مفهوم وتصميم المنتج
NC (التحكم العددي)
التحكم العددي هو تقنية تستخدم إشارات رقمية للتحكم التلقائي في الأشياء (مثل حركة أداة الماكينة وعملية عملها)، ويشار إليها بالتحكم العددي.
تقنية NC
تشير تقنية NC إلى تقنية التحكم التلقائي التي تستخدم الأرقام والحروف والرموز لبرمجة عملية عمل معينة.
نظام NC
يشير نظام NC إلى النظام العضوي المتكامل لوحدات البرامج والأجهزة التي تحقق وظائف تقنية NC. إنها حاملة تكنولوجيا NC.
نظام CNC (نظام التحكم العددي بالكمبيوتر)
يشير نظام CNC (التحكم العددي بالحاسوب) إلى نظام التحكم العددي الذي يعتبر الكمبيوتر هو الأساس.
آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي
تشير آلة CNC إلى أداة آلية تستخدم تقنية التحكم العددي المحوسب للتحكم في عملية التصنيع، أو أداة آلية مجهزة بنظام التحكم العددي المحوسب.
تعريف NC
التحكم الرقمي هو الشكل الكامل للتحكم الرقمي في أدوات الآلة. يتيح التحكم الرقمي للمشغل التواصل مع أدوات الآلة من خلال الأرقام والرموز.
تعريف CNC
CNC هو الاسم المختصر للتحكم الرقمي بالحاسوب، وهو تقنية أوتوماتيكية للتحكم في أدوات الآلة لإكمال التصنيع الآلي باستخدام برنامج CAD/CAM في عملية التصنيع الحديثة. وقد مكنت أدوات الآلة الجديدة المزودة بنظام CNC الصناعة من إنتاج أجزاء بدقة متسقة لم تكن لتخطر على بال قبل بضع سنوات فقط. ويمكن إعادة إنتاج نفس الجزء بنفس الدرجة من الدقة أي عدد من المرات إذا تم إعداد البرنامج بشكل صحيح وتم برمجة الكمبيوتر بشكل صحيح. يتم تنفيذ أوامر G-code التشغيلية التي تتحكم في أداة الآلة تلقائيًا بسرعة عالية ودقة وكفاءة وإمكانية تكرار.
التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) هو عملية تصنيع حاسوبية، حيث تتصل الآلة بحاسوب، ويحدد لها الحاسوب مسارها. أولاً، يقوم المشغل بإنشاء مسار الأداة، ويستخدم برنامجًا لرسم الأشكال وتحديد مسار الأداة الذي ستتبعه الآلة.
لقد أدى الاستخدام المتزايد في الصناعة إلى خلق الحاجة إلى موظفين لديهم المعرفة والقدرات اللازمة لإعداد البرامج التي توجه أدوات الآلة لإنتاج الأجزاء بالشكل والدقة المطلوبة. مع وضع هذا في الاعتبار، أعد المؤلفون هذا الكتاب المدرسي لإزالة الغموض من CNC - لوضعه في تسلسل منطقي والتعبير عنه بلغة بسيطة يمكن للجميع فهمها. يتم شرح إعداد البرنامج في إجراء منطقي خطوة بخطوة، مع أمثلة عملية لتوجيه المستخدم.
مكون
تتكون تقنية CNC من 3 أجزاء: إطار السرير والنظام والتكنولوجيا الطرفية.
تتكون مجموعة الإطار بشكل أساسي من أجزاء أساسية مثل السرير والعمود وقضيب التوجيه وطاولة العمل وأجزاء داعمة أخرى مثل حامل الأدوات ومجلة الأدوات.
يتكون نظام التحكم الرقمي من معدات الإدخال/الإخراج، وجهاز التحكم الرقمي بالحاسوب، والتحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC)، وجهاز محرك سيرفو المغزل، وجهاز محرك سيرفو التغذية، وجهاز القياس. ومن بينها، يعد الجهاز هو جوهر نظام التحكم الرقمي.
تشمل التكنولوجيا الطرفية بشكل أساسي تكنولوجيا الأدوات (نظام الأدوات)، وتكنولوجيا البرمجة، وتكنولوجيا الإدارة.
المعجم
باستخدام الحاسب الآلي:التحكم العددي بالحاسوب.
G-كود:لغة أداة آلية ذات تحكم رقمي عالمي (NC) تحدد نقاط المحور التي ستتحرك إليها الآلة.
CAD:التصميم بمساعدة الحاسوب.
كام:التصنيع بمساعدة الحاسوب.
شبكة:الحد الأدنى للحركة أو التغذية للمحور. يتحرك المحور تلقائيًا إلى موضع الشبكة التالي عند تبديل الزر في الوضع المستمر أو المتدرج.
معاهدة قانون البراءات (HPGL): لغة قياسية لطباعة الرسومات الخطية المستندة إلى المتجهات ، مدعومة بملفات CAD.
ممر الأدوات:مسار مُرمَّز ومُحدَّد من قِبَل المستخدم يتبعه القاطع لتصنيع قطعة العمل. يقطع مسار الأداة "الجيب" سطح قطعة العمل؛ ويقطع مسار الأداة "الملف" أو "المحيط" بالكامل لفصل شكل قطعة العمل.
انزل:المسافة في المحور Z التي تغوص بها أداة القطع في المادة.
خطوة أكثر:أقصى مسافة في المحور X أو Y التي ستتفاعل بها أداة القطع مع المادة غير المقطوعة.
السائر المحركات: محرك DC يتحرك بخطوات منفصلة عن طريق استقبال الإشارات ، أو "النبضات" في تسلسل معين ، مما ينتج عنه تحديد دقيق للغاية وتحكم في السرعة.
سرعة المغزل:سرعة دوران أداة القطع (RPM).
قطع التقليدية:تدور القاطعة عكس اتجاه التغذية. مما يؤدي إلى حدوث اهتزازات قليلة ولكن قد يؤدي إلى تمزيق بعض أنواع الأخشاب.
الطريقة الطرحية:تقوم الأداة بإزالة المواد لإنشاء الأشكال. (عكس الطريقة الإضافية.)
معدل التغذية:السرعة التي تتحرك بها أداة القطع عبر قطعة العمل.
الموضع الرئيسي (الجهاز صفر):نقطة الصفر المعينة بواسطة الآلة والتي يتم تحديدها بواسطة مفاتيح حدية مادية. (لا تحدد مصدر العمل الفعلي عند معالجة قطعة العمل.)
تسلق قطع:تدور القاطعة في اتجاه التغذية. يمنع القطع المتسلق التمزق، ولكن يمكن أن يؤدي إلى علامات اهتزاز مع المثقاب ذي الأخاديد المستقيمة؛ أما المثقاب ذي الأخاديد الحلزونية فسيقلل من الاهتزاز.
أصل العمل (العمل صفر):نقطة الصفر التي يحددها المستخدم لقطعة العمل، والتي سيقوم الرأس من خلالها بتنفيذ جميع عمليات القطع. يتم ضبط المحاور X وY وZ على الصفر.
شاشه عرض LCD:شاشة الكريستال السائل (تستخدم في وحدة التحكم).
يو القرص:جهاز تخزين بيانات خارجي يتم إدخاله في واجهة USB.
شرح المميزات:
عالية الدقة
آلات CNC هي منتجات ميكاترونية متكاملة للغاية، وتتكون من آلات دقيقة وأنظمة تحكم أوتوماتيكية. تتمتع بدقة عالية في تحديد المواقع ودقة تكرار تحديد المواقع. يتمتع نظام النقل والهيكل بصلابة عالية واستقرار لتقليل الأخطاء. لذلك، تتمتع آلة التحكم العددي المحوسبة بدقة تصنيع أعلى، وخاصة اتساق تصنيع الأجزاء في نفس الدفعة، وجودة المنتج مستقرة، ومعدل النجاح مرتفع، وهو أمر لا يقارن بأدوات الآلة العادية.
كفاءة عالية
يمكن لآلات CNC استخدام كمية أكبر من القطع، مما يوفر وقت المعالجة بشكل فعال. كما أنها تحتوي على تغيير تلقائي للسرعة وتغيير تلقائي للأداة ووظائف تشغيل تلقائية أخرى، مما يقلل بشكل كبير من الوقت المساعد، وبمجرد تشكيل عملية معالجة مستقرة، ليست هناك حاجة لإجراء فحص وقياس بين العمليات. لذلك، فإن إنتاجية التشغيل بالتحكم الرقمي المحوسب أعلى من إنتاجية أدوات الماكينة العادية بنحو 3-4 مرات، أو حتى أكثر.
قدرة عالية على التكيف
تقوم ماكينات CNC بإجراء المعالجة التلقائية وفقًا لبرنامج الأجزاء المعالجة. عندما يتغير كائن المعالجة، طالما تم تغيير البرنامج، فلا توجد حاجة لاستخدام معدات معالجة خاصة مثل النماذج والقوالب. وهذا يساعد في تقصير دورة تحضير الإنتاج وتعزيز استبدال المنتج.
قابلية تشغيل عالية
بعض الأجزاء الميكانيكية المكونة من منحنيات معقدة وأسطح منحنية يصعب معالجتها أو حتى من المستحيل إكمالها بالتقنيات التقليدية والعمليات اليدوية، ويمكن تحقيقها بسهولة بواسطة آلات CNC باستخدام ربط محاور متعددة الإحداثيات.
قيمة اقتصادية عالية
تستخدم مراكز تصنيع الآلات ذات التحكم الرقمي بالحاسوب في الغالب تركيز العمليات، وتكون الآلة الواحدة متعددة الأغراض. وفي حالة تثبيت واحد، يمكن معالجة معظم أجزاء الأجزاء. ويمكنها استبدال العديد من أدوات الماكينة العادية. وهذا لا يقلل فقط من أخطاء التثبيت، ويوفر الوقت الإضافي بين النقل والقياس والتثبيت بين العمليات، بل يقلل أيضًا من أنواع أدوات الماكينة، ويوفر المساحة، ويحقق فوائد اقتصادية أعلى.
إيجابيات وسلبيات
الايجابيات
سلامة
يتم فصل مشغل آلة CNC بأمان عن جميع الأجزاء الحادة بواسطة هيكل حماية خاص. لا يزال بإمكانه رؤية ما يحدث في الآلة من خلال الزجاج، لكنه لا يحتاج إلى الذهاب إلى أي مكان بالقرب من الطاحونة أو المغزل. كما لا يتعين على المشغل لمس سائل التبريد. اعتمادًا على المادة، قد تكون بعض السوائل ضارة بجلد الإنسان.
توفير تكاليف العمالة
تتطلب أدوات الماكينة التقليدية اليوم اهتمامًا مستمرًا. وهذا يعني أن كل عامل يمكنه العمل على آلة واحدة فقط. عندما جاء عصر التحكم الرقمي بالحاسوب، تغيرت الأمور بشكل كبير. تستغرق معظم الأجزاء 30 دقيقة على الأقل للمعالجة في كل مرة يتم تثبيتها فيها. لكن الآلات التي يتم التحكم فيها رقميًا بواسطة الكمبيوتر تفعل ذلك عن طريق قطع الأجزاء بنفسها. لا حاجة للمس أي شيء. تتحرك الأداة تلقائيًا، ويتحقق المشغل ببساطة من وجود أخطاء في البرنامج أو الإعدادات. ومع ذلك، يجد مشغلو التحكم الرقمي بالحاسوب أن لديهم الكثير من الوقت الفارغ. يمكن استخدام هذا الوقت لآلات أخرى. لذا عامل واحد، العديد من أدوات الماكينة. هذا يعني أنه يمكنك توفير القوى العاملة.
خطأ في الإعداد الأدنى
تعتمد أدوات الماكينة التقليدية على مهارة المشغل في استخدام أدوات القياس، ويمكن للعمال الجيدين ضمان تجميع الأجزاء بدقة عالية. تستخدم العديد من أنظمة CNC مجسات قياس إحداثيات متخصصة. وعادة ما يتم تثبيتها على المغزل كأداة ويتم لمس الجزء الثابت بمجس لتحديد موضعه. ثم يتم تحديد نقطة الصفر لنظام الإحداثيات لتقليل خطأ الإعداد.
مراقبة حالة الماكينة بشكل ممتاز
يجب على المشغل تحديد أخطاء التصنيع وأدوات القطع، وقد لا تكون قراراته مثالية. مراكز التصنيع باستخدام الحاسب الآلي الحديثة مليئة بأجهزة استشعار مختلفة. يمكنك مراقبة عزم الدوران ودرجة الحرارة وعمر الأداة وعوامل أخرى أثناء تصنيع قطعة العمل الخاصة بك. بناءً على هذه المعلومات، يمكنك تحسين العملية في الوقت الفعلي. على سبيل المثال، ترى أن درجة الحرارة مرتفعة للغاية. تعني درجات الحرارة المرتفعة تآكل الأداة وخصائص المعدن الرديئة وما إلى ذلك. يمكنك تقليل التغذية أو زيادة ضغط سائل التبريد لإصلاح هذا. على الرغم مما يقوله الكثيرون، فإن التصنيع هو أكثر طرق التصنيع انتشارًا اليوم. تستخدم كل صناعة التصنيع بدرجة ما.
دقة مستقرة
ما هو أكثر استقرارًا من برنامج كمبيوتر مثبت؟ حركة الجهاز تكون دائمًا كما هي لأن دقته تعتمد فقط على دقة محركات السائر.
عمليات اختبار أقل
إن التشغيل التقليدي يتطلب حتمًا بعض الأجزاء التجريبية. ويتعين على العامل أن يعتاد على التكنولوجيا، ومن المؤكد أنه سيفوته شيء ما عند القيام بالجزء الأول واختبار التكنولوجيا الجديدة. وتتمتع أنظمة التحكم الرقمي بالكمبيوتر بطريقة لتجنب عمليات التشغيل التجريبية. فهي تستخدم نظام تصور يسمح للمشغل برؤية المخزون فعليًا بعد مرور جميع الأدوات.
سهولة تصنيع الأسطح المعقدة
إن تصنيع الأسطح المعقدة بدقة عالية أمر شبه مستحيل باستخدام الآلات التقليدية. فهو يتطلب الكثير من العمل البدني. تستطيع أنظمة التصنيع بمساعدة الحاسب الآلي تشكيل مسارات أدوات لأي سطح تلقائيًا. ولا يتعين عليك بذل أي جهد على الإطلاق. وهذه واحدة من أعظم مزايا تكنولوجيا التصنيع باستخدام الحاسب الآلي الحديثة.
نفايات مواد أقل
يستخدم برنامج CNC خوارزميات لتحسين بنية القطع. وبدمجه مع برنامج تخطيط تلقائي، يزيل البرنامج المواد الزائدة، مما يحقق تصميمًا خفيف الوزن ويقلل من هدر المواد.
مرونة أعلى
الطريقة التقليدية هي استخدام ماكينات الطحن للأخاديد أو الأسطح المسطحة، والمخرطات للأسطوانات والمخارط، وماكينات الحفر للثقوب. يمكن للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي الجمع بين كل ما سبق في أداة آلية واحدة. نظرًا لأنه يمكن برمجة مسارات الأدوات، يمكنك تكرار أي حركة على أي آلة. لذلك لدينا مراكز طحن يمكنها صنع أجزاء أسطوانية ومخرطات يمكنها طحن الأخاديد. كل هذا يقلل من إعداد القطعة.
سلبيات
• مطلوب معرفة ومهارات عالية لمشغلي الآلات وموظفي الصيانة.
• يتطلب بدء مشروع تصنيع الآلات ذات التحكم الرقمي (CNC) تكلفة استثمارية أولية عالية.
• يؤثر التوقف بسبب عطل في الماكينة بشكل كبير على كفاءة الإنتاج.
الاستخدامات
من منظور تطبيقات تكنولوجيا ومعدات CNC في العالم، فإن مجالات تطبيقها الرئيسية هي كما يلي:
الصناعة التحويلية
صناعة تصنيع الآلات هي أقدم صناعة تطبق تكنولوجيا التحكم العددي المحوسب، وهي مسؤولة عن توفير المعدات المتقدمة لمختلف الصناعات في الاقتصاد الوطني. التطبيقات الرئيسية هي تطوير وتصنيع مراكز التصنيع الرأسية ذات الخمسة محاور للمعدات العسكرية الحديثة، ومراكز التصنيع ذات الخمسة محاور، وطحن الجسر على نطاق واسع ذات الخمسة محاور، وخطوط التصنيع المرنة للمحركات وعلب التروس وأعمدة الكرنك في صناعة السيارات، ومراكز التصنيع عالية السرعة، بالإضافة إلى اللحام والتجميع وروبوتات الطلاء وآلات لحام الألواح بالليزر وآلات القطع بالليزر، ومراكز التصنيع عالية السرعة ذات الخمسة إحداثيات لتصنيع المراوح والمحركات والمولدات وأجزاء شفرات التوربينات في صناعات الطيران والبحرية وتوليد الطاقة، ومركز التصنيع المعقد للخراطة والطحن للخدمة الشاقة.
صناعة المعلومات
في صناعة المعلومات، من الكمبيوتر إلى الشبكة، والاتصالات المتنقلة، والقياس عن بعد، والتحكم عن بعد وغيرها من المعدات، من الضروري اعتماد معدات التصنيع القائمة على تكنولوجيا الدقة الفائقة وتكنولوجيا النانو، مثل آلات ربط الأسلاك لتصنيع الرقائق، وآلات الطباعة الحجرية للرقائق. يحتاج التحكم في هذه المعدات إلى استخدام تكنولوجيا التحكم العددي المحوسب.
صناعة المعدات الطبية
في الصناعة الطبية، اعتمدت العديد من معدات التشخيص والعلاج الطبية الحديثة تقنية التحكم العددي، مثل أدوات التشخيص المقطعية، وأجهزة علاج الجسم بالكامل، والروبوتات الجراحية قليلة التوغل القائمة على التوجيه البصري، وتقويم الأسنان وترميم الأسنان في طب الأسنان.
المعدات العسكرية
تستخدم العديد من المعدات العسكرية الحديثة تقنية التحكم في الحركة المؤازرة، مثل التحكم التلقائي في التصويب للمدفعية، والتحكم في تتبع الرادار، والتحكم التلقائي في تتبع الصواريخ.
صناعات أخرى
في الصناعات الخفيفة، هناك آلات الطباعة وآلات النسيج وآلات التعبئة والتغليف وآلات النجارة التي تستخدم التحكم المؤازر متعدد المحاور. في صناعة مواد البناء، هناك آلات قطع المياه التي يتم التحكم فيها رقميًا بواسطة الكمبيوتر لتصنيع الأحجار، وآلات نقش الزجاج التي يتم التحكم فيها رقميًا بواسطة الكمبيوتر لتصنيع الزجاج، وآلة الخياطة التي يتم التحكم فيها رقميًا بواسطة الكمبيوتر المستخدمة في معالجة سيمونز وآلة التطريز التي يتم التحكم فيها رقميًا بواسطة الكمبيوتر المستخدمة في معالجة الملابس. في صناعة الفن، سيتم إنتاج المزيد والمزيد من الحرف والأعمال الفنية باستخدام آلات CNC عالية الأداء ذات 5 محاور.
إن تطبيق تكنولوجيا التحكم العددي لا يجلب تغييرات ثورية إلى صناعة التصنيع التقليدية فحسب، مما يجعل صناعة التصنيع رمزًا للتصنيع، ولكن أيضًا مع التطوير المستمر لتكنولوجيا التحكم العددي وتوسيع مجالات التطبيق، فقد لعبت دورًا متزايد الأهمية في الاقتصاد الوطني ومعيشة الناس (على سبيل المثال تكنولوجيا المعلومات والسيارات)، والصناعة الخفيفة، والعلاج الطبي، لأن رقمنة المعدات المطلوبة في هذه الصناعات أصبحت اتجاهًا رئيسيًا في التصنيع الحديث.
جديد الموضة
سرعة عالية / دقة عالية
السرعة العالية والدقة هي الأهداف الأبدية لتطوير أدوات الماكينة. مع التطور السريع للعلوم والتكنولوجيا، تتسارع سرعة استبدال المنتجات الكهروميكانيكية، كما أن متطلبات الدقة وجودة سطح معالجة الأجزاء أعلى وأعلى. من أجل تلبية احتياجات هذه السوق المعقدة والمتغيرة، تتطور أدوات الماكينة الحالية في اتجاه القطع عالي السرعة والقطع الجاف والقطع شبه الجاف، كما تتحسن دقة التصنيع باستمرار. بالإضافة إلى ذلك، فإن تطبيق المحركات الخطية والمغازل الكهربائية والمحامل الكروية الخزفية والمسامير والصواميل الكروية عالية السرعة وقضبان التوجيه الخطية والمكونات الوظيفية الأخرى قد خلق أيضًا ظروفًا لتطوير أدوات الماكينة عالية السرعة والدقة. تعتمد أداة الماكينة ذات التحكم العددي بالحاسوب على مغزل كهربائي، مما يلغي الروابط مثل الأحزمة والبكرات والتروس، مما يقلل بشكل كبير من عزم القصور الذاتي للمحرك الرئيسي، ويحسن سرعة الاستجابة الديناميكية ودقة عمل المغزل، ويحل تمامًا مشكلة الاهتزاز والضوضاء عندما يعمل المغزل بسرعة عالية. يمكن أن يؤدي استخدام هيكل المغزل الكهربائي إلى جعل سرعة المغزل تصل إلى أكثر من 10000 دورة في الدقيقة. يتمتع المحرك الخطي بسرعة قيادة عالية وخصائص تسارع وتباطؤ جيدة، وله خصائص استجابة ممتازة ودقة متابعة. يؤدي استخدام المحرك الخطي كمحرك سيرفو إلى التخلص من رابط النقل الوسيط للكرة اللولبية، والتخلص من فجوة النقل (بما في ذلك رد الفعل العكسي)، وقصور الحركة صغير، وصلابة النظام جيدة، ويمكن وضعه بدقة بسرعة عالية، وبالتالي تحسين دقة السيرفو بشكل كبير. نظرًا لخلوصه الصفري في جميع الاتجاهات واحتكاك التدحرج الصغير جدًا، فإن زوج دليل التدحرج الخطي لديه تآكل صغير وتوليد حرارة لا يُذكر، ولديه استقرار حراري جيد جدًا، مما يحسن دقة التموضع وقابلية تكرار العملية بأكملها. من خلال تطبيق المحرك الخطي وزوج دليل التدحرج الخطي، يمكن زيادة سرعة الحركة السريعة للآلة من 10-20 م/دقيقة الأصلية إلى 60-80م/دقيقة، أو حتى يصل إلى 120m/ دقيقة
الموثوقية العالية
تعد الموثوقية مؤشرًا رئيسيًا لجودة أدوات الآلات التي يتم التحكم فيها رقميًا بواسطة الكمبيوتر. ما إذا كانت الآلة قادرة على ممارسة أدائها العالي ودقتها العالية وكفاءتها العالية، والحصول على فوائد جيدة، يعتمد المفتاح على موثوقيتها.
تصميم آلات CNC باستخدام CAD، التصميم الهيكلي باستخدام الوحدات النمطية
مع انتشار تطبيقات الكمبيوتر وتطور تكنولوجيا البرمجيات، تم تطوير تقنية CAD على نطاق واسع. لا يمكن لـ CAD استبدال عمل الرسم الممل بالعمل اليدوي فحسب، بل والأهم من ذلك، أنه يمكنه تنفيذ اختيار مخطط التصميم وتحليل الخصائص الثابتة والديناميكية والحساب والتنبؤ وتصميم التحسين لآلة كاملة واسعة النطاق، ويمكنه إجراء محاكاة ديناميكية لكل جزء عمل من المعدات بأكملها. على أساس الوحدات النمطية، يمكن رؤية النموذج الهندسي ثلاثي الأبعاد واللون الواقعي للمنتج في مرحلة التصميم. يمكن أن يؤدي استخدام CAD أيضًا إلى تحسين كفاءة العمل بشكل كبير وتحسين معدل نجاح التصميم لمرة واحدة، وبالتالي تقصير دورة الإنتاج التجريبية، وتقليل تكاليف التصميم، وتحسين القدرة التنافسية في السوق. لا يمكن للتصميم المعياري لمكونات أدوات الماكينة تقليل العمالة المتكررة فحسب، بل يستجيب أيضًا بسرعة للسوق ويقصر دورات تطوير وتصميم المنتج.
التركيب الوظيفي
الغرض من التركيب الوظيفي هو تحسين كفاءة إنتاج أداة الآلة بشكل أكبر وتقليل وقت المساعدة غير التشغيل. من خلال تركيب الوظائف، يمكن توسيع نطاق استخدام أداة الآلة، ويمكن تحسين الكفاءة، ويمكن تحقيق تعدد الأغراض والوظائف لآلة واحدة، أي أن آلة CNC يمكنها تحقيق كل من وظيفة الدوران وعملية الطحن. الطحن ممكن أيضًا على أدوات الآلة. سيعمل مركز مركب الدوران والطحن الذي يتم التحكم فيه رقميًا بواسطة الكمبيوتر مع محاور X وZ وC وY في نفس الوقت. من خلال المحور C والمحور Y، يمكن تحقيق الطحن المستوي وتشغيل الثقوب والأخاديد المزاحة. تم تجهيز الآلة أيضًا بمسند أداة قوي ومغزل فرعي. يعتمد المغزل الفرعي على هيكل مغزل كهربائي مدمج، ويمكن تحقيق مزامنة سرعة المغازل الرئيسية والفرعية مباشرة من خلال نظام التحكم الرقمي. يمكن لقطعة عمل أداة الماكينة إكمال جميع المعالجة في عملية تثبيت واحدة، مما يحسن الكفاءة بشكل كبير.
ذكي، مترابط، مرن ومتكامل
ستكون معدات CNC في القرن الحادي والعشرين نظامًا يتمتع بذكاء معين. يتضمن محتوى الذكاء جميع جوانب نظام التحكم العددي: من أجل متابعة الذكاء في كفاءة التصنيع وجودة التصنيع، مثل التحكم التكيفي في عملية التصنيع، يتم إنشاء معلمات العملية تلقائيًا؛ من أجل تحسين أداء القيادة واستخدام الذكاء في الاتصال، مثل التحكم في التغذية الأمامية، والتشغيل التكيفي الذاتي لمعلمات المحرك، والتعرف التلقائي على الحمل، واختيار النموذج التلقائي، والضبط الذاتي، وما إلى ذلك؛ البرمجة المبسطة، وذكاء التشغيل المبسط، مثل البرمجة التلقائية الذكية، والواجهة الذكية، والتشخيص الذكي، والمراقبة الذكية وغيرها من الجوانب لتسهيل تشخيص النظام وصيانته. تعد معدات التحكم العددي المتصلة بالشبكة نقطة ساخنة في تطوير أدوات الماكينة في السنوات الأخيرة. ستلبي شبكة معدات CNC بشكل كبير احتياجات خطوط الإنتاج وأنظمة التصنيع ومؤسسات التصنيع للتكامل المعلوماتي، وهي أيضًا الوحدة الأساسية لتحقيق نماذج التصنيع الجديدة، مثل التصنيع السريع، والمؤسسات الافتراضية، والتصنيع العالمي. إن اتجاه تطوير الآلات ذات التحكم الرقمي بالحاسوب إلى أنظمة الأتمتة المرنة هو: من النقطة (مركز التشغيل المستقل ومركز التشغيل المركب)، الخط (FMC، FMS، FTL، FML) إلى السطح (جزيرة التصنيع المستقلة في ورشة العمل، FA)، الجسم (CIMS، نظام التصنيع المتكامل للشبكة الموزعة)، من ناحية أخرى للتركيز على اتجاه التطبيق والاقتصاد. تعد تقنية الأتمتة المرنة الوسيلة الرئيسية لصناعة التصنيع للتكيف مع متطلبات السوق الديناميكية وتحديث المنتجات بسرعة. وينصب تركيزها على تحسين موثوقية وعمليّة النظام باعتباره الأساس، بهدف سهولة التواصل والتكامل، والاهتمام بتعزيز تطوير وتحسين تكنولوجيا الوحدة. تتطور آلات CNC المستقلة في اتجاه الدقة العالية والسرعة العالية والمرونة العالية. يمكن توصيل آلات CNC وأنظمة التصنيع المرنة المكونة لها بسهولة مع CAD وCAM وCAPP وMTS، وتتطور نحو تكامل المعلومات. يتطور نظام الشبكة في اتجاه الانفتاح والتكامل والذكاء.
ملخص
باختصار، تُستخدم تقنية التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC) في كل مكان في عملنا وحياتنا اليومية، من الورش الصغيرة إلى مصانع التصنيع الكبيرة. آلات التحكم الرقمي بالحاسوب قادرة على القيام بكل شيء، من نحت وقطع الأعمال الخشبية المُخصصة إلى خراطة وطحن القطع المعدنية الدقيقة. وهي مطلوبة من الجميع، من هواة الأعمال اليدوية إلى المُصنّعين الصناعيين. تزيد آلات التحكم الرقمي بالحاسوب من الإنتاجية مع توفير تكاليف العمالة والمواد، مما يجعلها الشريك الأمثل لبدء مشروع جديد أو تحديث خط إنتاج قديم.
