، شبکه آموزشی پژوهشی دانشجویان مادسیجایران

Madsg.com

!!مادسیج یعنی دهکده علم و دانش ایران

CNCسیستم های

سیستم کنترل عددی

ع%ددی در (NC)کن%ترل مختلفی ه%ای بص%ورت می ق%رار اس%تفاده م%ورد ماش%ین کن%ترل قس%مت گ%یرد و ب%ا این سیس%تم ابع%اد مش%خص ش%ده توس%ط ب%ا گ%ردد م%ی کن%ترل ش%ده م%عین اع%داد و% ک%ده%ا ما%ش%ین %دس%تور ب%ه )رمز%ه%ا( ک%دها این از% ا%س%تفاد%ه داد%ه می %ش%ود ک%ه عملی%ات% مخت%لفی را% انج%ام ده%د مث%ل ح%رکت مح%ور% اص%لی% در %جه%ا%ت مختل%ف ،روش%ن

و س%ایر وخ%اموش ش%دن% دس%تگاه% ه%ای س%رد ک%نن%دهی%ک )مح%ل( مک%انی% ع%ملیت %بن%ابر %این %م%وقعیت%

شم%اره در دس%تگاه کنت%رل مشخص% می %گرد%د.

سیستم کنترل عددی

نگاهی کلی به ماشینهایCNC کنترل عددی کامپیوتری

نگاهی کلی به ماشینهای کنترل عددی CNCکامپیوتری

میالدی پدی%د آم%د ۴۰روش سی ان س%ی در ده%ه •و ادامه دهن%ده روش دس%تگاه های ان س%ی )کن%ترل رقمی( ب%ود. از ان س%ی در جن%گ جه%انی دوم ب%رای

تولید جنگ افزار و پیچ ها استفاده زیادی می شد.

• CNC ه%ا ماش%ینهای اب%زار م%درن و رباته%ای خودك%ار بعن%وان بخش ك%امپیوترپیش%رفته ای هس%تند ك%ه از

ش%ود. می اس%تفاده آنه%ا كنن%ده كن%ترل اساس%ی كامپیوتره%ا در ح%ال حاض%ر یكی از اج%زاء اص%لی می و هس%تند دس%تگاهها ك%ردن اتوماتی%ك ب%رای ه%ای ماش%ین مانن%د مختلفی دس%تگاههای توانن%د

ابزار , جوش و برش با لیزر را كنترل كنند.

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 الزم در یك برنامه گنجاندهمی شود كه بتواند با حداقل نیاز به ورودهای

بعدی نتیجه الزم را بگیرد .

نگاهی کلی به ماشینهای کنترل عددی CNCکامپیوتری

نگاهی کلی به ماشینهای کنترل عددی CNCکامپیوتری :CNCتاریخچه ماشینهای

فص%ل جدی%دی را در ام%ر اتوماس%یون گش%ود. بع%د 1952اب%داع كن%ترل ع%ددی در س%ال از جن%گ جه%انی دوم ن%یروی ه%وایی آمریك%ا احس%اس ك%رد نی%از ب%ه تولی%د قطع%ات پیچی%ده و دقی%ق هواپیم%ا دارد ك%ه س%اخت آنه%ا ب%ا ماش%ینهای اب%زار معم%ولی مش%كل اس%ت .

كمپ%انی در مناس%ب اب%زار ماش%ین ی%ك توس%عه راه در ق%دمها در   Parsonsاولین ش%د) برداش%ته میش%یگان انس%تیتو 1947ای%الت مك%انیزم س%رو آزمایش%گاه در و )

س%اخت ی%ك ف%رز 1952( . در س%ال 1949كام%ل ش%د ) MITتكنول%وژی ماساچوس%ت پ%%%%%ذیرفت. انج%%%%%ام مح%%%%%ور س%%%%%ه اتوماتی%%%%%ك كن%%%%%ترل ب%%%%%ا

ب%ر اس%اس اص%ول كامپیوتره%ای دیجیت%الی می باش%د ك%ه در آن NCسیس%تم كن%ترلر توس%عه منطقی پیش%رفته محس%وب می ش%د. تكنول%وژی ی%ك كنترله%ای NCزم%ان

ب%ود ك%ه در آن ی%ك ك%امپیوتر بعن%وان بخش اص%لی سیس%تم CNCع%ددی ك%امپیوتری  توس%عه CNCكن%ترلر انج%ام وظیف%ه می كن%د. رباته%ای ص%نعتی همزم%ان ب%ا سیس%تمهای

  نقش 70 س%اخته ش%د ام%ا ت%ا اواخ%ر ده%ه 1961یافتن%د و اولین رب%ات تج%ارتی در س%ال مهمی را در تولید بازی نكردند.

اعالم نیاز نیروی هوائی ایاالت متحده وساخت اولین ماشین فرز با 1949-1952®  MITبا همکاری فنی و تحقیقاتی Parsonsکنترل اتوماتیک)عددی( توسط شرکت

APT ابداع زبان برنامه نویسی 1958 ® IC توسعه 1959 ® CNC اولین ماشین کنترل عددی با مینی کامپیوتر1972 ® 6 و 5 ساخت کنترلر فانوک سیستم 1975 ®

بیتی 4با میکروپروسسور  Sinumerik System 7 ساخت کنترلر 1977-1982® بیتی 16با میکروپروسسور Sinumerik System 8 ساخت کنترلر 1982®  Sinumerik System 3 ساخت کنترلر 1981® 

آنالوگ 800سری - Sinumerik 810 ساخت کنترلر 1985 ® Sinumerik 850 ساخت کنترلر 1986® 

Sinumerik 880 ساخت کنترلر 1988 ®  سری دیجیتال 840 / 810 ساخت کنترلر 96-1995 ®

نگاهی کلی به ماشینهای کنترل عددی CNCکامپیوتری

روند توسعه ماشینهای CNC:

CNCو NC تفاوت سیستمهای

رش%د فرآین%د خودك%ار ش%دن تولی%د نی%از ب%ه ماش%ین ه%ایی ك%ه ب%ا  ب%ه توس%عه ك%امپیوتر كن%ترل می ش%وند را اف%زایش داد و منج%ر

گردید. CNC تحت عنوانNCماشین های

از س%خت اف%زار الك%ترونیكی ب%ر پای%ه تكنول%وژی NC سیس%تمهای ی%ك می%نی ك%امپیوتر CNCم%دارهای دیجیت%الی اس%تفاده می کردن%د.

ی%ا میك%رو ك%امپیوتر را ب%رای كن%ترل ماش%ین اب%زار بك%ار می گ%یرد و ت%ا ح%د امك%ان م%دارهای س%خت اف%زار اض%افی را در واح%د كن%ترل

حذف می كند.   

مبت%نی ب%ر ن%رم اف%زار CNCب%ر پای%ه س%خت اف%زار ب%ه   NC گ%رایش از انعط%اف پ%ذیری سیس%تم را اف%زایش داد و امك%ان تص%حیح برنام%ه

ها را در حین استفاده فراهم ساخت.

CNCو NC تفاوت سیستمهای

CNC: اصول کنترلی دستگاه

CNC بلوک دیاگرام دستگاه•ب%ه منظ%ور انج%ام عملی%ات CNC از آنج%ایی ک%ه ی%ک دس%تگاه•

ب%ه ص%ورت %دقی%ق خودک%ا%ر ب%ه ک%ار م%ی ر%ود ل%ذا ب%رای% کن%ترل می ش%و%د. %آ%ن از% س%یس%تم کنت%رل حل%قه بس%ته %استف%ا%ده

CNC: اصول کنترلی دستگاه

بررسی یک سیستم کنترل حلقه بسته:• ب%رای کن%ترل خ%روجی ی%ک سیس%تم از طری%ق ورودی •

آن الزم اس%ت ک%ه در ه%ر زم%ان از خ%روجی ان%دازه از آن انح%راف تع%یین و ض%من آم%ده ب%ه عم%ل گ%یری مق%دار دلخ%واه فرم%انی مناس%ب ب%ه ورودی اعم%ال گ%ردد

تا خروجی به میزان مطلوب برسد

Input Data Reader Memory Comparato

r

Servo motor

Feedback Device

CNC بلوک دیاگرام دستگاه

این عملیات ها در داخل کامپیوتر صورت میگیرد

: نمایی از یک کنترل 1شکل CNCگر

CNC برنامه ریزی دستگاه

الف ( ترس,يم قطع,ه م,وردنظر ب,ه ص,ورت ك,امًال/ س,ه بع,دي توس,ط •AUTO CADنظير cadنرم افزارهاي

•MECHANICAL DESKTOP, AUTO SURF, CATIA, ب ( تصميم گيري در مورد نوع ماشين مورد نياز جهت عمليات•ش,امل • مي توان,د قس,مت )اين ني,از م,ورد اب,زار انتخ,اب ج (

متغیره,ای گون,اگون باش,د ك,ه معم,وًال/ به,ترين متغیره,ای مرب,وط ب,ه كيفيت همزم,ان م,ورد به,ترين و زم,ان ك,ه كم,ترين حالتي اس,ت

توجه قرار گيرند.(افزاره,اي • ن,رم از اس,تفاده نظ,ير CAMد( MASTERCAM, EDGE

CAM,POWER MILL ط,رح از نظ,ر ك,دهاي مورد اس,تخراج جهت كشيده شده در قسمت الف .

ه¨ ( مش,اهده ش,بيه س,ازي ح,ركت قلم نس,بت ب,ه قطع,ه ك,ار درون • در ص,ورت CNCEZن,رم افزاره,اي ش,بيه س,از ك,امپيوتري نظ,ير

اس,تخراج CNC رض,ايت بخش ب,ودن اين قس,مت ، فرس,تادن ك,دهاي و توليد نهائي قطعه CNCشده در اين قسمت به دستگاه

CNC برنامه ریزی دستگاه

مراحل برنامه ریزی

CNC برنامه ریزی دستگاه

(CAM)- ش%کل قطع%ات از پیش توس%ط ی%ک برنام%ه ک%ه در سیس%تم کم 1z ب%رای این منظ%ور هن%وز از اس%تاندارد تولی%د ش%ده مش%خص می گ%ردد. معم%وال

EIA-274-Dاس%تفاده می ش%ود ک%ه ک%د جی G-Code نامی%ده می ش%ود،در هم این اس%تاندارد فایله%ا مس%یر ح%رکت و عملک%رد ترتی%بی دس%تگاه را مش%خص

می کنند

CADفای%ل ورودی ،CNC دس%تگاه های ISO 10303- در اس%تاندارد جدی%دتر 2قطع%ه ک%ار را تعری%ف می کن%د و ه%ر دس%تگاه ب%ا توج%ه ب%ه ابزاره%ا و ق%ابلیت ه%ای

خود , مسیر حرکت را تولید می کند.

به عنوان مثال:G01حرکت خطی : G02حرکت دورانی : G90 نوع مختصات را از :

نظر نسبی بودن یا مطلق بودن مشخص می کند

وجود داردCNC نوع 2ازنظر نوع ورودی دیتا

N0080 ... N0090 G00 X100 Y100 N0100 G00 Z-2 N0110 G01 X110 F20 N0120 Y200 F15 N0130 G00 Z10 ...N0140--------------------

-G نمونه ای ازCode

-----------------

CNC برنامه ریزی دستگاه

یکی از محبوب ترین نرم افزارهای مورد استفاده در صنعت •است Power Mill نرم افزار

می باشد CAMاین نرم افزار از سری •

G-Codeنگاه کلی به

G-Codeنگاه کلی به

موج,ود میباش,د مانن,د CNCکن,ترلر ه,ای مختلفی ب,رای دس,تگاه ه,ای میتسوبیشی و...،فاگورو هایدن هاین، زیمنس،فانوک

زیمنس و های,دن ه,این از م,ارک ه,ایی می باش,ند ک,ه در ای,ران ف,راوان استفاده می شوند

تف,اوت ه,ای اینه,ا ب,ه چگون,ه اس,ت منط,ق در ی,افت اطًالع,ات بص,ورت ک,د شروع می شوند Gهائی می باشد که با

نوع کد وجود دارد:2: کدهای عمومی- 1

ح,رکت دورانی G03و G02ح,رکت خطی اس,ت   G01به عن,وان مث,ال ک,د ن,وع مختص,ات را از نظ,ر مطل,ق ب,ودن ی,ا نس,بی ب,ودن G90می باش,ند و

مشخص می نماید.

.مایدن با توجه به نوع کنترلر شاید شماره کد فرق :کدهای خاص- 2 در زیمنس منظ,ور انتخ,اب سیس,تم ان,دازه گ,یری G20 ب,ه عن,وان مث,ال

این ک,ار را امج,ام G70متری,ک می باش,د ولی این در های,دن ه,این ک,د میده,د پس هم,انطور ک,ه گفت,ه ش,د آم,وزش ک,دها بای,د ب,ا توج,ه ب,ه ن,وع

کنترلر صورت گیرد

G-Codeنگاه کلی به

می باشد G01کد کد،اده ترین سمثًال در خط فرمان دستگاه تراش تایپ می شود

.G01 X20 Y34 Z30 F10 S100 M7د از پیش ح, ب,ا ه,ر وا10دس,تگاه اب,زار را ب,ه این نقط,ه ،ب,ا س,رعت

بردتعیین شده با سرعت اسپیندل هزار و...می در بعض,ی م,وارد دس,تگاه می توان,د مختص,ات را ب,ه ص,ورت قط,بی

نیز دریافت کند.

مانن,د کدهای ج,انبی M و S کاره,ای ج,انبی مانن,د روش,ن ک,ردن مش,خص ک,ردن س,رعت و چگون,ه زی,ر ،پمپ م,اده خن,ک کنن,ده

گروه کاری انتخاب می شود

مثًال برنام,ه ای نوش,ته ش,ود ک,ه دس,تگاه بای,د ب,ه نق,اط مختل,ف ب,رود و بع,د از انج,ام عملی,ات در ان مح,ل ی,ک عم,ل ب,ا ی,ک گ,روه

عمل خاص را تکرار کند

CNCانواع ماشين

CNCانواع ماشين

به طور كلي به سه دسته CNCماشين ابزارهاي •كل�ي 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

-ماشينهاي فرز1-ماشينهاي تراش2-ماشينهاي سوراخكاري3-ماشينهاي سنگ زني دقيق4 و EDM-ماشينهاي اسپارك 5

وايركات-ماشينهاي ليزر6-ماشينهاي كپي تراش كنترل 7

عددي يا مجه�ز به دستگاه ديجيتايزر

الف-ماشين هاي ابزار

-ماشينهاي جوشكاري 1-ماشينهاي پانچ2-ماشينهاي برش توسط جوش3- ماشينهاي فرم 4- ماشينهاي خم كاري لوله 5

ب-ماشينهاي ورقكاري و ماشينهاي تجهيزات ساخت

ج-ماشينهاي بازرسي كننده و كنترل كننده براي اندازه گيري ابعاد سه بعدي اجسام

دو نمونه از ماشينهاي اين گروه عبارتند از: CMM: . كه يك اندازه گير سه بعدي است

Profile Projector: سايه نگار

مزایا , معایب :CNC و كاربردهای 

  :CNCمزایا

- توانائی ماشینکاری قطعات پیچیده 1)انعطاف پذیری (

- دقت باًال2- تکرارپذیری3- عدم نیاز به ماشینكار با تجربه4- خطر كمتر برای اپراتور5- سرعت باًال در ماشینكاری و به تبع آن 6

كاهش زمان تولید- كاهش ضایعات7- كاهش امكان خطای انسانی8- كاهش هزینه ساخت قید وبست9

-كاهش زمان تنظیم اولیه ماشین10-كاهش زمان اندازه گیری و كنترل11-افزایش قابل توجه راندمان تولید12

  :CNCمعایب

- قیمت نسبتا زیاد1- تعمیر و نگهداری پیچیده تر و پرهزینه تر2- نیاز به اپراتور حرفه ای و آموزش دیده و هزینه پرسنلی 3

بیشتر

  :CNCموارد كاربرد ماشین ابزارهاي

- تولید قطعات حساس و با دقت باال 1(100000- تولید قطعات با تیراژ نسبتا زیاد )کمتر از 2- ساخت قطعات پیچیده ، هر چند که تیراژ کمی داشته 3

باشند )مانند قالب ها(

از نظر CNCانواع تعداد محورها

موجود می باشد: CNC نوع 4به طور کلی بسته به تعداد محورها،

دو محوره: این نوع ماشین ها برای تولید قطعات •اسباب باز یهای

چوبی و یا قطعات تزیین منازل مورد استفاده قرار می گیرند. در این

وجود ندارد و کاربرد صنعتی ندارند. Zنوع ماشینها محور

سه محوره: این نوع ماشینها متداولترین• CNC می باشند که کاربرد صنعتی های موجود

محور دارند. در این دستگاه ها شعاع حرکتیX فوت، محور 8در حد Y فوت و4در حد

اینچ می باشد.6درحدود Z محور

  از نظرتعداد محورها:CNCانواع

CNC 3: نمایی از یک 2شکلمحوره

چهار محوره: •ابزار برش و فرز اضافه نمودن محور چهارم اجازه میدهد که

حول قطعهبچرخد.

  از نظرتعداد محورها:CNCانواع

CNC 4 :نمایی از یک 3شکلمحوره

  از نظرتعداد محورها:CNCانواع

پنج محوره:•سه بعدی را انجام داد.با این تعداد محور میتوان حول یک قطعه برش

محوره4 یا 3های CNC اکثر صنایع کوچک و متوسط از • محوره توسط صنایع کشتی سازی، اتومبیل سازی و 5های CNC استفاده می کنند.

هواپیماسازی مورد استفاده قرار می گیرند.

CNC 5 :نمایی از یک 4شکلمحوره

از نظر CNCانواع موتور

  از نظرتعداد موتور:CNCانواع

نوع موتور وجود دارد:2در ارتباط با موتور،

Stepper -1Servo -2

پس از دری%افت س%یگنال حرک%تی، در Stepperموتوره%ای جابج%ا جهت برنام%ه در ش%ده گفت%ه ان%دازه ب%ه مش%خص

ش%دن متوق%ف و برنام%ه اتم%ام محض ب%ه ولی میش%وند اطالع%ات م%وقعیت نس%بت ب%ه مب%دا پ%اک میش%ود و ک%امپیوتر

در z دقیق%ا ب%رش اب%زار ک%ه ده%د تش%خیص توان%د چ%ه نمی موقعی%تی ق%رار دارد. در ب%رش ه%ای پیچی%ده اس%تفاده از این در ب%%رعکس ش%%ود. می خط%%ا ب%%روز س%%بب موتوره%ا

س%یگنال Servoموتوره%ای ی%ک حرک%تی ن%وع ه%ر از بع%د ب%ه موت%ور ط%رف از اب%زار م%وقعیت اطالع%ات ح%اوی

کامپیوتر فرستاده می شود.

• fa.wikipedia.org• sakhtotolid85.blogfa.com• Mst-mech.blogfa.com• www.ir-tr.com• sakhtotolid.mihanblog.com• www.tez.blogsky.com

:منابع

Title

• Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit. Vivamus et magna. Fusce sed sem sed magna suscipit egestas.

• Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit. Vivamus et magna. Fusce sed sem sed magna suscipit egestas.