ماشین های CNC (کنترل عددی رایانه) به سنگ بنای تولید مدرن تبدیل شده اند. از هوافضا و خودرو گرفته تا الکترونیک ، انرژی و صنایع پزشکی ، به دستگاه های CNC به دلیل توانایی آنها در تولید قطعات با دقت بالا با قوام باورنکردنی اعتماد دارند. آنچه دستگاه های CNC را از هم جدا می کند ، توانایی آنها در اجرای خودکار کارهای ماشینکاری پیچیده با حداقل مداخله انسان است.
با این حال ، عملکرد و صحت a دستگاه CNC به شدت به اجزای داخلی آن بستگی دارد. هر قسمت-چه مکانیکی ، برقی یا مبتنی بر نرم افزار-نقش مهمی در کار کردن سیستم به عنوان یک کل یکپارچه دارد. اگر شما یک تکنسین ، مهندس ، دانش آموز یا به سادگی شخصی هستید که علاقه مند به یادگیری نحوه عملکرد ماشین های CNC هستید ، درک این مؤلفه ها ضروری است.
نمای کلی اجزای اصلی
در قلب هر دستگاه CNC یک سیستم با دقت یکپارچه از قطعات است که برای کار در هماهنگی طراحی شده است. این سیستم ها را می توان به طور گسترده ای به سه دسته اصلی تقسیم کرد:
کنترل کننده (سیستم رایانه ای)
سیستم درایو (موتورها و انتقال)
قاب ماشین (ساختار و پشتیبانی)
بیایید با نگاهی کوتاه به هر گروه شروع کنیم.
کنترل کننده (مغز CNC)
کنترلر مرکز فرمان دستگاه CNC است. این دستورالعمل های برنامه ریزی شده (به طور معمول در قالب کد G) را تفسیر می کند و آنها را به سیگنال های الکتریکی دقیق تبدیل می کند. این سیگنال ها سپس به سیستم درایو ارسال می شوند تا محورهای دستگاه را به همین ترتیب جابجا کنند. کنترل کننده تضمین می کند که هر حرکتی دقیق و هماهنگ است.
سیستم درایو (عضلات CNC)
سیستم درایو از موتورها و مکانیسم های انتقال مانند پیچ های توپ یا کمربند تشکیل شده است. اینها سیگنال های الکتریکی را از کنترلر به حرکت مکانیکی تبدیل می کنند. این سیستم تضمین می کند که ابزار یا قطعه کار دقیقاً در مسیر مورد نظر حرکت می کند.
قاب ماشین (اسکلت CNC)
قاب دستگاه همه چیز را در کنار هم نگه می دارد. این شامل تختخواب ، کار و ستون است. این قاب باید برای جذب ارتعاشات و حفظ دقت در حین عملیات ماشینکاری سفت و محکم باشد. یک قاب ضعیف یا ناپایدار می تواند منجر به کیفیت ضعیف ماشینکاری و بخشی از نادرستی ها شود.
اجزای مکانیکی
اکنون بیایید اجزای فیزیکی را که قسمت های ساختاری و حرکتی را تشکیل می دهند ، کشف کنیم دستگاه CNC . این موارد شامل راهنمای تختخواب ، اسپیندل ، کار و خطوط خطی است.
1.
بستر پایه دستگاه CNC است و پشتیبانی از همه مؤلفه های دیگر را ارائه می دهد. تحمل نیروهای ماشینکاری سنگین باید قوی و پایدار باشد. تختخواب ارتعاشات را جذب می کند و تضمین می کند که دستگاه در طول عملیات پر سرعت ثابت باقی می ماند.
مواد مشترک:
چدن (میرایی عالی لرزش)
فولاد (استحکام بالا)
گرانیت (برنامه های دقیق)
توابع کلیدی:
به عنوان پایه و اساس سایر قطعات مکانیکی عمل می کند
ثبات و دقت را افزایش می دهد
با گذشت زمان سر و صدا و سایش را کاهش می دهد
2. اسپیندل
اسپیندل یکی از مهمترین قسمت های دستگاه CNC است. بسته به نوع دستگاه (فرز یا چرخش) ابزار برش یا قطعه کار را نگه می دارد و می چرخد. دوک نخ ریسی باید ضمن حفظ ثبات چرخشی عالی ، با سرعت بالا کار کند.
انواع دوک ها:
کمربند محور : از کمربند برای انتقال قدرت از موتور استفاده می کند.
دنده محور : مناسب برای برش سنگین به دلیل گشتاور زیاد.
Direct-Drive : حداقل لرزش و دقت بالایی را ارائه می دهد.
سیستم های خنک کننده:
سرد
دارای سرد
اهمیت:
کیفیت پایان سطح را تعیین می کند
عمر ابزار و میزان حذف مواد را تحت تأثیر قرار می دهد
3.
کارگاه سطحی است که بر روی آن قطعه کار نصب شده است. بسته به پیکربندی دستگاه می تواند استاتیک باشد یا در امتداد محورهای مختلف حرکت کند.
ویژگی های مشترک:
T-Slots برای وسایل بستن
جداول خلاء برای مواد غیر فلزی
جداول چرخان برای ماشینکاری چند محوره
توابع:
قطعه کار را نگه می دارد و ایمن می کند
برای ماشینکاری دقیق با هماهنگی با اسپیندل حرکت می کند
4. راهنمای خطی
راه های راهنمای خطی حرکت صاف و دقیق قطعات مختلف دستگاه را امکان پذیر می کند. آنها هنگام سفر در محورهای X ، Y و Z از اجزای متحرک پشتیبانی می کنند.
انواع:
راهنمای خطی از نوع توپ (اصطکاک کم)
راه های راهنمای نوع غلتکی (ظرفیت بار بالاتر)
مزایا:
حرکت دقیق را تضمین می کند
سایش و نگهداری را کاهش می دهد
از عملکرد پر سرعت با حداقل لرزش پشتیبانی می کند
اجزای الکتریکی
دستگاه های CNC توسط انواع اجزای الکتریکی کنترل و کنترل می شوند. این قسمت ها امکان کنترل حرکت ، بازخورد داده ها و عملکرد ایمن را فراهم می کنند.
1. Motors
موتورها اصلی ترین نیروی محرک حرکت دستگاه هستند.
انواع موتورها:
موتورهای پله ای : در مراحل ثابت حرکت کنید. مناسب برای برنامه های کم هزینه.
Servo Motors : بازخورد حلقه بسته را ارائه دهید ، از کنترل دقیق موقعیت و سرعت اطمینان حاصل کنید.
برنامه ها:
دوک نخ را جابجا کنید
محورهای محور را هدایت کنید
جداول دوار را بچرخانید (در ماشین های 4 یا 5 محور)
موتورهای سروو به دلیل توانایی در اصلاح خطاها در زمان واقعی با استفاده از بازخورد رمزگذار ، در دستگاه های CNC صنعتی بسیار مورد استفاده قرار می گیرند.
ترتیب سیستم منبع تغذیه
سیستم منبع تغذیه انرژی الکتریکی را برای سیستم های کنترل دستگاه ، موتورها و سایر دستگاه های برقی فراهم می کند.
الزامات برق:
ولتاژ کم (به عنوان مثال ، 24 ولت DC) برای کنترل کننده ها و سنسورها
ولتاژ بالا (به عنوان مثال ، 220 ولت یا 380 ولت AC) برای موتورها و دوک نخ ریسی
ویژگی ها:
تنظیم کننده های ولتاژ
محافظان
قطع کننده های مدار
اهمیت:
عملکرد مداوم را حفظ می کند
از آسیب های سنبله ولتاژ جلوگیری می کند
ایمنی را تقویت می کند
سنسورها
از سنسورها برای نظارت بر شرایط ماشین و ارائه بازخورد در زمان واقعی به کنترلر استفاده می شود.
انواع سنسورها:
سوئیچ های محدود : جلوگیری از بیش از محدودیت های سفر فیزیکی آن.
سنسورهای مجاورت : موقعیت قطعات یا وجود مواد را تشخیص دهید.
سنسورهای دما : برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد ، گرمای موتور و دوک نخ ریسی را کنترل کنید.
توابع:
اتوماسیون را تقویت کنید
دقت ماشینکاری را بهبود بخشید
ایمنی را افزایش دهید
4. سیم کشی و کابل کشی
یک دستگاه CNC حاوی یک شبکه پیچیده از سیم ها و کابل ها است که تمام قطعات الکتریکی آن را وصل می کند.
خصوصیات کلیدی:
محافظت شده برای جلوگیری از تداخل الکترومغناطیسی (EMI)
کدگذاری شده برای نگهداری آسان
انعطاف پذیر برای اجازه حرکت بدون شکستگی
مدیریت مناسب کابل برای اطمینان از قابلیت اطمینان و جلوگیری از مدارهای کوتاه یا خرابی مکانیکی ضروری است.
نرم افزار و رابط
نرم افزار همان چیزی است که باعث می شود دستگاه CNC 'هوشمند' باشد. 'این منطق و کنترل را برای اجرای عملیات ماشینکاری فراهم می کند. بیایید به سیستم های نرم افزاری و رابط کاربری که اکوسیستم CNC را تکمیل می کنند ، نگاه کنیم.
1. نرم افزار کنترل CNC
نرم افزار CNC Control G-Code را دریافت می کند و آن را به دستورات حرکتی تبدیل می کند. مدیریت می کند:
حرکات ابزار
سرعت و نرخ خوراک
کنترل اسپیندل
تغییرات ابزار
سیستم های نرم افزاری محبوب CNC:
فنوک
زیمنس سینومریک
mach3/mach4
لینوکس
سیستم های پیشرفته همچنین شامل نظارت بر زمان واقعی ، کنترل تطبیقی و ویژگی های تشخیصی است.
2. مترجم G-Code
G-Code زبان برنامه نویسی است که برای کنترل دستگاه های CNC استفاده می شود. یک مترجم G-Code این کدها را می خواند و دستورات را به سیستم درایو ارسال می کند.
نمونه G-Code: G01 X100 Y100 F1500
این دستور به دستگاه می گوید در یک خط مستقیم به x = 100 و y = 100 با سرعت خوراک 1500 میلی متر در دقیقه حرکت کند.
اهمیت:
تضمین می کند که دستگاه مسیر صحیح را دنبال می کند
طرح های دیجیتالی (CAD/CAM) را به قسمت های فیزیکی تبدیل می کند
3. رابط انسان و ماشین (HMI)
HMI به اپراتورها اجازه می دهد تا با دستگاه CNC در تعامل باشند. HMI های مدرن نمایشگرهای صفحه لمسی با نرم افزار بصری برای:
بارگیری برنامه های ماشینکاری
تنظیم مسیرهای ابزار
شروع و متوقف کردن عملیات
وضعیت دستگاه نظارت
ویژگی ها:
نمایش موقعیت در زمان واقعی
پیام های زنگ دار
یادآوری های نگهداری
HMI با کاربرد آسان باعث افزایش بهره وری و کاهش خطاهای اپراتور می شود.
پایان
دستگاه های CNC سیستم های پیچیده ای هستند که با دقت مکانیکی ، انرژی الکتریکی و نرم افزارهای هوشمند ترکیب می شوند. هر مؤلفه-چه از این بستر سفت و سخت ، دوک نخ ریسی پر سرعت ، موتور سروو قدرتمند یا نرم افزار کنترل پیشرفته-عملکرد کلی دستگاه را بر عهده دارد.
درک این مؤلفه ها نه تنها در انتخاب دستگاه مناسب بلکه در عیب یابی مشکلات ، بهینه سازی فرایندها و بهبود کیفیت خروجی کمک می کند. این که آیا شما یک ماشینکار ، مهندس یا تولید کننده هستید ، دانش مؤلفه های CNC شما را قادر می سازد تا تصمیمات دقیق تری بگیرید و به نتایج بهتری دست یابید.
برای شرکت هایی مانند شرکت Yetta Tech ، آموزشی ویبولیتین ، تسلط بر همه جزئیات ماشینکاری CNC یک ارزش اصلی است. از سال 2012 ، Yetta Tech قطعات ماشینکاری CNC با کیفیت بالا را برای صنایع در سراسر جهان فراهم کرده است-از هوافضا و ارتباط از راه دور تا دستگاه های پزشکی و سیستم های انرژی. تخصص و تعهد عمیق آنها به دقت ، آنها را به یک شریک قابل اعتماد هم برای نمونه سازی و هم برای تولید کامل تبدیل می کند.
