التصنيع باستخدام الحاسب الآلي هو عملية تصنيع حيث تملي برامج الكمبيوتر المبرمجة مسبقًا حركة أدوات المصنع والآلات.يمكن استخدام هذه العملية للتحكم في مجموعة من الآلات المعقدة ، من المطاحن والمخارط إلى المطاحن وأجهزة التوجيه.باستخدام التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، يمكن إنجاز مهام القطع ثلاثية الأبعاد في مجموعة واحدة من المطالبات.
باختصار لـ "التحكم العددي بالكمبيوتر" ، تعمل عملية CNC على عكس - وبالتالي تحل محل - قيود التحكم اليدوي ، حيث يلزم وجود مشغلين مباشرين للمطالبة وتوجيه أوامر أدوات التصنيع عبر الرافعات والأزرار والعجلات.بالنسبة إلى المتفرج ، قد يشبه نظام CNC مجموعة عادية من مكونات الكمبيوتر ، لكن البرامج ووحدات التحكم المستخدمة في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي تميزه عن جميع أشكال الحساب الأخرى.
كيف يعمل التصنيع باستخدام الحاسب الآلي؟
عندما يتم تنشيط نظام CNC ، تتم برمجة التخفيضات المرغوبة في البرنامج وتمليها على الأدوات والآلات المقابلة ، والتي تنفذ مهام الأبعاد على النحو المحدد ، مثل الروبوت.
في برمجة CNC ، غالبًا ما يفترض منشئ الكود داخل النظام العددي أن الآليات لا تشوبها شائبة ، على الرغم من احتمال حدوث أخطاء ، والتي تكون أكبر كلما تم توجيه آلة CNC للقطع في أكثر من اتجاه في وقت واحد.يتم تحديد موضع الأداة في نظام التحكم العددي من خلال سلسلة من المدخلات المعروفة باسم برنامج الجزء.
باستخدام آلة التحكم العددي ، يتم إدخال البرامج عبر البطاقات المثقبة.على النقيض من ذلك ، يتم تغذية برامج آلات CNC لأجهزة الكمبيوتر من خلال لوحات المفاتيح الصغيرة.يتم الاحتفاظ ببرمجة CNC في ذاكرة الكمبيوتر.يتم كتابة وتحرير الكود نفسه من قبل المبرمجين.لذلك ، توفر أنظمة CNC قدرة حسابية أكثر اتساعًا.أفضل ما في الأمر هو أن أنظمة CNC ليست ثابتة بأي حال من الأحوال ، حيث يمكن إضافة مطالبات أحدث إلى البرامج الموجودة مسبقًا من خلال التعليمات البرمجية المنقحة.
البرمجة باستخدام الحاسب الآلي
في CNC ، يتم تشغيل الآلات من خلال التحكم العددي ، حيث يتم تخصيص برنامج للتحكم في كائن.يشار إلى اللغة الكامنة وراء التصنيع باستخدام الحاسب الآلي بالتناوب باسم G-code ، ويتم كتابتها للتحكم في السلوكيات المختلفة للآلة المقابلة ، مثل السرعة ومعدل التغذية والتنسيق.
بشكل أساسي ، يتيح التصنيع باستخدام الحاسب الآلي إمكانية البرمجة المسبقة لسرعة وموقع وظائف أداة الماكينة وتشغيلها عبر البرامج في دورات متكررة يمكن التنبؤ بها ، وكل ذلك مع مشاركة قليلة من المشغلين البشريين.نظرًا لهذه القدرات ، تم تبني العملية في جميع أنحاء قطاع التصنيع وهي حيوية بشكل خاص في مجالات إنتاج المعادن والبلاستيك.
بالنسبة للمبتدئين ، يتم تصميم رسم CAD ثنائي الأبعاد أو ثلاثي الأبعاد ، والذي يتم ترجمته بعد ذلك إلى رمز كمبيوتر ليتم تنفيذه بواسطة نظام CNC.بعد إدخال البرنامج ، يمنحه المشغل تشغيلًا تجريبيًا لضمان عدم وجود أخطاء في الترميز.
أنظمة التشغيل المفتوحة / المغلقة
يتم تحديد التحكم في الموضع من خلال نظام الحلقة المفتوحة أو الحلقة المغلقة.في السابق ، تعمل الإشارة في اتجاه واحد بين وحدة التحكم والمحرك.مع نظام الحلقة المغلقة ، تكون وحدة التحكم قادرة على تلقي ردود الفعل ، مما يجعل تصحيح الخطأ ممكنًا.وبالتالي ، يمكن لنظام الحلقة المغلقة تصحيح عدم انتظام السرعة والموضع.
في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، عادة ما يتم توجيه الحركة عبر محاور X و Y.الأداة ، بدورها ، يتم وضعها وتوجيهها عبر محركات متدرجة أو مؤازرة ، والتي تكرر الحركات الدقيقة كما هو محدد بواسطة G-code.إذا كانت القوة والسرعة ضئيلتين ، يمكن تشغيل العملية من خلال التحكم في الحلقة المفتوحة.لكل شيء آخر ، يعد التحكم في الحلقة المغلقة ضروريًا لضمان السرعة والاتساق والدقة المطلوبة للتطبيقات الصناعية ، مثل الأعمال المعدنية.
التصنيع باستخدام الحاسب الآلي مؤتمت بالكامل
في بروتوكولات CNC الحالية ، يتم في الغالب إنتاج الأجزاء عبر البرامج المبرمجة مسبقًا.يتم تعيين أبعاد جزء معين في مكانها باستخدام برنامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) ثم تحويلها إلى منتج نهائي فعلي باستخدام برنامج التصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAM).
يمكن أن تتطلب أي قطعة عمل مجموعة متنوعة من الأدوات الآلية ، مثل المثاقب والقواطع.من أجل تلبية هذه الاحتياجات ، تجمع العديد من أجهزة اليوم بين عدة وظائف مختلفة في خلية واحدة.بالتناوب ، قد يتكون التثبيت من عدة آلات ومجموعة من الأيدي الروبوتية التي تنقل الأجزاء من تطبيق إلى آخر ، ولكن مع التحكم في كل شيء بواسطة نفس البرنامج.بغض النظر عن الإعداد ، تسمح عملية CNC بالاتساق في إنتاج الأجزاء التي يصعب ، إن لم يكن من المستحيل ، تكرارها يدويًا.
الأنواع المختلفة لآلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي
تعود أقدم آلات التحكم العددي إلى الأربعينيات من القرن الماضي عندما تم استخدام المحركات لأول مرة للتحكم في حركة الأدوات الموجودة مسبقًا.مع تقدم التقنيات ، تم تحسين الآليات باستخدام أجهزة الكمبيوتر التناظرية ، وفي النهاية باستخدام أجهزة الكمبيوتر الرقمية ، مما أدى إلى ظهور التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.
الغالبية العظمى من ترسانات CNC اليوم إلكترونية بالكامل.تشمل بعض العمليات الأكثر شيوعًا التي يتم تشغيلها باستخدام الحاسب الآلي اللحام بالموجات فوق الصوتية وثقب الثقب والقطع بالليزر.تشمل الآلات الأكثر استخدامًا في أنظمة CNC ما يلي:
مطاحن CNC
طواحين CNC قادرة على العمل على برامج تتألف من رسائل تستند إلى الأرقام والحروف ، والتي توجه القطع عبر مسافات مختلفة.يمكن أن تستند البرمجة المستخدمة في آلة الطاحونة إلى G-code أو بعض اللغات الفريدة التي طورها فريق التصنيع.تتكون المطاحن الأساسية من نظام ثلاثي المحاور (X و Y و Z) ، على الرغم من أن معظم المطاحن الأحدث يمكن أن تستوعب ثلاثة محاور إضافية.
المخارط
في آلات المخرطة ، يتم قطع القطع في اتجاه دائري باستخدام أدوات قابلة للفهرسة.باستخدام تقنية CNC ، يتم إجراء عمليات القطع التي تستخدمها المخارط بدقة وسرعة عالية.تُستخدم مخارط CNC لإنتاج تصميمات معقدة لن تكون ممكنة في إصدارات الماكينة التي يتم تشغيلها يدويًا.بشكل عام ، وظائف التحكم في المطاحن والمخارط التي تديرها CNC متشابهة.كما هو الحال مع السابق ، يمكن توجيه المخارط بواسطة G-code أو رمز الملكية الفريد.ومع ذلك ، فإن معظم مخارط CNC تتكون من محورين - X و Z.
قواطع بلازما
في قاطع البلازما ، يتم قطع المواد بشعلة بلازما.يتم تطبيق هذه العملية في المقام الأول على المواد المعدنية ولكن يمكن أيضًا استخدامها على الأسطح الأخرى.من أجل إنتاج السرعة والحرارة اللازمتين لقطع المعدن ، يتم إنشاء البلازما من خلال مزيج من غاز الهواء المضغوط والأقواس الكهربائية.
آلات التفريغ الكهربائي
آلية التفريغ الكهربائي (EDM) - يشار إليها بالتناوب باسم غرق القالب وآلة الشرارة - هي عملية تصنع قطع العمل في أشكال معينة باستخدام شرارات كهربائية.مع EDM ، تحدث التفريغ الحالي بين قطبين ، وهذا يزيل أقسام قطعة عمل معينة.
عندما تصبح المسافة بين الأقطاب الكهربائية أصغر ، يصبح المجال الكهربائي أكثر كثافة وبالتالي أقوى من العازل.هذا يجعل من الممكن للتيار أن يمر بين القطبين.وبالتالي ، تتم إزالة أجزاء من قطعة العمل بواسطة كل قطب كهربائي.تشمل الأنواع الفرعية من EDM:
● سلك EDM ، حيث يتم استخدام التآكل الشراري لإزالة أجزاء من مادة موصلة إلكترونيًا.
● الغطاس EDM ، حيث يتم نقع قطب كهربائي وقطعة عمل في سائل عازل لتكوين القطعة.
في عملية تُعرف باسم التنظيف ، يتم نقل الحطام من كل قطعة عمل منتهية بواسطة عازل سائل ، والذي يظهر بمجرد توقف التيار بين القطبين ويقصد به التخلص من أي شحنات كهربائية أخرى.
القواطع المائية النفاثة
في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، نفاثات الماء هي أدوات تقطع المواد الصلبة ، مثل الجرانيت والمعادن ، مع تطبيقات الضغط العالي للمياه.في بعض الحالات ، يتم خلط الماء بالرمل أو ببعض المواد الكاشطة القوية الأخرى.غالبًا ما يتم تشكيل أجزاء آلة المصنع من خلال هذه العملية.
يتم استخدام النفاثات المائية كبديل أكثر برودة للمواد غير القادرة على تحمل العمليات كثيفة الحرارة لآلات CNC الأخرى.على هذا النحو ، يتم استخدام النفاثات المائية في مجموعة من القطاعات ، مثل صناعات الفضاء والتعدين ، حيث تكون العملية قوية لأغراض النحت والقطع ، من بين وظائف أخرى.تُستخدم قواطع المياه النفاثة أيضًا للتطبيقات التي تتطلب قطعًا شديد التعقيد في المواد ، حيث يمنع نقص الحرارة أي تغيير في الخصائص الجوهرية للمواد التي قد تنجم عن القطع المعدنية للمعادن.
الأنواع المختلفة لآلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي
كما أظهرت الكثير من عروض الفيديو لآلة CNC ، يتم استخدام النظام لإجراء عمليات قطع مفصلة للغاية للقطع المعدنية لمنتجات الأجهزة الصناعية.بالإضافة إلى الآلات المذكورة أعلاه ، تشمل الأدوات والمكونات الأخرى المستخدمة داخل أنظمة CNC ما يلي:
● ماكينات التطريز
● موجهات الخشب
● برج اللكمات
● ماكينات ثني الأسلاك
● قواطع الرغوة
● قواطع الليزر
● المطاحن الأسطوانية
● طابعات ثلاثية الأبعاد
● قواطع للزجاج
عندما يلزم إجراء عمليات قطع معقدة على مستويات وزوايا مختلفة على قطعة عمل ، يمكن إجراؤها جميعًا في غضون دقائق على ماكينة CNC.طالما أن الجهاز مبرمج بالرمز الصحيح ، فإن وظائف الآلة ستنفذ الخطوات كما تمليها البرامج.يتم ترميز كل شيء وفقًا للتصميم ، ويجب أن يظهر منتج التفاصيل والقيمة التكنولوجية بمجرد انتهاء العملية.
الوقت ما بعد: يناير 01-2022
