آیچوب,هنر های چوبی,ابزار,رنگ چوب

ابزار نجاری,نجاری مدرن,چوب,رنگ چوب

cnc چیست

cnc چیست

با درود فراوان به آیچوبی های گرامی . در این پست به ماشین های سی ان سی ( cnc ) خواهیم پرداخت .

 

 

تعریف :
 بطور کلی هر دستگاهی که حرکت در اون توسط رایانه کنترل میشه رو سی ان سی (cnc) می نامیم . CNC مخفف Computer Numerical Control و به معنای کنترل عددی توسط کامپیوتر است. در حقیقت دستگاه های سی ان سی همان دستگاه های دستی ساده هستند که به یک بخش کنترل گر مجهز شده اند. این بخش کنترل گر یا کنترلر بخش اصلی دستگاه CNC محسوب می شود.
پرینترها ، بلوری ، دیویدی رام ها و .. معمولی ترین سی ان سی هایی هستند که هر روز با اونها سر و کار داریم. بنابراین سی ان سی یک دستگاه خاص نیست یک واژه عمومی هست که می تونه به گستره بزرگی از  ماشین ها با تعریف بالا نسبت داده بشه .

 

 

تاریخچه:

 بعد از جنگ جهانی دوم ضرورت وجود دستگاه‌هایی که تونایی ساخت قطعات پیچیده و دقیق رابرای صنایع هوافضا داشته باشند احساس می‌شد. از سال ۱۹۵۰ جان پارسانگ از شرکت پارسونز قرارداد خود را بانیروی هوایی آمریکا جهت ساخت اولین دستگاه کنترل عددی (NC) منعقد کرد. بعد از ساخت اولین دستگاه کنترل عددی توسط پارسانگ، انیستیتو ام‌آی‌تی آمریکا (Massachusetts Institute of Technology) اقدام به ساخت سری کامل تر از دستگاه اولی کرد. بعد از گذشت ۲ سال از این اقدام در سال ۱۹۵۲ و با تلاش و کوشش۱۰۰ نفر از بهترین مهندسان الکترونیک و مکانیک جهان، توانستند دستگاهی با کنترل سه محوری، دقت و سرعت و قدرت بالا اختراع کنند که نام آن را (NC1) گذاشتند.

 

 

 پس از تولید انبوه ماشین آلات (NC) محققان و منتقدان این دستگاه دریافتند که این دستگاه قابلیت ارتقا دارد. در همان زمان بود که صنعت کامپیوتر رشد و نمو قابل توجهی کرده بود. رشد دنیای رایانه‌ها محققان را به این فکر انداخت که کلیهٔ دستگاه‌ها را به کمک کامپیوترها کنترل کنند که دستگاه‌های (NC)هم از این قاعده مستثنا نبودند. یک سری از مهندسان از اقصا نقاط جهان در شرکت ام آی تی جمع شدند و روی پروژهٔ فرمان‌گیری دستگاه‌های (NC) از طریق کامپیوتر بحث و گفتگو کردند. پس از ۲ ماه گفتگو و بحث در این باره که آیا این دستگاه‌ها ارزش ارتقا را دارند یانه، در آخر دستور ساخت سری جدید این دستگاه‌ها از طرف رئیس شرکت ام آی تی صادر شد؛ و بعد از ۳ سال کار روی این پروژه، دستگاه کنترل عددی کامپیوتری (CNC) در سال ۱۹۵۹ اختراع شد.

چرا cnc :
هر جا که نیاز به دقت در کنار قدرت تولید داشته باشیم سی ان سی به کار ما خواهد امد.

چگونه :
به‌وسیلهٔ سی‌ان‌سی می‌توان به سرعت قطعاتی با اندازه‌های 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 تولید شده مشخص می‌گردد. معمولاً برای این منظور غالباً از استاندارد (EIA-274-D (ISO6983 استفاده می‌شود که جی کد (G-Codes) هم نامیده می‌شود، در این استاندارد فایلها حرکت ابزارها و عملکرد ترتیبی دستگاه را مشخص می‌کنند. در استانداردهای جدیدتر دستگاه‌های سی ان سی ISO 10303 و ISO 14649 فایل ورودی عملیات لازم برای تولید قطعه کار را تعریف می‌کنند و هر دستگاه با توجه به ابزارها و قابلیت‌های خود، مسیر حرکت را تولید می‌کند.

 

 

ساختمان cnc :

همانطور که می دونیم در سیستم کارتزین یک نقطه در سطح رو میشه با دو مختصات و نقطه ای در فضا رو میشه با سه مختصات براحتی ترسیم کرد . این اساس کار همه سی ان سی هاست . یعنی هدایت ابزار  نصب شده روی سی ان سی به نقطه ای از پیش برنامه ریزی شده برای انجام عملیاتی خاص . بنابراین نیاز به تجهیزاتی داریم تا ابزار ما رو به این نقطه ببرند. برای این منظور ساختمان سی ان سی طراحی و ساخته می شود. با توجه به نگرش آیچوب، در اینجا با سی ان سی های چوب خواهیم پرداخت .

 

سی ان سی رو اگر یک بدن فرض کنیم ، این بدن دارای استخوان بندی ، ماهیچه ، ورودی هایی برای دریافت اطلاعات، مغزی برای تحلیل اونها  و دست هایی برای انجام کار هست .

 چیزی  که در ظاهر سی ان سی می بینیم همان استخوان بندی و شاسی اون هست . پورت های ورودی سی ان سی درگاه هایی برای ورود اطلاعات به اون هست که می تونه از طریق پورت های یو اس ابی ، پرینتر و.. باشه . بازو های یک سی ان سی استپر یا سروو موتورهای اون که و در نهایت تابلو برق سی ان سی نقش مغز رو بازی می کنه و تمامی قطعات الکتریکی و الکترونیکی و بورد ها و محاسبه گرها و خروجی سنسورها رو اون قرار می گیره . مغز یک دستگاه سی ان سی چیزی جز کنترلر اون نیست و در واقع نوع سی ان سی رو به کنترلر اون میشناسن

 

 

سروو موتور ساختاری شبیه به استپ موتور دارد ولی با یک فیدبک اضافه. که به اصطلاح به اون حلقه بسته گفته میشه. یعنی فرمان رو در قالب پالس میده و در خروجی بررسی میکنه که اون پالس آیا کاملا اعمال شده یا خیر :

 

  • فانوک – ماخ تری – هایدن هاین، زیمنس – C39 –  ۲P22 -C15 – فاگورو میتسوبیشی از جمله کنترلر های رایج در ایران هستند

 

چه نوع cnc می خواهم ؟
احتمالا این نخستین پرسشی هست که قبل از خرید سی ان سی از خود می پرسید . برای پاسخ به این پرسش بیش از همه بدانیم با چه انتخاب هایی رو برو هستیم . در واقع چه تفاوت هایی بین دو سی ان سی مشابه با یک کارایی وجود دارد که باعث تفاوت قیمت احتمالی اون خواهد شد .

عملکرد :

بصورت خلاصه میشه اون رو به سه عمل حکاکی ، برش و منبت تقسیم بندی کرد.که بسته به نیاز شما می تونه متفاوت باشه .

ابعاد دستگاه :

طول و عرض دستگاه هست که هم انواع مرسوم اون موجو هست و هم قابل سفارش هست .

نوع موتور حرکتی :

استپر موتور ( موتور پله ای )  و سروو در سی ان سی هاست که در بالا توضیح داده شده . استپر دقیق تر و البته گرانتر هست .

سیستم حرکت:

حرکت دورانی موتور باید با سیستم هایی مکانیکی به حرکات خطی و طولی تبدیل تبدیل بشه که اینکار توسط مکانیزم هایی مانند بال اسکرول،دنده شانه ،تسمه،رنجیر و .. انجام میشه . نوع مرسوم اون که پاسخ خوبی هم از اون گرفته شده دنده شانه ای مورب برای محور های طولانی تر مانند x و y و بال اسکرول ( چیزی شبیه پیچ و مهره) برای محور z هست .

اسپیندل موتور :

همون بخش از سی ان سی که ابزار مختلف روی اون نصب خواهد شد. در واقع یک موتور دیسی با سرعت بسیار بالاست که البته این سرعت قابلیت کنترل هم خواهد داشت . بر حسب توان  ( کیلوا وات KW ) گرید بندی شده و آپشن هایی مانند آب خنگ یا هوا خنک هم میتونه داشته باشه . چیزی شبیه به اور فرز های نجاری .

تعداد محور :

در واقع دامنه حرکت سی ان سی وابسته به این عدد هست . حداقل مورد نیاز برای یک سی ان سی چوب سه محور هست ( البته با محدود کردن محور زی دو محور نیز قابل تصور هست ). محوری برای x محوری برای Y محوری هم برای Z . در مدل هایی این تعداد بیشتر هست . مثلا روتاری که یک محور اضافه خواهد بود . یا با افزودن امکاناتی روی محور زی باز هم میشه این دامنه رو گسترش داد. حتی تا ۱۲ محور هم در ایران موجود هست ( در خودرو سازی مورد استفاده هست ) .

تولز چنجر :

این هم آپشنی هست که سرعت کار رو بالا خواهد برد. همانطور که از نامش پیداشت مربوط به تعویض ابزار هست . در پروژه های حکاکی و مخصوصا منبت ، عملیات در چند سطح انجام خواهد شد . خشن کاری اولیه و مرحله به مرحله تا پایان کار . برای هر محله نیاز به سوار کردن ابزاری متفاوت روی کولت اسپیندل هست ( کولت چیزی شبیه به سه نظام در دریل هست البته در تولز چنجر ها بیشتر شبیه به تعویض ابزار در دریل های ستونی صنعتی هست ) این تعویض ابزار بصورت اتوماتیک و در قالب برنامه در سی ان سی انجام خواهد شد .

وکیوم :

این آپشن برای نگه داشتن شیت های چوبی مانند ام دی اف روی میز سی ان سی مفید هست .

کنترلر :

کنترل همانطور که در بالا توضیح داده شده واسط شما و سی ان سی هست که یک آپشن سفارشی هست .

ریل و واگن :

همانطور که با دیدن سی ان سی متوجه شدید قطعات این دستگاه سالید و سنگین هست . برای به حرکت در آوردن اون بصورت دقیق و مطمئن از ریل و واگن هایی استفاده میشه که علاوه بر تحمل وزن زمینه حرکت راحت اون رو فراهم میکنه. همان کاری که ریل برای قطار انجام میده .

توان پیشروی :

بر حسب متر بر دقیقه بیان شده و هر چه این توان بیشتر باشه دستگاه سرعت بیشتری خواهد داشت ( مثلا ۱۵ متر بر دقیقه).

دقت : این عدد معمولا صدم میلیمتر هست ( مثلا ۰٫۰۵ میلیمتر ) برای سی ان سی های چوب که با توجه به سخت افزار استفاده شده متفاوت هست. در واقع چیزی که در نهایت از سی ان سی می تونیم انتظار داشته باشیم همین  دو مورد آخر هست یعنی دقت و سرعت .

 

این نوشته آپدیت خواهد شد ….

 

 

 

 

 

 

نویسنده: آیچوب

شما هم دیدگاه خود را در مورد این نوشته بیان کنید.

نوشته های مشابه
دیدگاه خودتان را ارسال کنید

منتظر نظر شما در خصوص این مطلب هستیم:

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

پیشنهاد آیچوب
جدیدترین عناوین
پر بازدیدترین ها