الإنتاج الحديث
تتكون أتمتة إدارة أي كائن في إخضاع حركة هذا الكائن لمتطلبات معينة ، مما يضمن أفضل أداء من جانبه لغرضه. يتم تنظيم حركة الكائن عن طريق أجهزة التحكم الآلي - آلات التحكم التي تشمل أنظمة التحكم في البرنامج.
يتكون التحكم المبرمج من حقيقة أن الأوضاع الضرورية لحركة كل كائن يتم التحكم فيه يتم حسابها مسبقًا وتسجيلها في أجهزة تخزين المعلومات المقابلة - أجهزة الذاكرة. يتم تقليل عملية التحكم إلى إعادة إنتاج حركات الكائن المسجل بواسطة هذا البرنامج.
برنامج التحكم - التحكم عن طريق الأنظمة التي توفر انتقالًا سريعًا إلى أي برنامج عمل عن طريق إدخاله أو كتابته برمز شرطي على حامل البرنامج يتم إدخاله به في جهاز التحكم.
التحكم العددي في الماكينة - التحكم في معالجة جزء الآلة حسب برنامج التحكم (NC) حيث يتم تحديد البيانات بشكل رقمي.
تم بناء أنظمة التحكم الرقمية (CNC) على أساس الأجهزة والبرامج ، وتركز على استخدام المعالجات الدقيقة وأجهزة الكمبيوتر الصغيرة الحديثة المزودة بمعدات طرفية ، على استخدام محرك كهربائي آلي عالي السرعة يوفر استنساخ مسارات البرامج للحركة ، وكذلك تصميم وإعداد وتصحيح أنظمة الكمبيوتر والبرامج التطبيقية.
منظر خارجي لنموذج WinPCNC لوحدة CNC
لذلك ، CNC (التحكم العددي) هو في الواقع نظام محوسب للتحكم في آليات أداة الآلة ، باستخدام أوامر معينة للماكينة لأداء مهام معينة. سمحت هذه التكنولوجيا للعديد من الشركات بزيادة طاقتها الإنتاجية بشكل كبير وفي نفس الوقت تقليل تكلفة منتجاتها.
يتم تنفيذ برمجة ترتيب وطريقة تشغيل آلة CNC باستخدام مجموعات من الوظائف الخاصة والخوارزميات المفهومة لنظام التحكم الرقمي. تعتمد كمية ونوعية الأوامر الممنوحة لنظام التحكم ، فضلاً عن خصائص البرمجة لكل آلة ، على كل من احترافية المشغل وقدرات آلة معينة ، والتي قد تكون محدودة في البداية من خلال تصميمها.
تسمح العديد من أجهزة التوجيه ، على سبيل المثال ، ببرمجة حركة أداة العمل ، ولكنها في نفس الوقت لا تسمح بحركة طاولة العمل على الإطلاق. تسمح الآلات الأخرى بمزيد من الإجراءات القابلة للبرمجة ، وبالتالي فإن المشغل لديه غرفة تحكم أكبر. في بعض الأحيان ، يكون كل ما هو مطلوب من المشغل هو تغيير قطع العمل في الوقت المناسب ومراقبة تآكل أداة العمل ، وسيقوم البرنامج بالتعامل مع الباقي.
جهاز ماكينات CNC
يتضمن تصميم آلة CNC عدة كتل ، كل منها ، كجزء من الكل ، له غرض وظيفي خاص به. قد تكون هناك وحدات إضافية تقدم خصائص فردية في نظام الوحدة. لنفترض أن مخرطة CNC تحتوي على المكونات الأساسية التالية: القاعدة ، السرير ، مسند الرأس ، سائل الذيل ، رأس القاطع ، محركات التروس ، مستشعر الخيط ، لوحة التحكم.
القاعدة عبارة عن جزء مستطيل الشكل يُثبَّت عليه السرير ويزود الماكينة بالقوة ومقاومة الاهتزازات. السرير هو الجزء الرئيسي من المخرطة ، والتي توحد جميع مكوناتها وآلياتها. يتكون من زوج من الجدران متصل بشكل صارم بعناصر عرضية.
توجد أدلة على السرير ، بالإضافة إلى ذلك ، يتم تثبيت علبة التروس والجزء الخلفي هنا. يمكن أن يتحرك الذيل والدعم مع المريلة على طول الموجهات ، اعتمادًا على نوع أداة العمل. يوجد محمل في رأس المغزل ، بفضل هذا التصميم ، تم إصلاح وتدوير قطعة العمل.
يتضمن رأس القطع الأوتوماتيكي التثبيت المتسلسل لأدوات القطع في موضع العمل. تروس القيادة للحركة الرئيسية ، ناقل الحركة العرضي والطولي.
تنقل المحركات الكهربائية دوران الدوار ، والذي يتم تحويله ، بفضل البراغي الكروية ، إلى حركة خطية للكتل. يحمل الذيل مركز قطعة العمل المراد تشكيلها. يوجد مستشعر الحنفية على الدرج. تم تصميم لوحة التحكم من أجل راحة المشغل ومراقبة العملية. يمكن أن يكون هناك العديد من لوحات التحكم.
تتلخص برمجة محركات المغزل الثابتة في تشغيل وإيقاف وتبديل الموصلات المناسبة.للقيام بذلك ، يكفي تسجيل إشارة أمري "التشغيل" و "الإيقاف".
غالبًا ما يكون التحكم في سرعة المغازل الرئيسية مطلوبًا لضمان معالجة المعدن بسرعة القطع المثلى. في هذه الحالة ، من الضروري ضبط السرعة الزاوية بحيث يكون للسرعة المحيطية التي يتم بها القطع قيمة مثالية ثابتة.
تعد برمجة التحكم في المغذيات مهمة أكثر أهمية وتعقيدًا ، حيث إنها تضمن أداء الوظيفة الرئيسية للآلة - تشكيل شكل المنتج.
نظام إحداثيات قياسي لأدوات آلة CNC
مخطط وظيفي للتحكم في آلة CNC
تنفيذ تخطيطي لخوارزميات CNC من فئة NC (SNC)
هندسة نظام PCNC-1 من Alan Bradley مع CNC
مزايا ماكينات CNC
الميزة الرئيسية والواضحة لآلة CNC ، مقارنةً بالآلة التقليدية ، هي أعلى مستوى من أتمتة الإنتاج ، مما يقلل من التدخل البشري في عملية تصنيع الأجزاء.
بحكم التعريف ، فإن آلة CNC قادرة على العمل بشكل مستقل ومستمر تقريبًا ، دون أن تتعب على مدار الساعة ، ولن تنخفض جودة المنتجات بسبب ذلك. إذا تم العمل بواسطة شخص ، فسيكون متعبًا ، سيكون من الضروري تغيير المخرطة ، والعوامل البشرية في كل مكان ، والأخطاء ، وما إلى ذلك. هذا ليس هنا. يقوم المشغل فقط بإعداد الماكينة للعمل ، ووضع الأجزاء وإزالتها ، وضبط الأداة. يمكن لشخص واحد تشغيل عدة آلات بهذه الطريقة.
بالإضافة إلى ذلك ، يجب ملاحظة أعلى مرونة في ماكينات CNC. لإنتاج أجزاء مختلفة ، يحتاج المشغل فقط إلى تغيير برنامج عمل الماكينة.بالإضافة إلى ذلك ، يكون البرنامج دائمًا جاهزًا للتشغيل لعدد غير محدود من المرات ، بينما لا يلزم تحرير البرنامج في كل مرة.
لم تعد الدقة العالية والتكرار يعتمدان على تدريب المشغل ، بل على جودة البرنامج المستخدم. هذه إضافة ضخمة ، مقارنة بآلات قطع المعادن التقليدية ، مما يسمح بإنتاج آلاف الأجزاء المتطابقة في الشكل والجودة ، ودون التقليل من هذه الجودة.
لا يمكن تصنيع بعض الأجزاء يدويًا على آلة تقليدية بسبب التعقيد أو التكلفة العالية ، وفي آلة CNC ، فإن الأمر يتعلق فقط باختيار البرنامج المناسب. نتيجة لذلك ، تتيح ماكينات CNC للفرد الحصول بسرعة وكفاءة على جزء من أي تعقيد تقريبًا ومن حيث المبدأ بأي كمية. يوجد شرط واحد فقط - يجب أن يكون الجزء المراد تصنيعه مصممًا مسبقًا باستخدام الكمبيوتر.
أنظر أيضا:
المعدات الكهربائية لماكينات الحفر CNC