سیستمهای CNC
اسلاید 1: سیستم های CNC
اسلاید 2: سیستم کنترل عددی
اسلاید 3: کنترل عددی (NC) بصورت های مختلفی در قسمت کنترل ماشین مورد استفاده قرار می گیرد و با این سیستم ابعاد مشخص شده توسط کدها و اعداد معین شده کنترل می گردد با استفاده از این کدها (رمزها) به ماشین دستور داده می شود که عملیات مختلفی را انجام دهد مثل حرکت محور اصلی در جهات مختلف ،روشن وخاموش شدن دستگاه های سرد کننده و سایر عملیت بنابر این موقعیت مکانی (محل) یک شماره در دستگاه کنترل مشخص می گردد.سیستم کنترل عددی
اسلاید 4: نگاهی کلی به ماشینهای کنترل عددی کامپیوتری CNC
اسلاید 5: نگاهی کلی به ماشینهای کنترل عددی کامپیوتری CNC روش سی‌ان‌سی در دهه ۴۰ میلادی پدید آمد و ادامه‌دهنده روش دستگاههای ان‌سی (کنترل رقمی) بود. از ان‌سی در جنگ جهانی دوم برای تولید جنگ‌افزار و پیچ‌ها استفاده زیادی می‌شد. CNCها ماشینهای ابزار مدرن و رباتهای خودكار پیشرفته ای هستند كه از كامپیوتر بعنوان بخش اساسی كنترل كننده آنها استفاده می شود. كامپیوترها در حال حاضر یكی از اجزاء اصلی برای اتوماتیك كردن دستگاهها هستند و می توانند دستگاههای مختلفی مانند ماشین های ابزار , جوش و برش با لیزر را كنترل كنند.
اسلاید 6: در مقایسه با ماشین ابزار معمولی ،Computer Numerical Control - CNC - جانشین كارهای دستی اپراتور می شود. در ماشینكاری معمولی با هدایت ابزار برنده در طول قطعه كار توسط یك چرخ دستی، قطعه کار براده برداری می شود كه این چرخ دستی توسط اپراتور كنترل می گردد. به عبارت دیگر برش محدوده جسم توسط یك اپراتور ماهر بوسیله كنترل چشمی انجام می گیرد.ولی در ماشین CNC كلیه عملیات لازم در یك برنامه گنجانده می شود كه بتواند با حداقل نیاز به ورودهای بعدی نتیجه لازم را بگیرد .نگاهی کلی به ماشینهای کنترل عددی کامپیوتری CNC
اسلاید 7: نگاهی کلی به ماشینهای کنترل عددی کامپیوتری CNCتاریخچه ماشینهای CNC :ابداع كنترل عددی در سال 1952 فصل جدیدی را در امر اتوماسیون گشود. بعد از جنگ جهانی دوم نیروی هوایی آمریكا احساس كرد نیاز به تولید قطعات پیچیده و دقیق هواپیما دارد كه ساخت آنها با ماشینهای ابزار معمولی مشكل است . اولین قدمها در راه توسعه یك ماشین ابزار مناسب در كمپانی Parsons در ایالت میشیگان برداشته شد(1947) و در آزمایشگاه سرو مكانیزم انستیتو تكنولوژی ماساچوست MIT كامل شد (1949) . در سال 1952 ساخت یك فرز با كنترل اتوماتیك سه محور انجام پذیرفت. سیستم كنترلر NC بر اساس اصول كامپیوترهای دیجیتالی می باشد كه در آن زمان یك تكنولوژی پیشرفته محسوب می شد. توسعه منطقی NC كنترلهای عددی كامپیوتری CNC بود كه در آن یك كامپیوتر بعنوان بخش اصلی سیستم كنترلر انجام وظیفه می كند. رباتهای صنعتی همزمان با سیستمهای CNC توسعه یافتند و اولین ربات تجارتی در سال 1961 ساخته شد اما تا اواخر دهه 70 نقش مهمی را در تولید بازی نكردند.
اسلاید 8: ® 1949-1952اعلام نیاز نیروی هوائی ایالات متحده وساخت اولین ماشین فرز با کنترل اتوماتیک(عددی) توسط شرکت Parsons با همکاری فنی و تحقیقاتی MIT ® 1958 ابداع زبان برنامه نویسی APT ® 1959 توسعه IC ® 1972 اولین ماشین کنترل عددی با مینی کامپیوترCNC ® 1975 ساخت کنترلر فانوک سیستم 5 و 6 ® 1977-1982 ساخت کنترلر Sinumerik System 7 با میکروپروسسور 4بیتی ® 1982 ساخت کنترلر Sinumerik System 8 با میکروپروسسور 16بیتی ® 1981 ساخت کنترلر Sinumerik System 3 ® 1985 ساخت کنترلر Sinumerik 810- سری 800 آنالوگ ® 1986 ساخت کنترلر Sinumerik 850 ® 1988 ساخت کنترلر Sinumerik 880 ® 96-1995 ساخت کنترلر 810 / 840 سری دیجیتال نگاهی کلی به ماشینهای کنترل عددی کامپیوتری CNCروند توسعه ماشینهای CNC :
اسلاید 9: تفاوت سیستمهای NC و CNC
اسلاید 10: رشد فرآیند خودكار شدن تولید نیاز به ماشین هایی كه با كامپیوتر كنترل می شوند را افزایش داد و منجر به توسعه ماشین های NC تحت عنوانCNC گردید. سیستمهای NC از سخت افزار الكترونیكی بر پایه تكنولوژی مدارهای دیجیتالی استفاده می کردند. CNC یك مینی كامپیوتر یا میكرو كامپیوتر را برای كنترل ماشین ابزار بكار می گیرد و تا حد امكان مدارهای سخت افزار اضافی را در واحد كنترل حذف می كند. گرایش از NC بر پایه سخت افزار به CNC مبتنی بر نرم افزار انعطاف پذیری سیستم را افزایش داد و امكان تصحیح برنامه ها را در حین استفاده فراهم ساخت. تفاوت سیستمهای NC و CNC
اسلاید 11: اصول کنترلی دستگاه : CNC
اسلاید 12: بلوک دیاگرام دستگاه CNC از آنجایی که یک دستگاه CNC به منظور انجام عملیات به صورت دقیق خودکار به کار می رود لذا برای کنترل آن از سیستم کنترل حلقه بسته استفاده می شود.اصول کنترلی دستگاه : CNC بررسی یک سیستم کنترل حلقه بسته: برای کنترل خروجی یک سیستم از طریق ورودی آن لازم است که در هر زمان از خروجی اندازه گیری به عمل آمده و ضمن تعیین انحراف آن از مقدار دلخواه فرمانی مناسب به ورودی اعمال گردد تا خروجی به میزان مطلوب برسد
اسلاید 13: Input DataReaderMemoryComparatorServo motorFeedback Deviceبلوک دیاگرام دستگاه CNC این عملیات ها در داخل کامپیوتر صورت میگیردشکل 1: نمایی از یک کنترل گر CNC
اسلاید 14: برنامه ریزی دستگاه CNC
اسلاید 15: الف) ترسيم قطعه موردنظر به صورت كاملاً سه بعدي توسط نرم افزارهاي cad نظير AUTO CADMECHANICAL DESKTOP, AUTO SURF, CATIA, ب) تصميم‌گيري در مورد نوع ماشين مورد نياز جهت عملياتج) انتخاب ابزار مورد نياز (اين قسمت مي‌تواند شامل متغیرهای گوناگون باشد كه معمولاً بهترين متغیرهای مربوط به حالتي‌است كه كمترين زمان و بهترين كيفيت همزمان مورد توجه قرار گيرند.)د) استفاده از نرم افزارهاي CAM نظير MASTERCAM, EDGE CAM,POWER MILL جهت استخراج كدهاي‌مورد نظر از طرح كشيده شده در قسمت الف.ه¨ ) مشاهده شبيه سازي حركت قلم نسبت به قطعه كار درون نرم افزارهاي شبيه ساز كامپيوتري نظير CNCEZ در صورت رضايت بخش بودن اين قسمت، فرستادن كدهاي CNC استخراج شده در اين قسمت به دستگاه CNC و توليد نهائي قطعه برنامه ریزی دستگاه CNC مراحل برنامه ریزی
اسلاید 16: برنامه ریزی دستگاه CNC 1- شکل قطعات از پیش توسط یک برنامه که در سیستم کم (CAM) تولید شده مشخص می‌گردد. معمولاً برای این منظور هنوز از استاندارد EIA-274-D استفاده میشود که کد جی G-Code هم نامیده میشود،در این استاندارد فایلها مسیر حرکت و عملکرد ترتیبی دستگاه را مشخص می‌کنند2- در استاندارد جدیدتر ISO 10303 دستگاههای CNC ،فایل ورودی CAD قطعه کار را تعریف می‌کند و هر دستگاه با توجه به ابزارها و قابلیت های خود , مسیر حرکت را تولید می‌کند.به عنوان مثال:G01 : حرکت خطیG02 : حرکت دورانیG90 : نوع مختصات را از نظر نسبی بودن یا مطلق بودن مشخص می کندازنظر نوع ورودی دیتا 2 نوع CNC وجود دارد
اسلاید 17: N0080 ... N0090 G00 X100 Y100 N0100 G00 Z-2 N0110 G01 X110 F20 N0120 Y200 F15 N0130 G00 Z10 ...N0140-------------------- نمونه ای از G-Code ----------------- برنامه ریزی دستگاه CNC یکی از محبوب ترین نرم افزارهای مورد استفاده در صنعت نرم افزار Power Mill استاین نرم افزار از سری CAM می باشد
اسلاید 18: نگاه کلی به G-Code
اسلاید 19: نگاه کلی به G-Codeکنترلر های مختلفی برای دستگاه های CNC موجود میباشد مانند فانوک ،هایدن هاین، زیمنس فاگورو، میتسوبیشی و... زیمنس و هایدن هاین از مارک هایی می باشند که در ایران فراوان استفاده می شوندتفاوت های اینها به چگونه است منطق در یافت اطلاعات بصورت کد هائی می باشد که با G شروع می شوند2 نوع کد وجود دارد: 1- کدهای عمومی: به عنوان مثال کد G01 حرکت خطی است G02 و G03 حرکت دورانی می باشند و G90 نوع مختصات را از نظر مطلق بودن یا نسبی بودن مشخص می نماید. 2- کدهای خاص: با توجه به نوع کنترلر شاید شماره کد فرق نماید. به عنوان مثال G20 در زیمنس منظور انتخاب سیستم اندازه گیری متریک می باشد ولی این در هایدن هاین کد G70 این کار را امجام میدهد پس همانطور که گفته شد آموزش کدها باید با توجه به نوع کنترلر صورت گیرد
اسلاید 20: نگاه کلی به G-Codeساده ترین کد،کد G01 می باشد مثلا در خط فرمان دستگاه تراش تایپ می شود .G01 X20 Y34 Z30 F10 S100 M7 دستگاه ابزار را به این نقطه ،با سرعت 10 با هر واحد از پیش تعیین شده با سرعت اسپیندل هزار و...می برددر بعضی موارد دستگاه می تواند مختصات را به صورت قطبی نیز دریافت کند.کدهای جانبی مانند M و S کارهای جانبی مانند روشن کردن پمپ ماده خنک کننده ، مشخص کردن سرعت و چگونه زیر گروه کاری انتخاب می شود مثلا برنامه ای نوشته شود که دستگاه باید به نقاط مختلف برود و بعد از انجام عملیات در ان محل یک عمل با یک گروه عمل خاص را تکرار کند
اسلاید 21: انواع ماشين CNC
اسلاید 22: انواع ماشين CNCماشين ابزارهاي CNC به طور كلي به سه دسته كلّي تقسيم مي شوند: الف-ماشين هاي ابزار ب-ماشينهاي ورقكاري و ماشينهاي تجهيزات ساخت ج-ماشينهاي بازرسي كننده و كنترل كننده براي اندازه گيري ابعاد سه بعدي اجسام
اسلاید 23: 1-ماشينهاي فرز2-ماشينهاي تراش3-ماشينهاي سوراخكاري4-ماشينهاي سنگ زني دقيق5-ماشينهاي اسپارك EDM و وايركات6-ماشينهاي ليزر7-ماشينهاي كپي تراش كنترل عددي يا مجهّز به دستگاه ديجيتايزرالف-ماشين هاي ابزار
اسلاید 24: 1-ماشينهاي جوشكاري 2-ماشينهاي پانچ3-ماشينهاي برش توسط جوش4- ماشينهاي فرم 5- ماشينهاي خم كاري لوله ب-ماشينهاي ورقكاري و ماشينهاي تجهيزات ساختج-ماشينهاي بازرسي كننده و كنترل كننده براي اندازه گيري ابعاد سه بعدي اجسامدو نمونه از ماشينهاي اين گروه عبارتند از: CMM : كه يك اندازه گير سه بعدي است .Profile Projector: سايه نگار
اسلاید 25: مزایا , معایب و كاربردهای CNC :
اسلاید 26: مزایا CNC : 1- توانائی ماشینکاری قطعات پیچیده (انعطاف پذیری ) 2- دقت بالا 3- تکرارپذیری 4- عدم نیاز به ماشینكار با تجربه 5- خطر كمتر برای اپراتور 6- سرعت بالا در ماشینكاری و به تبع آن كاهش زمان تولید 7- كاهش ضایعات 8- كاهش امكان خطای انسانی 9- كاهش هزینه ساخت قید وبست 10-كاهش زمان تنظیم اولیه ماشین 11-كاهش زمان اندازه گیری و كنترل 12-افزایش قابل توجه راندمان تولید
اسلاید 27: معایب CNC : 1- قیمت نسبتا زیاد 2- تعمیر و نگهداری پیچیده تر و پرهزینه تر 3- نیاز به اپراتور حرفه ای و آموزش دیده و هزینه پرسنلی بیشتر موارد كاربرد ماشین ابزارهاي CNC : 1- تولید قطعات حساس و با دقت بالا 2- تولید قطعات با تیراژ نسبتا زیاد (کمتر از 100000) 3- ساخت قطعات پیچیده ، هر چند که تیراژ کمی داشته باشند (مانند قالب ها)
اسلاید 28: انواع CNC از نظر تعداد محورها
اسلاید 29: به طور کلی بسته به تعداد محورها، 4 نوع CNC موجود می باشد: دو محوره: این نوع ماشین ها برای تولید قطعات اسباب باز یهایچوبی و یا قطعات تزیین منازل مورد استفاده قرار می گیرند. در ایننوع ماشینها محور Z وجود ندارد و کاربرد صنعتی ندارند. سه محوره: این نوع ماشینها متداولترین CNC های موجود می باشند که کاربرد صنعتیدارند. در این دستگاه ها شعاع حرکتی محورX در حد 8 فوت، محور Yدر حد 4 فوت و محور Z درحدود 6 اینچ می باشد.انواع CNC از نظرتعداد محورها: شکل2: نمایی از یک CNC 3 محوره
اسلاید 30: چهار محوره: اضافه نمودن محور چهارم اجازه میدهد که ابزار برش و فرز حول قطعهبچرخد.انواع CNC از نظرتعداد محورها: شکل3 :نمایی از یک CNC 4 محوره
اسلاید 31: انواع CNC از نظرتعداد محورها: پنج محوره: با این تعداد محور میتوان حول یک قطعه برشسه بعدی را انجام داد. اکثر صنایع کوچک و متوسط از CNC های 3 یا 4 محوره استفاده می کنند. CNC های 5 محوره توسط صنایع کشتی سازی، اتومبیل سازی و هواپیماسازی مورد استفاده قرار می گیرند.شکل4 :نمایی از یک CNC 5 محوره
اسلاید 32: انواع CNC از نظر موتور
اسلاید 33: انواع CNC از نظرتعداد موتور: در ارتباط با موتور، 2 نوع موتور وجود دارد:Stepper -1Servo -2موتورهای Stepper پس از دریافت سیگنال حرکتی، در جهت مشخص به اندازه گفته شده در برنامه جابجا میشوند ولی به محض اتمام برنامه و متوقف شدن اطلاعات موقعیت نسبت به مبدا پاک میشود و کامپیوتر نمی تواند تشخیص دهد که ابزار برش دقیقاً در چه موقعیتی قرار دارد. در برش های پیچیده استفاده از این موتورها سبب بروز خطا می شود. برعکس در موتورهای Servo بعد از هر نوع حرکتی یک سیگنال حاوی اطلاعات موقعیت ابزار از طرف موتور به کامپیوتر فرستاده می شود.
اسلاید 34: fa.wikipedia.orgsakhtotolid85.blogfa.comMst-mech.blogfa.comwww.ir-tr.comsakhtotolid.mihanblog.comwww.tez.blogsky.comمنابع:
نقد و بررسی ها
هیچ نظری برای این پاورپوینت نوشته نشده است.