ما هو جهاز التوجيه CNC؟

باختصار، تكنولوجيا CNC ليست معقدة للغاية. إنها أداة يتم التحكم فيها بواسطة جهاز كمبيوتر. تصبح أكثر تعقيدًا فقط عند التفكير في كيفية تحكم الكمبيوتر في الأداة. يوضح الرسم التوضيحي أدناه كيف قد تبدو آلة التوجيه CNC الأساسية بدون وحدة التحكم.

تعريف جهاز التوجيه CNC:

CNC = التحكم العددي بواسطة الكمبيوتر. يقرأ "وحدة التحكم" في الكمبيوتر التعليمات البرمجية G أو لغة الآلة ويحرك الأداة.

برنامج التحكم العددي (NC) هو عبارة عن مجموعة مفصلة من التعليمات خطوة بخطوة التي تخبر الآلة بالمسار الذي يجب اتباعه والعمليات التي يجب تنفيذها.

تاريخ جهاز التوجيه CNC:

تم تطوير التحكم العددي (NC) أو ببساطة التحكم العددي في أواخر الأربعينيات وأوائل الخمسينيات من القرن العشرين بواسطة جون ت. بارسونز بالتعاون مع معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. تم تطويره للمساعدة في جهود التصنيع بعد الحرب. أصبحت أجزاء الطائرات أكثر تعقيدًا وتتطلب مستوى من الدقة لا يستطيع المشغلون البشريون تحقيقه.

لم يعد من الممكن تصنيع الأجزاء الميكانيكية المعقدة عن طريق عامل ماهر وحده.

في البداية كانت الآلات متصلة بالأسلاك، ثم بدأت التعليمات تُعطى عبر شريط مثقوب بدءًا من عام 1. وبعد خمس سنوات، تم تركيب آلات التحكم الرقمي في بيئات إنتاج العمل المعدني في جميع أنحاء الولايات المتحدة. وبحلول منتصف الستينيات، كانت تقنية التحكم الرقمي تلعب دورًا مهيمنًا في الصناعة.

تم تسجيل معظم برامج الآلات على ورق مثقوب أو شريط من الألومنيوم حتى عام 1980 تقريبًا. في السبعينيات والثمانينيات، أتاح نمو تكنولوجيا المعالجات الدقيقة توصيل أجهزة الكمبيوتر مباشرة بأجهزة التحكم الرقمي باستخدام الكابلات، ومن هنا جاء مصطلح CNC.

في الأساس، يعد التحكم الرقمي تقنية للتحكم في الآلات وليس نوعًا محددًا من الآلات. صُممت آلات CNC في الأصل لتصنيع المعادن. ثم تم تكييفها لاحقًا لصناعات أخرى مثل الخشب والنسيج والرغوة والبلاستيك على سبيل المثال لا الحصر. تتمتع كل هذه الآلات ببعض الميزات المشتركة وهي:

• برنامج (تعليمات)

• وحدة تحكم

• أداة آلية

تختلف آلات التوجيه الخشبية عن نظيراتها المعدنية في أنها لا تتعرض لنفس قوى التحميل والاهتزاز. فهي تدور بسرعة أكبر، تصل إلى 24000 دورة في الدقيقة، ولها طاولات عمل أكبر، تصل إلى 5 × 20 قدمًا. كما أنها تستخدم أدوات وحوامل أدوات أصغر، وتعمل بسرعات تشغيل أعلى، تصل إلى 1200 بوصة في الدقيقة أو 30 مترًا في الدقيقة. ومن الاختلافات الأخرى أنها لا تتطلب نفس مستوى الدقة. فعادةً ما تتطلب تطبيقات تشغيل المعادن دقة أعلى بكثير وتفاوتات أدق من تلك المطلوبة لتشغيل الخشب.

يزعم السيد إيساو شودا أنه قام بصنع أول جهاز توجيه NC في العالم وقد عرضه في معرض أوساكا الدولي في عام 1. (النموذج: NC-1968a)

1968 – عرضت شركة Shoda أول جهاز توجيه خشبي على الإطلاق (NC-1A) في معرض أوساكا الدولي

في أوائل سبعينيات القرن العشرين، ظهر أول جهاز تحكم رقمي بالكمبيوتر في صناعة الطيران (يتم التحكم فيه بواسطة جهاز كمبيوتر كبير).

في أواخر السبعينيات، كانت آلات الحفر ذات التحكم الرقمي هي الأولى التي ظهرت في صناعة الأخشاب. وقد أطلق عليها اسم آلات النقطة إلى النقطة لأنها نقلت المثقاب من نقطة إلى أخرى وحفرت حفرة. تم صياغة مصطلح النقطة إلى النقطة من طريقة تجميع الدوائر الإلكترونية من ما قبل عام 70 والتي تطلبت من المجمعين الإلكترونيين المحترفين العمل من كتب الصور الفوتوغرافية، واتباع تسلسل تجميع دقيق للتأكد من عدم تفويت أي مكونات.:

ومن الأحداث الأخرى التي أثرت على تقنية CNC ما يلي:

• منتصف عام 1970: أول معالج دقيق (إنتل 1)

• نهاية السبعينيات: أول آلة CNC بخمسة محاور في النجارة

تم استخدام أجهزة التوجيه CNC لأول مرة في صناعة الطيران لقطع أنماط معقدة من صفائح الألومنيوم. كان تثبيت صفائح الألومنيوم على سطح الطاولة عملية طويلة. في أوائل الثمانينيات، توصل المهندسون في شركة Thermwood إلى فكرة سحب الهواء من خلال كتل جزار ضخمة مصنوعة من خشب البلسا. نظرًا لأن خشب البلسا يسمح للهواء بالمرور بحرية عبر الحبوب النهائية، فقد أضافوا فراغًا عالي التدفق لإبقاء صفائح الألومنيوم ثابتة دون استخدام مثبتات ميكانيكية. أدركوا لاحقًا أن اللوح الخشبي له خصائص مسامية مماثلة وولدت طاولات الفراغ العالمية.

بحلول أوائل الثمانينيات من القرن العشرين، تم استخدام تقنية التحكم الرقمي بالكمبيوتر في العديد من أنواع الآلات في صناعة النجارة الثانوية. فيما يلي بعض الأمثلة:

تم استخدام أنظمة النقطة إلى النقطة مثل آلات الحفر منذ بداية عصر التحكم الرقمي بالكمبيوتر. وبما أنه لم يكن هناك اتصال بين الجزء والأداة حتى يتم تنشيط المثقاب الهوائي، فلم يكن هناك أي أهمية للمسار الذي يسلكه المغزل للوصول إلى وجهته النهائية، ومن هنا جاء مصطلح نقطة إلى نقطة. تم تكييف هذه الآلات لاحقًا مع تقنية التحكم الرقمي بالكمبيوتر الأحدث، وعلى الرغم من أنها تضمنت خيارات أكثر من مجرد الحفر، إلا أن الاسم استمر.

تقتصر أنظمة القطع المستقيمة مثل مناشير اللوحة NC على التحكم في محور حركة واحد فقط. ثم تنتقل شفرة المنشار بشكل مستقل عن التحكم عبر طول الشعاع لإجراء قطع مستقيم.

إن قطع المحيط مثل الذي نراه في مراكز عمل CNC يسمح بالتحكم في الحركة المتزامنة لثلاثة محاور أو أكثر أثناء إجراء عمليات التصنيع. بعبارة أخرى، يتحكم الكمبيوتر في القاطع في الفضاء على طول المحاور x وy وz أثناء إجراء القطع.

أصبحت آلات التوجيه CNC اليوم جزءًا أساسيًا من عملية التصنيع. يتم تطوير وظائف جديدة وأداء محسن كل يوم مما سيعطي CNC دورًا متزايدًا في نجاح صناعتنا.