مع تطور أجهزة الكمبيوتر ، يتم استخدام الأنظمة العددية بشكل جيد في مختلف الصناعات. الشيء نفسه ينطبق على التصنيع. اليوم ، مزايا التصنيع باستخدام الحاسب الآلي موضع ترحيب من قبل العديد من الشركات المصنعة في العديد من الصناعات لتطبيقات التصنيع والتصنيع الخاصة بهم.

مبادئ التشغيل الآلي والتقليدي باستخدام الحاسب الآلي

يتكون النظام من جزء من الأجهزة وجزء برمجي لأغراض الحوسبة. يتفاعل المشغل مع البرنامج لمراقبة معلمات الماكينة وإنشاء برامج NC. تتضمن جميع عمليات المعالجة حركة متحكم فيها لأداة القطع. ومع ذلك ، فإن الاختلاف الأكبر بين عمليات المعالجة التقليدية والتقنيات الأكثر تقدمًا اليوم هو وسائل التحكم.

في الأيام الأولى للتشغيل الآلي ، تم التحكم في جميع السكاكين يدويًا إلى حد ما. يقوم الميكانيكيون يدويًا بضبط المطاحن والمخارط باستخدام رافعات أو عجلات لتوجيه الحافة الحادة لأداة القطع إلى الجزء المناسب من قطعة العمل. لا يزال هذا أسلوبًا شائعًا ، حيث يستطيع الميكانيكيون المحترفون تصنيع المواد بدقة عالية. يمكن أيضًا استخدام أدوات التتبع والأنماط لتحسين الدقة والتكرار.

ومع ذلك ، هناك الآن بدائل للمعالجة اليدوية ، وأهمها التصنيع باستخدام الحاسب الآلي أو التحكم الرقمي بالكمبيوتر ، والذي تم تقديمه في أربعينيات وخمسينيات القرن الماضي. يتضمن التصنيع باستخدام الحاسب الآلي استخدام جهاز كمبيوتر لتوجيه أدوات قطع الآلة. بدلاً من الاعتماد على ميكانيكي بشري لنقل أداة القطع إلى أجزاء مختلفة من قطعة العمل ، توجه التعليمات الرقمية الماكينة إلى إحداثيات دقيقة تسمح لها بالعمل دون مساعدة.

برنامج NC هو في الأساس قائمة من التعليمات حول كيفية تعامل أداة الآلة مع جزء معين. يقرأ جهاز NC سطر البرنامج القديم سطراً ويخبر الجهاز بالتصرف وفقًا لذلك.

تعني المعالجة التقليدية الآن أن المشغل يتحكم بشكل مباشر في جميع حركات أدوات الماكينة. يختار متى يحرك الأداة ويتغذى ، ومتى يتوقف وأين. يستخدم المشغلون في الغالب المقاييس والمساطر المتخصصة المضمنة في عصا التحكم لمزيد من الدقة.

مزايا التصنيع باستخدام الحاسب الآلي

1. المعالجة الآمنة

يشير التصنيع باستخدام الحاسب الآلي عادةً إلى الآلات الدقيقة التي يتم التحكم فيها عدديًا بواسطة الكمبيوتر. لذلك ، يمكن التحكم فيه من خلال تعليمات البرنامج الخاصة بأداة آلة CNC ، ويتم تنفيذ عملية المعالجة بالكامل تلقائيًا وفقًا لتعليمات البرنامج. تتميز أداة الماكينة بدرجة عالية من الأتمتة ، مما يقلل بشكل كبير من كثافة اليد العاملة للعمال.

حاليًا ، يمكن تشغيل العديد من آلات CNC دون مراقبة طوال دورة المعالجة ، مما يحرر المشغل من مهام أخرى. هذا له العديد من الفوائد الجانبية لمستخدمي CNC ، بما في ذلك تقليل إجهاد المشغل ، وعدد أقل من الأخطاء بسبب خطأ بشري ، وأوقات معالجة متسقة ويمكن التنبؤ بها لكل قطعة عمل.

التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ينقذ الأرواح. المشغل معزول 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 المطحنة أو المغزل. لا يتعين على المشغل أيضًا لمس سائل التبريد. اعتمادًا على المادة ، قد تكون بعض السوائل ضارة ببشرة الإنسان.

2. اقتصاد المعالجة

اليوم ، تتطلب الأدوات الآلية التقليدية اهتمامًا مستمرًا. أعني ، المشغل نقل كل جزء من الأداة بنفسه. هذا يعني أن كل عامل يمكنه العمل على جهاز واحد فقط. عندما وصل عصر CNC ، تغيرت الأمور بشكل كبير. تستغرق معظم الأجزاء نصف ساعة على الأقل للمعالجة لكل إعداد. لكن آلة CNC تقوم بجزء القطع بنفسها. ليست هناك حاجة للمس أي شيء. تتحرك الأداة تلقائيًا ويقوم المشغل ببساطة بالتحقق من أي أخطاء في البرنامج أو الإعداد. بعد قولي هذا ، يجد مشغلو CNC أن لديهم الكثير من وقت الفراغ. يمكن استخدام هذا الوقت للعمل مع الأجهزة الأخرى. لذا ، مشغل واحد ، العديد من الآلات. هذا يعني أنه يمكنك حفظ القوى العاملة.

3. الحد الأدنى لخطأ الإعداد

ميزة أخرى لتقنية CNC هي اتساق ودقة قطعة العمل. تبلغ الدقة النموذجية لماكينات CNC الحالية من ألفين إلى أربعة آلاف من البوصة أو من 0.05 إلى 0.10 مم ، مع إمكانية التكرار بالقرب من ثمانية آلاف من البوصة أو 0.02 مم أو أفضل منها. هذا يعني أنه بمجرد التحقق من صحة البرنامج ، يمكن بسهولة إنتاج جزأين أو عشرة أو ألف جزء متطابق بنفس الدقة والاتساق. يمكن تحقيق الإنتاج الضخم ، وجودة المنتج سهلة التحكم.

تعتمد أدوات الماكينة التقليدية على كفاءة المشغل في استخدام أدوات القياس ، وبالطبع ، يمكن للعاملين الجيدين ضبط الأجزاء بدقة كبيرة. ومع ذلك ، لا يوجد سوى عدد قليل من المشغلين المحليين الممتازين. هذا هو السبب في أن العديد من أنظمة CNC تستخدم مجسات قياس إحداثيات مخصصة. عادة ما يتم تثبيته في المغزل كأداة ، ويتم تحديد موضعه بواسطة المسبار الذي يلمس الجزء الثابت. بعد ذلك ، حدد نقطة الصفر في نظام الإحداثيات لتقليل خطأ الإعداد.

4. مراقبة حالة أداة الآلة الممتازة

بالنسبة لآلة الحالة ، يجب على المشغل أن "يشعر" بآلهته تقريبًا. هذا يعني أنه يتعين عليه تحديد أعطال الآلات والأدوات الباهتة بناءً على الغريزة والخبرة. ومع ذلك ، قد لا يكون قراره هو الأمثل. تضيف مراكز التصنيع باستخدام الحاسب الآلي الحديثة الكثير من أجهزة الاستشعار المختلفة. يمكن مراقبة عزم الدوران ودرجة الحرارة وعمر الأداة والمعلومات الموضعية الأخرى أثناء تشكيل قطعة العمل. بناءً على هذه المعلومات ، يمكنك اتخاذ قرارات أفضل.

على سبيل المثال ، ترى أن درجة الحرارة مرتفعة للغاية. تعني درجات الحرارة المرتفعة تآكل الأدوات ، وخصائص المعدن أسوأ ، وما إلى ذلك. كل ما عليك فعله هو خفض التغذية أو زيادة ضغط سائل التبريد. من الواضح أن المعالجة الآلية هي أكثر طرق التصنيع شيوعًا اليوم. تم إنشاء عملية إزالة المواد هذه قطعة بقطعة منذ زمن سحيق وهي الآن أداة تصنيع دقيقة راسخة. كل صناعة تستخدم الآلات إلى حد ما. دون استثناء. ومع ذلك ، تستفيد بعض الصناعات من المعالجة أكثر من غيرها.

5. دقة استنساخ مستقرة

نظرًا لأن ماكينات CNC تتبع تعليمات الكمبيوتر ، فهي دقيقة للغاية — أكثر دقة حتى من أمهر مهندس بشري. تبلغ دقة معظم ماكينات CNC حوالي 0.02 مم ، مما يعني أنه يمكن تصنيع الأجزاء المعقدة لتحمل شديد للغاية. يعد القضاء على الأخطاء أولوية قصوى للمصنعين ، وتقليل ماكينات CNC بشكل كبير من احتمال حدوث أخطاء.

6. عدد أقل من الاختبارات

تحتوي الآلات التقليدية حتما على بعض أجزاء الاختبار. يجب أن يعتاد العامل على التكنولوجيا وسيفتقد بالتأكيد شيئًا ما أثناء القيام بالجزء الأول واختبار التكنولوجيا الجديدة. هناك طرق لأنظمة CNC لتجنب التشغيل التجريبي. يستخدمون نظامًا مرئيًا يمكّن المشغلين من رؤية ما يحدث للمخزون بالفعل بعد مرور جميع الأدوات.

7. الأسطح المعقدة سهلة التصنيع

يكاد يكون من المستحيل تصنيع الأسطح المعقدة بدقة عالية باستخدام طرق المعالجة التقليدية. يتطلب الكثير من العمل البدني. يمكن لأنظمة CAM تشكيل مسارات أدوات تلقائيًا لأي سطح. ليس عليك بذل أي جهد على الإطلاق. هذه واحدة من أعظم مزايا تكنولوجيا التصنيع باستخدام الحاسب الآلي الحديثة.

8. معلمات القطع الأعلى

يمكن تصنيع الآلات عالية السرعة بسبب إغلاق منطقة القطع. بهذه السرعة ، تطير الرقائق بسرعة عالية. يتبع الرقائق رذاذ من سائل التبريد لأنه عندما يتعلق الأمر بالقطع عالية السرعة ، يكون المبرد تحت ضغط مرتفع. عندما تصل السرعة إلى 10000 دورة في الدقيقة أو أكثر ، يكون التشغيل اليدوي مستحيلًا بكل بساطة. مع سرعات القطع العالية ، من المهم الحفاظ على استقرار معدل التغذية وعرض الرقاقة ومنع الاهتزاز. التنفيذ اليدوي غير ممكن.

9. مرونة أعلى في الماكينة

نظرًا لأن هذه الأجهزة يتم تشغيلها بواسطة برامج الكمبيوتر ، فإن تشغيل أجزاء عمل مختلفة أمر بسيط مثل تحميل برامج مختلفة. هذا يجلب أيضًا فائدة أخرى ، التحويل السريع. نظرًا لأن هذه الأجهزة سهلة الإعداد والتشغيل ، ويمكن تحميل البرامج بسهولة ، فإن أوقات إعدادها قصيرة جدًا.

طرق المعالجة التقليدية هي آلات طحن للأخاديد أو الطائرات ، ومخارط للاسطوانات والأسطوانات ، وآلات الحفر للثقوب. يمكن أن تدمج المعالجة CNC بين جميع الوظائف المذكورة أعلاه في آلة واحدة. مع القدرة على برمجة مسارات الأدوات ، يمكنك تكرار أي حركة على أي جهاز. لذلك ، لدينا مراكز طحن يمكنها صنع أجزاء أسطوانية ومخارط يمكنها عمل فتحات. كل ذلك لتقليل إعداد الجزء.