مقدمه
امروزه با توجه به اينكه رشد سريع و نياز مبرم آن و كاربرد وسيع دستگاههاي تراش و يا فلز اندازه گيري دقيق اسپاركها و ديگر دستگاههاي ساخت كه خطوط توليد كارخانجات را تشكيل مي دهند و با توجه به اينكه امروزه به انواع سيستم هاي كنترول مجهز شده و فرايندهاي ساخت با دقت و سرعتي بالا انجام مي پذيرد.
امروزه با پيشرفت در علم كامپيوترها دستگاههاي CNC متولد شده اند و در پيشرفت بيشتر صنايع قابل بهره برداري هستند ماشينهاي ابزار كنترل عددي به طور فزاينده اي در صنايع براده برداري وارد مي شوند دقت تكراري بالا كوتاه شدن مدت زمان كار و نياز كم به ابزارها از ديگر دلايل با ماشين هاي ابزار كنترل عددي است.
امروزه همه سازندگان ماشينهاي ابزار cCN خود را كاملاً مقيد به رعايت كامل استاندارد Din (ساختمان برنامه) و Din (موقعيت سيستم مختصات) نمي كنند. گاهي براي ساده تر شدن موارد ويژه كاربرد از علائم خاصي استفاده مي كنند كه فقط براي محدوده ويژه كاربرد اعتبار دارد.
N حرف اول كلمه انگليسي Numerical (عددي) و C حرف اول كلمه انگليسي Control (كنترل)NC يك مفهوم عمومي براي كنترل عددي است و به دستگاههائي اطلاق مي شود كه با نوار سوراخ شده كار مي كنند. CNC به كنترل عددي توسط كاكپيوتر اطلاق مي شود. پس همه CNCها يك NC نيز هستند ولي به عكس خير.
هدف استفاده از ماشينهاي NCNC در صنعت عبارتست:
1- خوكارسازي 2- حركت ابزار را كنترل كنيم 3- كنترل برروي سرعت دوران قطعه كار همچنين يكي از نكات مهم استفاده از ماشينهاي كنترل عددي اين است كه تنها ماشيني در صنعت مي باشد كه توليد ارتباط با ماشينهاي ديگر برقرار كند ماشينهاي كنترل عددي است.
بدليل اينكه اين ماشينها با اعداد و حروف كار مي كنند مي توانند با رباط و كامپيوترها و غيره ارتباط داشته باشند كه آنها هم با اعداد و حروف كار مي كنند.با توجه به گراني قيمت دستگاه و نياز به متخصص و ديگر هزينه هاي بالا اين دستگاههاي كنترل عددي داراي ارزش ويژه اي مي باشند.
ولي امروزه بهترين راه استنفاده از اين نوع دستگاهها نسبت به ساير دستگاهها مي باشد به عنوان مثال:ماشينهاي ابزار كامپيوتري نسبت به انواع اينورسال داراي محسنات زير مي باشد.
1- دقت بالاي تولدي قطعات
2- ماشين ابزار با كنترل كامپيوتري در يك زمان مي تواند به جاي چند دستگاه ماشين ابزار معمولي بكار گرفته شود.
3- امكان توليد قطعات كه داراي پيچيدگي زياد است با ماشين كنترل عددي بيشتر است.
4- مصرف ابزار در ماشين ها كنترل عددي كمتر از ماشين هاي معمولي مي باشد.
آشنایی با دستگاه های CNC
يكدستگاه با كنترل عددي دستگاهي است كه توسط يك كد ساختاربافتب و در مسير و هدفي كه برنامهب رايش تعيين كرده است حركت مي كند لازم آن برنامه ريزي قبلي و طبقه بندي اطلاعات و داده هاي مورد نظر دستگاه اختلاف اساسي در بكارگيري و در فرآيند كار يك دستي و يك ماشين با كنترل برنامه اي در حركت پيشروي است.
در ماشين دستي هركدام از مراحل كار پشت سرهم با دست تنظيم مي شود. و در ماشينهاي با كنترل برنامه اي مراحل كار در يك برنامه ذخيره مي شود.ماشينهاي ابزار كنترل برنامه اي قبلاً به طور مكانيكي كنترل مي شد.اما امروزه طور كلي كنترل عددي استفاده مي شود.نمونه اي از كنترل مكانيكي پيشروي توسط بادامك مطابق شكل است.
وقتي بادامك در جهت عقربه هاي ساعت مي چرخد موقعيت رنده تراشكاري تغيير مي كند. سرعت پيشروي به شكل بادامك بستگي دارد. در اينجا برنامه براده برداري به شكل يك بادامك ذخيره مي شود. برنامه ريزي دستگاه با روش دستي را برنامه نويسي جزء به جزء دستي، توسط صفحه كليد كنترل كننده است.برنامه ريزي عملياتي كه توسط كامپيوتر انجام مي شود برنامه نويسي با يك كامپيوتر نام دارد.امروزه كامپيوترها جاي نوارخوان را در دستگاههاي NC ابتدائي گرفت.در واقع به جاي خواندن و اجراي برنامه از روي نوارهاي سوراخ شده برنامه توسط كامپيوتر دستگاهها اجرا مي شود.
اين دستگاهها بنام دستگاههاي كنترل شونده عددي توسط CNC ناميده مي شوند.NC يك مفهوم عمومي براي كنترل هاي عددي است و به دستگاههاي اطلاق مي شود كه با نوارهاي سوراخ شده كار مي كنند.CNC بر كنترل عددي توسط كامپيوتر اطلاق مي شو.د. پس هر CNC ها يك NC نيز هستند ولي برعكس خير.
هدف استفاده از ماشينهاي CNC در صنعت عبارتست.
1- خودكارسازي 2- حركت ابزار را كنترل كنيم 3- كنترل برروي سرعت دوران قطعي كار
همچنين يكي از نكات مهم استفاده از ماشينهاي كنترل عددي اين است كه تنها ماشيني كه در صنهت توليد ارتباط با ماشيم هاي ديگر برقرار كند ماشينهاي كنترل عددي است.
به دليل اينكه ماشينها با اعداد و حروف كار مي كنند مي توانند با رابط و كامپيوترها و غيره ارتباط داشته باشند كه آنها هم با اعداد و حروف كار مي كنند با توجه به گراني قيمت دستگاه و نياز به متخصص ئ ديگر هزينه هاي بالا اين دستگاههاي كنترل عددي «ولي امروزه بهترين راه استفاده از اين نوع» دستگاهها است نسبت به دستگاهها به عنوان مثال:
ماشينهاي ابزار كامپيوتري نسبت به انواع اينورسال داراي محاسن زير مي باشد.
1- دقت بالاي توليد قطعات
2- ماشين ابزار با كنترل كامپيوتري در يك زمان مي تواند بجاي چند دستگاه ماشين ابزار معمولي بكار گرفته شود.
3- امكان توليد قطعات داراي پيچيدگي زياد است با ماشين هاي كنترل عددي بيشتر است.
4- مصرف ابزار در ماشين هاي كنترل عددي كمتر از ماشينهاي معمولي مي باشد.
تاريخچه NC
در ساتل 1947 John Parsons از شركت پارسونز تحقيقاتي راجع به اطلاعات سه بعدي جهت كنترل دستگاههایي براي ساخت اجزاء جديد هواپيما استفاده مي شوند درست كرد.
در سال 1949 پارسيمز اولين قرارداد خود را با نيروي هوائي امريكا جهت ساخت اولين دستگاه با كنترل عددي منعقد كرد.
در سال 1952 دانشگاه MIT با استفاده از يك كنترل كننده ساختار يافته توانست حركت همزمان سي محوره را ايجاد نمايد. بدين ترتيب روياي كنترل عددي به تحقق پيوست در سال 1955 با اعمال تغييراتي كنترل عددي در صنعت قابل استفاده شد.
دستگاه هاي CNC
يك دستگاه CNC كنترل كننده نرم افزاري است كه وقتي برنامه اي به حافظه كامپيوتر آن وارد شد براي انتقال كدهاي آن نياز به سخت افزاري نيست.در دستگاههاي CNC برنامه هاي اجرائي در حافظه ROM مستقر مي شوند و كدهاي NC در حافظه RAM.
ROM به معني حافظه اي است كه فقط خوانده مي شود. اين حافظه در قطعات و مغزهاي الكترونيكي نوشته مي شوند و فط توسط دستگاههاي خاصي از بين مي روند.پس برنامه هاي اجرائي تا هنگام روشن بودن دستگاه فعال هستند.
RAM به معناي حافظه متغير در دسترس مي باشد كه توسط كامپيوتر ايجاد مي شود. كدهاي CNC در درون آنها نوشته مي شوند محتويات RAM با خاموش شدن كنترل كننذه از بين مي رود…
برخي از CNC ها از نمونه هاي RAM بنام حافظه CMOS استفاده مي كنند كه در صورت قطع برق كامپيوتر اطلاعات را در خود نگهداري مي كنند.درك نحوه پردازش اطلاعات در كنترل كننده ها در يادگيري برنامه نويسي دستگاههاي كنترل عددي با كامپيوتر بسيار مفيد است.
تمام پردازنده هاي داخلي با اعداد باينري (اعداد دودوئي) انجام مي شود. اين اعداد از دو عدد صفر و يك تشكيل شده اند.درون كنترل كننده CNC يك به معناي بار مثبت و عدد صفر به معناي بار منفي است كه نحوه استفاده از آنها بستگي به نوع كنترل كننده دارد.
فرق بين NC و CNC
سيستمهاي NC داراي سيستم كنترل بررزوي ماشين ابزار هستند كه اجازه مي دهند تا برنامه اي خارج از ماشين تهيه شده، وارد گردد. برنامه هاي NC مي توانند (برروي ماشين)
1- شروع و نگهداشته شوند.
2- اما نمي توانند بوسيله ماشينكاري تصحيح شوند.
ابعاد ابزارها و نگهدارنده هيا آنها از قبل در برنامه ها منظور مي گردد و ماشينكاري بايد به صول بسيار دقيق ابزارها و ابزارهاي قيد و بستي را طبق اطلاعات داده شده نصب نمايد…
سيستم هاي CNC
در اينگونهئ سيستمها ماشين ابزار مجهز به يك كامپيوتر است و اين ماشينكار را نه فقط قادر مي سازد تا برنامه هاي NC را اجراء نمايد بلكه به او اجازه مي دهد تا خود برنامه را نوشته و پس از وارد نمودن آن ادقام به تصحيح آن نمايند.
سيستم مختصات
سيستم مختصات كارتزين (متعامد)
اساس حركت تمامي دستگاههاي سيستم مختصات كاتزين است.
عالباً ماشينهاي NC داراي سه سپورت عمود بر هم مي باشند. حركات پيشروي در راستاي اين سه محور (سه سپورت) به طور ساده روي سيستم مختصات با محورهاي موازي است با محورهاي سپورت
به عنوان مثال يك شعب را درنظر مي گيريم كه گوشه هاي آن يك سيستم مختصات كاتزين را تشكيل مي دهد. نقطه صفر مختصات محل تلاقي گوشه ها كه دراينجا روي گوشه زيرين چپ قرار دارد.
كه محور X ها محور افقي، محور Yها راستاي عمق قطعي كار محور Zها راستاي عمود است. هر نقطه اي در روي اين مكعب داراي X و Y و Z مي باشد.
اين سيستم مختصات يك سيستم مختصات فضائي و سه بعدي با محورهاي عمود بر هم مي باشند. سيستم مختصات در بعضي از دستگاهها نمايانگر دو بعدي و در بعضي ديگر سه بعدي است.
