التصنيع باستخدام الحاسب الآلي
التصنيع باستخدام الحاسب الآلي هي عملية تستخدم في قطاع التصنيع تتضمن استخدام أجهزة الكمبيوتر للتحكم في أدوات الآلات. تشمل الأدوات التي يمكن التحكم فيها بهذه الطريقة المخارط والمطاحن وأجهزة التوجيه والمطاحن. يرمز CNC في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي إلى التحكم العددي بالكمبيوتر.
كيف يعمل CNC؟
على السطح ، قد يبدو الأمر وكأن جهاز كمبيوتر عادي يتحكم في الآلات ، لكن البرامج الفريدة للكمبيوتر ووحدة التحكم هي ما يميز النظام حقا للاستخدام في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.
تحت التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، تعمل الأدوات الآلية من خلال التحكم العددي. يتم تخصيص برنامج كمبيوتر لكائن ما ويتم برمجة الآلات بلغة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (تسمى G-code) التي تتحكم بشكل أساسي في جميع الميزات مثل معدل التغذية والتنسيق والموقع والسرعات. مع التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، يمكن للكمبيوتر التحكم في تحديد المواقع والسرعة بدقة. يستخدم التصنيع باستخدام الحاسب الآلي في تصنيع الأجزاء المعدنية والبلاستيكية.
التحكم العددي بالكمبيوتر (CNC) هو أتمتة الأدوات الآلية عن طريق أجهزة الكمبيوتر التي تنفذ تسلسلات مبرمجة مسبقا لأوامر التحكم في الماكينة. [1] هذا على عكس الآلات التي يتم التحكم فيها يدويا بواسطة عجلات يدوية أو أذرع ، أو مؤتمتة ميكانيكيا بواسطة الكاميرات وحدها.
في أنظمة CNC الحديثة ، يكون تصميم الجزء الميكانيكي وبرنامج التصنيع الخاص به مؤتمتا للغاية. يتم تحديد الأبعاد الميكانيكية للجزء باستخدام برنامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) ، ثم يتم ترجمته إلى توجيهات التصنيع بواسطة برنامج التصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAM). يتم تحويل التوجيهات الناتجة (بواسطة برنامج "المعالج اللاحق") إلى أوامر محددة ضرورية لجهاز معين لإنتاج المكون ، ثم يتم تحميلها في آلة CNC.
نظرا لأن أي مكون معين قد يتطلب استخدام عدد من الأدوات المختلفة - المثاقب والمناشير وما إلى ذلك - غالبا ما تجمع الآلات الحديثة بين أدوات متعددة في "خلية" واحدة. في التركيبات الأخرى ، يتم استخدام عدد من الآلات المختلفة مع وحدة تحكم خارجية ومشغلين بشريين أو روبوتيين ينقلون المكون من آلة إلى أخرى. في كلتا الحالتين ، تكون سلسلة الخطوات اللازمة لإنتاج أي جزء مؤتمتة للغاية وتنتج جزءا يتطابق بشكل وثيق مع CAD الأصلي.
أولا ، يتم إنشاء رسم CAD (إما 2D أو 3D) ، ثم يتم إنشاء رمز يفهمه جهاز CNC. يتم تحميل البرنامج وأخيرا يقوم المشغل بإجراء اختبار للبرنامج للتأكد من عدم وجود مشاكل. يشار إلى هذا التشغيل التجريبي باسم "قطع الهواء" وهي خطوة مهمة لأن أي خطأ في السرعة وموضع الأداة قد يؤدي إلى كشط جزء أو تلف الجهاز.
مزايا وعيوب CNC
هناك العديد من المزايا لاستخدام التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. العملية أكثر دقة من المعالجة اليدوية ، ويمكن تكرارها بنفس الطريقة تماما مرارا وتكرارا. بسبب الدقة الممكنة مع التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، يمكن لهذه العملية إنتاج أشكال معقدة سيكون من المستحيل تقريبا تحقيق ذلك باستخدام الآلات اليدوية. يستخدم التصنيع باستخدام الحاسب الآلي في إنتاج العديد من الأشكال ثلاثية الأبعاد المعقدة. وبسبب هذه الصفات ، يتم استخدام التصنيع باستخدام الحاسب الآلي في الوظائف التي تحتاج إلى مستوى عال من الدقة أو المهام المتكررة للغاية.
العيب هو أن آلات CNC أغلى من الآلات التي تعمل يدويا ، على الرغم من أن التكاليف تنخفض ببطء.
كيف يعمل CNC؟
على السطح ، قد يبدو الأمر وكأن جهاز كمبيوتر عادي يتحكم في الآلات ، لكن البرامج الفريدة للكمبيوتر ووحدة التحكم هي ما يميز النظام حقا للاستخدام في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.
تحت التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، تعمل الأدوات الآلية من خلال التحكم العددي. يتم تخصيص برنامج كمبيوتر لكائن ما ويتم برمجة الآلات بلغة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (تسمى G-code) التي تتحكم بشكل أساسي في جميع الميزات مثل معدل التغذية والتنسيق والموقع والسرعات. مع التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، يمكن للكمبيوتر التحكم في تحديد المواقع والسرعة بدقة. يستخدم التصنيع باستخدام الحاسب الآلي في تصنيع الأجزاء المعدنية والبلاستيكية.
التحكم العددي بالكمبيوتر (CNC) هو أتمتة الأدوات الآلية عن طريق أجهزة الكمبيوتر التي تنفذ تسلسلات مبرمجة مسبقا لأوامر التحكم في الماكينة. [1] هذا على عكس الآلات التي يتم التحكم فيها يدويا بواسطة عجلات يدوية أو أذرع ، أو مؤتمتة ميكانيكيا بواسطة الكاميرات وحدها.
في أنظمة CNC الحديثة ، يكون تصميم الجزء الميكانيكي وبرنامج التصنيع الخاص به مؤتمتا للغاية. يتم تحديد الأبعاد الميكانيكية للجزء باستخدام برنامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) ، ثم يتم ترجمته إلى توجيهات التصنيع بواسطة برنامج التصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAM). يتم تحويل التوجيهات الناتجة (بواسطة برنامج "المعالج اللاحق") إلى أوامر محددة ضرورية لجهاز معين لإنتاج المكون ، ثم يتم تحميلها في آلة CNC.
نظرا لأن أي مكون معين قد يتطلب استخدام عدد من الأدوات المختلفة - المثاقب والمناشير وما إلى ذلك - غالبا ما تجمع الآلات الحديثة بين أدوات متعددة في "خلية" واحدة. في التركيبات الأخرى ، يتم استخدام عدد من الآلات المختلفة مع وحدة تحكم خارجية ومشغلين بشريين أو روبوتيين ينقلون المكون من آلة إلى أخرى. في كلتا الحالتين ، تكون سلسلة الخطوات اللازمة لإنتاج أي جزء مؤتمتة للغاية وتنتج جزءا يتطابق بشكل وثيق مع CAD الأصلي.
أولا ، يتم إنشاء رسم CAD (إما 2D أو 3D) ، ثم يتم إنشاء رمز يفهمه جهاز CNC. يتم تحميل البرنامج وأخيرا يقوم المشغل بإجراء اختبار للبرنامج للتأكد من عدم وجود مشاكل. يشار إلى هذا التشغيل التجريبي باسم "قطع الهواء" وهي خطوة مهمة لأن أي خطأ في السرعة وموضع الأداة قد يؤدي إلى كشط جزء أو تلف الجهاز.
مزايا وعيوب CNC
هناك العديد من المزايا لاستخدام التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. العملية أكثر دقة من المعالجة اليدوية ، ويمكن تكرارها بنفس الطريقة تماما مرارا وتكرارا. بسبب الدقة الممكنة مع التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، يمكن لهذه العملية إنتاج أشكال معقدة سيكون من المستحيل تقريبا تحقيق ذلك باستخدام الآلات اليدوية. يستخدم التصنيع باستخدام الحاسب الآلي في إنتاج العديد من الأشكال ثلاثية الأبعاد المعقدة. وبسبب هذه الصفات ، يتم استخدام التصنيع باستخدام الحاسب الآلي في الوظائف التي تحتاج إلى مستوى عال من الدقة أو المهام المتكررة للغاية.
العيب هو أن آلات CNC أغلى من الآلات التي تعمل يدويا ، على الرغم من أن التكاليف تنخفض ببطء.
