ماشین کنترل عددی | کنترل عددی سی ان سی

ماشین کنترل عددی یا سی ‌ان ‌سی (CNC) که کوتاه شده عبارت ” Computer Numerical control ” است؛ به استفاده و کنترل ماشین ابزار با استفاده از رایانه‌ می گویند.

به وسیله ماشین کنترل عددی (CNC) می‌توان به سرعت قطعاتی با اندازه های دقیق از فلز یا چوب درست کرد. شکل این قطعات از پیش، توسط یک برنامه که در سیستم کم (CAM) یا توسط استفاده کننده به صورت دستی (Manual) تولید شده مشخص می‌گردد. معمولاً برای این منظور از جی کد (G-Codes) استفاده می‌شود. در این استاندارد، فایل ها، حرکت ابزارها و عملکرد ترتیبی دستگاه را تعیین می‌کنند.

در استانداردهای جدیدتر ماشین آلات CNC. شامل ISO 10303 و ISO 14649، فایل ورودی، عملیات لازم برای تولید قطعه کار را تعریف می‌کند و هر دستگاه با توجه به ابزار های خود، مسیر حرکت را می سازد.

حرکات دستگاه سی ان سی برخلاف ماشین آلات دستی، توسط “برنامه” کنترل می‌شود. این برنامه اکثرا به زبان جی کد نوشته می‌شود. مثلاً با دریافت دستور G1 X100 G100، ابزار روی یک خط مستقیم به مختصات (۱۰۰,۱۰۰) حرکت می‌کند. این حرکت با دقت زیاد و بدون نیاز به اندازه‌گیری توسط اپراتور انجام می‌شود. به همین دلیل ماشین های سی ان سی، سرعت و دقت ماشین کاری را به مراتب افزایش می‌دهند.

ماشین کنترل عددی

تاریخچه‌ ماشین‌ کنترل‌ عددی :

بعد از جنگ‌ جهانی دوم‌ ضرورت‌ وجود دستگاه هایی‌ که‌ توانایی‌ ساخت‌ قطعات‌ پیچیده‌ و دقیق‌ را برای‌ صنایع‌ هوافضا داشته‌ باشند احساس‌ می شد. تا قبل‌ از سال‌ ۱۹۴۹ کارهایی‌ در زمینه‌ کنترل‌ ماشین آلات; استفاده‌ از کارت های مخصوص‌ سوراخ دار انجام‌ شده‌ بود.

در سال۱۹۴۹ gohn parsons از شرکت‌ پارسونز اولین‌ قرارداد خود را بانیروی‌ هوایی‌ آمریکا جهت‌ ساخت‌ اولین‌ دستگاه‌ با کنترل‌ عددی‌ NC منعقد کرد. در سال‌ ۱۹۵۱ این‌ پروژه‌ به‌انیستیتو تکنولوژی‌، ماساچوست‌ (MIT) واگذار شد.

در سال‌ ۱۹۵۲ تلاش ها و تحقیقات‌ آزمایشگاه‌ سرومکانیزم انیستیتو تکنولوژی‌ ماساچوست‌ به‌ بار نشست‌ و اولین‌ ماشین‌ فرز NC تلاش های‌ زیادی‌ برای‌ بوجود آوردن‌ دستگاه های‌ کنترل‌ پیشرفته تر انجام‌ شد.

با ورود کامپیوتر به‌ سیستم های‌ NC تحول‌ دیگری‌ در تکنولوژی‌ NC به‌ وجود آمد که‌ امروز ماشین آلات ‌سی ان سی با تعداد محورهای‌ کنترل‌ بیشتر و دقت‌ و سرعت‌ بهتر به‌ وفور دیده‌ می شود که‌ می ‌توان‌ اتوماسیون‌ را به‌ سطح‌ بسیار بالایی‌ در سیستم های‌ DNC، CAD/CAM و CIMS مشاهده‌ کرد.

درواقع روش سی ان سی در دهه ۵۰ میلادی پدید آمد و ادامه‌دهنده روش دستگاه های NC (کنترل رقمی) بود. از NC در جنگ جهانی دوم برای تولید جنگ‌افزار و پیچ‌ها استفاده زیادی می‌شد.

دستگاه cnc

کنترل‌ عددی‌ (NC) :

کنترل‌ عددی‌ عبارت‌ است‌ از استفاده‌ از کدهای‌ رمزبندی‌ شده‌ اعداد، حروف‌ و علائم‌ که‌ قابل‌ فهم‌ برای‌ واحد کنترل ‌است‌ و پس‌ از رمز گشایی به‌ پالس‌های‌ الکتریکی‌ جریان‌ تبدیل‌ شده‌ و از این‌ پالس‌ها برای روشن‌ و خاموش‌ کردن ‌سیستم‌ محرکه‌، کلاچ‌ و تجهیزات‌ ماشین‌ استفاده‌ می ‌شود. فلسفه‌ به وجود آمدن‌ ماشین آلات‌ NC علاوه‌ بر ضرورت‌ توانایی‌ ساخت‌ قطعات‌ پیچیده،‌ ایجاد خودکارسازی و اتوماسیون‌ نیز می باشد.

بشر همواره‌ سعی‌ داشته‌ تولید مکانیزه‌ شود. چرا که‌ خودکار سازی‌ یا اتوماسیون‌ می ‌تواند موجب‌ ارتقای ‌کیفی‌ و کمی هره‌ وری‌ فعالیت های‌ انسانی‌ گردد و همچنین این‌ امکان‌ را فراهم‌ می کند که‌ تعداد کمی‌ از افراد متخصص‌ به‌ نتایجی‌ دست‌ یابند که‌ دستیابی‌ به‌ آن ها در گذشته‌ نیازمند مشارکت‌ تعداد زیادی از‌ افراد باتجربه‌ بود. از طرفی ‌سیستم های‌ خودکار انجام‌ کارهایی‌ را که‌ فراتر از توانایی های‌ انسانی است را امکان پذیر می کند.

کنترل‌ عددی کامپیوتری (CNC) :

کنترل‌ عددی‌ کامپیوتری‌ (CNC) یک‌ سیستم‌ NC مبتنی ‌بر استفاده‌ از کامپیوتر بعنوان‌ واحد کنترل‌ است‌. در این ‌کنترل ها سرعت‌ پردازش‌ اطلاعات‌ به‌ دلیل‌ استفاده‌ از کامپیوتر بسیار بالا است‌ و بر خلاف‌ ماشین های‌ NC که‌ برنامه ‌را خط به‌ خط می خوانند، قادر است‌ تمام‌ خطوط برنامه‌ را بخواند و سپس‌ اجرا نماید.

سرعت‌ و انعطاف پذیری‌ بالای‌ ماشین های‌ سی ان سی و‌ کار با‌ آن‌ این‌ شهامت‌ را می دهد که‌ آنچه‌ را که‌ در ذهن‌ دارند در اسرع‌ وقت‌ آزمایش کنند و به‌ ارتقای‌ محصول‌ خود فکر کنند و به‌ سرعت‌ نیاز‌های مشتریان‌ خود را تأمین‌ نموده‌ و در اسرع‌ وقت‌ خود را با نیازهای‌ بازار هماهنگ‌ کنند.

دستگاه سی ان سی

تفاوت سیستم کنترل عددی NC با CNC :

سیستم‌های NC از سخت‌افزار الکترونیکی بر پایه تکنولوژی مدارهای دیجیتالی استفاده می‌کنند. در حالی که سی ان سی یک مینی کامپیوتر یا میکروکامپیوتر را برای کنترل ماشین ابزار به کار می‌گیرد و تا حد امکان مدارهای سخت‌افزار اضافی را در واحد کنترل حذف می‌کند.

گرایش از NC بر پایه سخت‌افزار، به CNC مبتنی بر نرم‌افزار، انعطاف‌پذیری سیستم را افزایش می دهد و امکان تصحیح برنامه‌ها را در حین استفاده فراهم می سازد. در دستگاه NC چیزی به نام کامپیوتر یا سنسور وجود ندارد! ولی در دستگاه سی ان سی قطعه کار را روی صفحه سنسور دار گذاشته و در اصطلاح آن را بند می‌کنیم. دستگاه به کمک هوش مصنوعی خود و با دادن طرح به کامپیوتر دستگاه، می‌تواند با وجود سه محور خود، طرح مورد نظر را روی قطعه کار پیاده سازد.

اجزای‌ اصلی‌ ماشین آلات سی ان سی :

۱٫ برنامه ماشین (واحد ورودی) : برنامه‌ ماشین یا همان واحد ورودی شامل‌ مجموعه‌ای‌ از اعداد، حروف‌ و نشانه‌ هایی‌ است‌ که به‌ ماشین‌ دستور می دهد چه‌ عملی‌ را باید انجام‌ دهد. مجموعه‌ این‌ اعداد، حروف‌ و علائم‌ که‌ بصورت‌ کدهای‌ رمزبندی‌ شده‌ می ‌باشند توسط واحد کنترل‌ ماشین‌ (CNU) تفسیر می‌شوند.

این‌ برنامه‌ علاوه‌ بر اطلاعات‌ مسیر قطعه‌ کار شامل‌ اطلاعات‌ تکنولوژی‌ (مقادیر سرعت‌ و پیشروی‌) و اطلاعات‌ کمکی‌ (مثل‌ روشن‌ و خاموش‌ کردن‌ سه‌ نظام‌، قطع‌ و وصل‌ جریان‌ سیال‌ خنک‌ کننده‌ نیز می‌باشد. برنامه‌ می‌تواند علاوه‌ بر تایپ‌ مستقیم‌ از طریق‌ صفحه‌ کلید دستگاه‌ (MDI) از طریق‌ نوار سوراخ دار، نوار مغناطیسی‌، دیسک‌ مغناطیسی‌ و کامپیوتری‌ (DNC) به‌ ماشین‌ ارسال‌ می ‌شود.

۲٫ واحد کنترل‌ ماشین‌ : درواقع سی ان سی نوعی‌ کنترل‌ است‌ که‌ بر روی‌ ماشین های‌ افزار به‌ منظور اتوماسیون‌ استفاده‌ شده‌ و هر سیستم کنترل‌ دارای سه ‌جزء اصلی‌ : واحد ورودی،‌ واحد پردازشگر و واحد خروجی‌ می ‌باشد.

اجزای‌ واحد کنترل‌ عبارتند از: نوارخوان‌، میکروپروسسور CPU، حافظه‌ RAM، حافظه‌ ROM، Buffers، PHC، تقویت‌ کننده‌، تابلوی‌ کنترل‌ و…

انجام‌ برخی‌ اعمال‌ که‌ برای‌ انسان‌ بسیار ساده‌ است‌ از قبیل‌ خواندن‌ اندازه‌، تمایز بین‌ اعداد، حروف‌ و علائم‌ مختلف‌ برای‌ تجهیزات‌ الکترونیکی و کامپیوتری‌ بسیار مشکل‌ می ‌باشد. در نتیجه‌ اطلاعات‌ ورودی‌ به‌ ماشین‌ به‌ منظور شناخت‌ سریع‌ و آسان‌ آنها باید رمز بندی شوند.

۳٫ ماشین‌ افزار : سومین‌ قسمت‌ اصلی‌ یک‌ سیستم‌ سی ان سی، ماشین‌ ابزار است که‌ کار اصلی‌ فرآیند یعنی‌ براده‌ برداری‌ را انجام ‌می ‌دهد. این‌ قسمت‌ در حقیقت‌ شامل‌ قطعه‌ کار، ابزار، فیکسچر و دیگر اجزای مکانیکی‌ و برقی‌ موجود در دستگاه CNC می ‌باشد.

ماشین سی ان سی

ماشین آلاتی که با کنترل سی ا سی کار می‌کنند :

  • اره
  • تراش
  • فرز سنتر
  • برش و حک لیزر

در دو دهه گذشته، افراد زیادی در توسعه سیستم های متن باز برای کنترل ماشین ابزار ها تلاش کردند و این بعنوان راه حلی شناخته شده برای کنترل ماشین ابزارها در آمده است. توسعه بر پایه تکنولوژی و ساخت بر پایه جمع آوری قطعات در کنار یکدیگر، به منظور تحقق خواسته های مداوم برای ماشین ابزار هایی با عملکرد و انعطاف پذیری بالا، کیفیت محصول و کاهش هزینه ها را نتیجه می دهد.

برای مشاهده و یا خرید ماشین آلات سی ان سی کلیک کنید