ماشین‌ابزار نامی کلی است برای اشاره به یکی از رشته‌های فنی که در آن کار با دستگاههای ویژه صنعتی آموخته میشود.
کارگاهها و آزمایشگاههای مربوط به ماشین‌ابزار
کارگاه فلزکاری - کارگاه تراشکاری - کارگاه فرزکاری - کارگاه سنگ زنی - کارگاه قالبسازی - CNC و CAD/CAM کارگاه - آزمایشگاه اندازه گیری
• کارگاه قالبسازی
دستگاه تراش , صفحه تراش , فرز , اسپارک , پانتوگراف
• دستگاه ماشینکاری
مجهز به دستگاه تراش , دریل , ماشینهای مخصوص سوراخکاری همزمان چند سوراخ, ماشین تراشهای مخصوص هیدروکپی vertical, ماشین سری تراش nc
• کارگاه ریخته گری
مجهز به دستگاه ریخته گری (فشاری) , دستگاه ریژه ریخته گری , دستگاه
ریخته گری فشار بالا با توانهای (250 تن , 400 تن , 1600 تن ) , کمپرسور oil free , کوره ریخته گری 2 تن
• کارگاه رنگ کاری
مجهز به کوره رنگ کاری , آبشار رنگ , وان شستشو و کروماته و چربی گیری و...
• کارگاه پرداخت کاری
مجهز به دستگاه پولیش کاری
دستگاههای ماشین‌ابزار
دستگاه تراش ، دستگاه فرز ، دستگاه بازار تیزکن ، دستگاه فرز هاب ، صفحه تراش ، فرز پانتوگراف (جریان‌گیر) ، بورینگ ، اسپارک ، تزریق پلاستیک ، سنگ زنی ، دریل ، شابلن تراش ، CNC فرز ، ارونگ ، اره نواری ، DENFORDو MTS و MDT تراش و فرز CNC.
این مقاله در مورد CNC می باشد .
بنابراین به بحث و بررسی ماشینهای CNC
می پردازیم.
ابتدا به عکسهایی در رابطه با انواع ماشینهای تراش CNC ، سنگین و ...
توجه
می کنیم :
CNC TURNING
تصویر دستگاه اطلاعات دیگر سیستم کنترل نام/ کشور سازنده سال ساخت/ مدل
حداکثر قطر: 900 میلیمتر
حداکثر طول:10000mm
حداکثر وزن قطعه:5000 کیلوگرم
CNC Control R&D MSH-D2
دستگاه تراش سنگین
ساخت کمپانی Wohlenberg از کشور آلمان
مدل: U900S
سال ساخت: 1983
حداکثر قطر: 1500 میلیمتر
حداکثر طول:13000mm
حداکثر وزن قطعه:14000 کیلوگرم
CNC SIEMENS 820 T دستگاه تراش سنگین
ساخت کمپانی Skoda
مدل: Sua 125 PA
سال ساخت: 1992
حداکثر قطر: 180 میلیمتر
حداکثر طول: 400 میلیمتر
به همراه سه نظام هیدرولیکی و تارت الکتریکی 12 ابزاره
Traub system TX-8-D دستگاه تراش CNC
ساخت کمپانی Traub از کشور آلمان
مدل: TNS 60
سال ساخت: 1988
حداکثر قطر: 140 میلیمتر
حداکثر طول: 220 میلیمتر
به همراه سه نظام هیدرولیکی و تارت الکتریکی 12 ابزاره
Traub system TX-8-D
دستگاه تراش CNC
ساخت کمپانی Traub از کشور آلمان
مدل: TNS 30
سال ساخت: 1988
حداکثر قطر: 260 میلیمتر
حداکثر طول: 550 میلیمتر
به همراه دو تارت 12 و 14ابزاره
C 200 TT INDEX
دستگاه تراش CNC
ساخت کمپانی Index از کشور آلمان
مدل: MD7S-4A
سال ساخت: 1990
دستگاه دارای دو تارت و هر تارت 12 ابزاره می باشد
دستگاه دارای Barfeeder می باشد محورها:
X1/X2:300/180mm
Z1/Z2:650/650 mm
Y1: -+40 mm(Vertical)
Siemens 840D Powerline
دستگاه تراش CNC
ساخت کمپانی Gildemeister از کشور آلمان
مدل: MF42 TwinY
سال ساخت: 1999
حداکثر قطر: 100 میلیمتر
حداکثر طول:140mm
به همراه یک سیستم اتوماسیون
مناسب جهت تولید انبوه شفت
CNC Fanuc OT خط تولید تراشCNCبا 3 دستگاه
2 دستگاه تراش Goodway مدلGZL42
یک دستگاه تراش Goodway مدل: TA 32
سال ساخت: 1997
قطر ماشینکاری: 1400 میلیمتر
توان دستگاه: 55 کیلو وات
Conventional دستگاه تراش عمودی
ساخت کمپانی Schiess از کشور آلمان ساخت سال 1966
فاصله بین دو مرغک: 2 متر
مصرف برق دستگاه:
400V/3Ph/50Hz/25A/15KW
دستگاه تنها7639 ساعت کار کرده
Weiler دستگاه تراش دو محوره بستر تخت
ساخت کمپانی Weiler از کشور آلمان
مدل: E50/2
سال ساخت: 1997
حداکثر قطر ماشینکاری: 380 mm
حداکثر طول ماشینکاری:500 mm
سرعت اسپیندل:50-6000 RPM
مجهز به تارت 12 ابزاره
CNC FANUC 15 T دستگاه تراش بستر مورب
ساخت کمپانی MONFORTS از کشور آلمان
مدل: RNC 3
سال ساخت: 1991
حداکثر قطر ماشینکاری:65mm
سیستم اتوماتیک باز و بسته کردن سه نظام و دیگر متعلقات
سرعت اسپیندل: 25-5000 RPM
جابجایی محور X:190 ملیمتر
جابجایی محور Z:450 میلیمتر
CNC Eltro Pilot1 GILDEMEISTER CNC Lathe(GDS 65)
1989Germany
حال به تعریف و بررسی ماشینهای CNC و NC وکاربرد ماشینهای CNC می پردازیم.
فرز CNC :
دستگاه در این قسمت سه موتوره(سه محوره) است که در راستای محورهای x ,y, z کارمیکند.
دستگاه تمام اتوماتیک است و بصورت دستی خیلی سخت قابل برنامه ریزی است که بصورت 16 ابزار است و برای قطعه سازی بکار میرود.
دقت دستگاه در حد میکرون است.
* از دستگاهای CNC برای سوراخ کاری ، قلاویز کاری، قالب سازی و قطعه سازی استفاده میشود که دقت آن در حد میکرون می باشد و با کیفیت مناسبی محصول را ارائه میکند.
* از دستگاهای CNC برای سوراخ کاری ، قلاویز کاری، قالب سازی و قطعه سازی استفاده میشود که دقت آن در حد میکرون می باشد و با کیفیت مناسبی محصول را ارائه میکند.
تراش CNC : بصورت دو محوره کار میکند(دو کله دارد) با کمک دو کله میتوان همزمان هم تو (داخل) و هم رو تراشی کرد.
طول کار گیر حدود 250 میلی متر و قطر آن 50 میلی متر است.
CNC ------- کنترل عددی توسط کامپیوتر (cnc) شامل مراحل ساختی می شود که در آن ماشین براده برداری فرمانهای لازم برای انجام کارهای مختلف بر روی یک قطعه کار را توسط برنامه کامپیوتری نوشته شده توسط شخص عملگر (اپراتور) از کامپیوتر دریافت می کند و به آن فرامین عمل می نماید.
کنترل کننده موجود در این سیستم ها در حقیقت سه وظیفه اصلی زیر را بر عهده دارد: 1) کنترل جهت دوران ابزار براده برداری یا قطعه کار 2) کنترل سرعت دوران ابزار براده برداری یا قطعه کار 3) کنترل مدت زمان دوران ابزار براده برداری یا قطعه کار لازم به ذکر است که در بعضی از ماشین های CNC قطعه کار ثابت بوده و ابزار براده برداری دوران می نمایدبه این ماشین ها فرز و عملیات انجام گرفته را MILING می گویند و در بعضی دیگر از ماشینهای براده برداری ابزار براده برداری ثابت بوده و قطعه کار دوران می نماید، به این ماشین ها تراش و عملیات انجام گرفته را TURNING می گویند .
NC فن آوری کنترل عددی NC یکی از پیشرفتهای اساسی در صنعت تولید در 50 سال گذشته بوده است .
توسط این فن آوری نه تنها در دیگر زمینه های علمی و صنعتی پیشرفت سریعی حاصل شده بلکه استفاده از این فن آوری باعث بالا بردن کمیت و کیفیت قطعات تولیدی نیز گردیده است .
مسیر تکاملی NC پایه های ساخت و تولید توسط ماشینهای NC زمان انقلاب صنعتی بنا گردید.
در آن زمان کوشش های اولیه برای ساخت قطعات توسط ماشین های NC به قطعات اتومبیل از قبیل محور بادامک، پولی و تسمه محدود بود.
این کوشش ها بیشتر جنبه نمایشی داشت و به دلیل قیمت بالای این گونه ماشین ها از جنبه اقتصادی مقرون به صرفه نبود.
در زمان جنگ جهانی دوم به صنعت NC توجه بیشتری گردید زیرا در آن موقعیت زمانی خاص هم کیفیت و هم کمیت قطعات تولیدی برای جنگ افزارها اهمیت بسیار زیادی پیدا کرده بود .
در آن زمان تولیدات صنعتی از نظر کیفیت بسیار عالی بودند و لیکن از نظر کمیت جوابگوی مسائل جنگ جهانی نبودند، به نحوی که هر چه جمعیت زیادتر می شد، کالای تولیدی از نظر کیفیت افت شدیدی پیدا می کرد و این امر قطعا به خاطر عوامل انسانی و خستگی های ناشی از کار زیاد تر بود.
بنابراین لازم گردید که تکنولوژی جدیدی به وجود آید که در آن از خطاهای انسانی و خستگی های ناشی از کار زیاد خبری نباشد و به عبارت دیگر به جای آن که انسان به ماشین فرمان دهد و ماشین را تنظیم نماید ، کامپیوتر به ماشین فرمان دهد .
در این زمان بود که شاخه جنوبی نیروی هوائی ایالات متحده آمریکا برآن شد تا با این مشکل مقابله نماید.
برای این منظور این شاخه از ارتش آمریکا، کمپانی های متعددی را برای ساخت و توسعه ماشین های کنترل عددی به همکاری دعوت کرد.
هدف از این کار برآورده شدن احتیاجات چهار گانه زیر بود: 1) افزایش تولید 2) بهبود دقت و کمیت قطعات تولیدی 3) تثبیت قیمت تولید قطعات 4) ساخت قطعات پیچیده یا به عبارت دیگر انجام کارهای غیر ممکن همچنین فن آوری کنترل عددی NC برای ساخت قطعاتی با مشخصات زیر نیز مورد توجه قرار گرفت : 1) قطعاتی با سایزها و اشکال مختلف 2) قطعاتی که با یک سری از مراحل مشابه ساخته می شوند.
اولین قراداد در این زمینه با شکرت پارسون میشیگان منعقد شد.
در این قرارداد شرکت پارسون موظف به طراحی نوعی سیستم کنترل عددی گردید که این سیستم بتواند اسپیندل ماشین تراش را جهت دهی نمای.
تاریخ این قراداد 15 ژوئن سال 1949 میلادی بود با توجه به این موضوع می توان متوجه شدکه این درخواست نتیجه مستقیم جنگ جهانی دوم بوده است.
در سال 1951 آزمایشگاه سرومکانیزم موسسه فن آوری ماساچوست از طرف شرکت پارسون موظف به ساخت یک سیستم سرومکانیزم برای ابزار ماشین گردید.
در آن زمان MIT بر روی نوعی کامپیوتر نیز مشغول به کار بود.
بنابراین تمام گسترش NC بر عهده MIT قرار گرفت .
در سال 1952 اولین ماشین کنترل عددی سه محوره که توسط کارت پانچ فرمان داده می شد به وسیله بخش سرومکانیزم دانشگاه MIT ساخته شد.
در سال 1954 این ماشین در معرض دید عموم قرار گرفت و سه سال بعد این ماشین در خط تولید قرار گرفت.
در سال 1960 تکنولوژی کنترل عددی NC به طور گسترده ای باش استقبال عمومی مردم در سایر نقاط جهان مواجه گردید و در دیگر نقاط جهان نیز محققان و پژوهشگران شروع به تولید انواع ماشینهای NC نمودند.
اکثر این ماشین های اولیه احتیاج به کد دهی بر روی نوارهای کاغذی داشتند.
این کد دهی توسط ایجاد سوراخ هائی به وسیله دستگاه پانچ بر روی نوارهای کاغذی صورت گرفت .
این روش کد دهی ادامه داشت تا این که ایده کددهی و کنترل عددی توسط کامپیوتر CNC مطرح گردید.
در این ایده یک کامپیوتر وظیفه کنترل ماشین و ابزار را بر عهده می گرفت، در اوائل استفاده از CNC کنترل های مربوطه توانائی ذخیره حجم بزرگی از اطلاعات را نداشتند و فقط برنامه هائی با اندازه محدود توسط اینگونه CNC ها اجرا می گردید.
در سالهای 1955 تا 1960 دانشگاه MIT نوعی برنامه کامپیوتری به نام APT ابداع نمود که در صنایع هوا فضا از آن استفاده می شد و در حقیقت اولین نمونه از نرم افزارهای امروزی قابل اجرا بر روی ماشین های CNC بود.
در این برنامه از لغات انگلیسی برای توصیف شکل و حرکت ابزار استفاده می گردید.
یکی از مزیتهای مهم CNC ارتباطی است که این ماشین بین قسمت طراحی مهندسی و قسمت ساخت برقرار می نماید.
به این ترتیب که مهندس طراح پس از استخراج کدهای لازم برای ساخت قطعه این کدها را در اختیار قسمت ساخت قرار می دهد و از آنجا به بعد دیگر وظیفه قسمت ساخت است که با وراد نمودن کدهای کامپیوتری در نرم افزار مربوطه ساخت قطعه را بر عهده گیرد و مهندس طراح دیگر خود را درگیر قسمت ساخت نمی نماید.
امروزه ماشین های CNC به قدری پیشرفت نموده اند که با در اختیار داشتن 6 عدد از آنها در یک مرکز ماشین کاری می توان به طور همزمان عملیاتی نظیر قلاویز نمودن، رزرو کردن ، خزینه کردن ، براده برداری ، جوش نقطه ای و آبکاری را بر روی یک قطعه و با یک تنظیم اولیه انجام داد.
امروزه کنترلرهای کامپیوتری ماشین های کنترل عددی CNC به قدری پیشرفت کرده اند که توسط وارد نمودن کدهای مربوط به قطعه خاص می توان شکل قطعه ای که قرار است ساخته شود را قبل از این عملیات توسط ماشین صورت گیرد بر روی صفحه نمایشگر آنها مشاهده نمود.
از مزایای مهم ماشین های کنترل عددی CNC به ماشین ها کنترل عددی معمولی NC می توان موارد زیر را ذکر نمود : 1) قابلیت برنامه نویسی و ذخیره برنامه در ماشین های CNC 2) قابلیت ویرایش راحت تر برنامه در ماشین های CNC 3) قابلیت انعطاف بیشتر ماشین های CNC در مواجه شدن با قطعات پیچیده 4) توسط ماشین های CNC می توان قسمت های جداگانه از یک قطعه 3 بعدی را که برنامه آن به کامپیوتر داده شده است را به صورت زیر برنامه استخراج نمود.
5) قابلیت ارتباط کامپیوتر موجود در ماشین های CNC با دیگر کامپیوترها توسط یک دستگاه مودم و انتقال کدها از مکانی به مکان دیگر.
معایب ماشین های کنترل عددی کامپیوتر CNC نسبت به ماشین های کنترل عددی معمولی NC را می توان به شرح زیر بیان داشت : 1) قیمت این ماشینها نسبت به ماشین های NC بالاتر است.
2) کار با این ماشین ها احتیاج به دانش بالاتری نسبت به کار با ماشین های NC دارد .
فن آوری میکرو کامپیوتر کامپیوتر های مدرن ماشین های الکتریکی هستند که محاسبات ریاضی یا فازی را انجام می دهند .
بخش سخت افزار کامپیوتر به مجموعه و سایلی الکترونیکی و مغناطیسی و کلا خود کامپیوتر اطلاق