اتوماسیون ماشین آلات CNC چگونه است؟

مراکز مونتاژ و تولید، هر دو از ماشین‌های کنترل عددی کامپیوتری (CNC) برای تولید کالاهایی که از طریق یک فرآیند قابل تکرار، مقرون به صرفه و کارآمد ایجاد می‌شوند، استفاده می‌کنند.

در دنیای امروز، این ماشین‌ها بخش‌های اصلی فناوری برای ایجاد قطعات و محصولات دقیق هستند. در حالی که استفاده از این ماشین‌ها برای انجام وظایف پیچیده، نیاز به اپراتورهای انسانی را کاهش داده است، اپراتورهای ماهر و واجد شرایط CNC برای اطمینان از عملکرد، کار و تحقق هدف ماشین‌ها ضروری هستند.

این مقاله توضیح می‌دهد که اتوماسیون CNC چیست، این ماشین‌ها چه کارهایی می‌توانند انجام دهند و افراد علاقه‌مند به ماشینکاری در کجای این حوزه رو به رشد قرار می‌گیرند.

اتوماسیون ماشین آلات CNC

وقتی برای اولین بار توسعه و معرفی شدند، دستگاه‌های CNC از نوار کاغذی پانچ شده یا سوراخ‌دار برای فناوری ذخیره‌سازی داده‌های مخابراتی استفاده می‌کردند. امروزه، آنها به دستورالعمل‌های دیجیتالی از تولید به کمک کامپیوتر (CAM) یا طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) متکی هستند.

این ماشین‌ها که توسط یک ماشین‌کار CNC اداره می‌شوند، از این دستورالعمل‌های دیجیتالی به زبان ماشین‌کاری CNC – که G-code نامیده می‌شود – برای تفسیر طرح‌ها، خودکارسازی ابزارهای ماشینی برای ساده‌سازی فرآیند تولید و در نهایت کاهش شدت کار استفاده می‌کنند.

این نوع ماشین‌ها معمولاً در کارخانه‌های تولید قطعات فلزی و پلاستیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند و استفاده از آنها مزایای متنوعی از جمله موارد زیر را به همراه دارد:

• کارایی : با دقت بالای خود، ماشین‌های CNC ضایعات هر قطعه کار را کاهش داده و هزینه‌های تولید را پایین می‌آورند. همچنین می‌توانند در هر ساعت از شبانه‌روز کار کنند، زیرا می‌توانند بدون دخالت مستقیم انسان به عملیات خود ادامه دهند.
• سرعت : افزایش بهره‌وری مستقیماً بر زمان لازم برای اتمام تولید تأثیر می‌گذارد. با انجام اقدامات فردی و ترکیب سایر مراحل تولید، این ماشین‌ها سریع‌تر و سریع‌تر از نیروی انسانی به تنهایی کار می‌کنند.
• ثبات و ظرفیت : دستگاه‌های CNC محصولات یکسانی را در مقادیر بالاتر به طور مداوم، مکرر و یکسان تولید می‌کنند، تا زمانی که هیچ خطایی در دستگاه یا خرابی در کدگذاری وجود نداشته باشد.
• ایمنی و سادگی: آنها به طور مستقل کار می‌کنند، به این معنی که پس از برنامه‌ریزی، دستورالعمل‌ها را تنها با چند اپراتور انسانی مهم برای نظارت و مدیریت دنبال می‌کنند. این همچنین به این معنی است که شرکت‌های تولیدی که از مواد سمی یا خورنده و دمای بالا استفاده می‌کنند، می‌توانند با استفاده از اتوماسیون CNC، کارکنان را ایمن نگه دارند.

ماشین‌های CNC خودکار چه کارهایی می‌توانند انجام دهند؟

انواع مختلفی از ماشین‌های CNC خودکار وجود دارد و قابلیت‌های خاص آنها نیازمند سطوح مختلفی از اتوماسیون، از ساده تا پیچیده‌تر، است.

انواع رایج دستگاه‌های CNC و کاربردهای آنها عبارتند از:

1. ماشین‌های فرز. ماشین‌های فرز CNC به عنوان یکی از محبوب‌ترین ماشین‌های خودکار، ماشین‌های بسیار دقیقی هستند که دقت، تکرارپذیری و توانایی تولید اشکال پیچیده با تلرانس‌های دقیق را ارائه می‌دهند. این ماشین‌ها امکان انجام عملیات مختلفی مانند سوراخکاری، سوراخکاری، شیارزنی و کانتورینگ را فراهم می‌کنند و همین امر آنها را در صنایع خودرو، هوافضا، الکترونیک و نمونه‌سازی محبوب کرده است. انواع رایج ماشین‌های فرز شامل دستی، ساده، یونیورسال و همه‌کاره هستند که عملکردهایی از قلاویزکاری، سوراخکاری و تراشکاری گرفته تا فرزکاری سطحی و ماشینکاری فلزات سخت را دارند.
2. برش‌دهنده‌های پلاسما. برش‌دهنده‌های پلاسما که برای ارائه برش‌های بسیار دقیق مواد با قوس‌های تخلیه الکتریکی طراحی شده‌اند، هوا را یونیزه کرده و ماده را در محل برخورد مشعل ذوب یا برش می‌دهند. ماشین‌کاران از پلاسمای داغ برای برش فلز و کاربردهایی مانند ساخت و ساز صنعتی، مرمت و عملیات نجات استفاده می‌کنند.
3. ماشین‌های تراش. ماشین‌های تراش CNC برای محصولات استوانه‌ای، مخروطی یا مسطح بهترین عملکرد را دارند زیرا حول یک محور مرکزی می‌چرخند و از ابزارهای برش اعمال شده بر روی قطعه کار برای برداشتن مواد و شکل دادن آن به محصول مورد نظر استفاده می‌کنند. فلزات، پلاستیک‌ها و چوب‌های مختلف به سرعت به محصولات روزمره مانند قطعات خودرو، لوله‌های تفنگ، چوب بیسبال، آلات موسیقی، میزهای ناهارخوری و پایه‌های مبلمان تبدیل می‌شوند.
4. برش واترجت . این دستگاه‌های همه‌کاره از جریان‌های پرفشار آب برای برش مواد استفاده می‌کنند. آن‌ها از یک پمپ فشار بالا برای ایجاد آب با سرعت بالا استفاده می‌کنند و گاهی اوقات مواد ساینده را برای افزایش نیروی برش به آب اضافه می‌کنند. سنگ، کاشی، شیشه، فلز، سرامیک، پلاستیک، فوم، لاستیک و سایر منسوجات را می‌توان با استفاده از یک دستگاه CNC خودکار برش واترجت برش داد.
5. ماشین‌های سوراخ‌کاری. ماشین‌های سوراخ‌کاری خودکار CNC برای پیچ، مونتاژ ثانویه یا نیازهای زیبایی‌شناسی، در هر ماده‌ای سوراخ ایجاد می‌کنند. این ماشین‌ها با استفاده از مته‌های چرخشی برای ایجاد سوراخ‌های استوانه‌ای، در صنایع خودرو، کشتی‌سازی، فضانوردی، مهندسی، قالب‌سازی و نجاری مورد استفاده قرار می‌گیرند.

سطح پیچیدگی و اتوماسیون مورد نیاز برای یک دستگاه اتوماسیون CNC به کار یا وظیفه، دقت مورد نیاز، بودجه و زمان موجود برای کار بستگی دارد. اپراتورهای CNC همه این عوامل را تعیین می‌کنند، حل‌کنندگان مشکلات دنیای واقعی این محصولات و تجهیزات نوآورانه را خلق می‌کنند.

جایگاه اپراتورهای CNC در حوزه رو به تکامل اتوماسیون CNC کجاست؟

اتوماسیون ماشین‌های CNC به منظور ساده‌سازی فرآیند تولید طراحی شده است. با افزایش ترکیب این فرآیند با رباتیک پیشرفته، به حذف ماشین‌آلات انسانی از چرخه تولید نزدیک‌تر می‌شویم.

اما ماشین‌های CNC به ماشین‌کارانی نیاز دارند که کد تولید شده را پیاده‌سازی و وارد کنند و در صورت نادرست بودن کد یا بروز سایر خرابی‌های سیستم، آن را اصلاح کنند. همچنین باید از نظر فرسودگی و انبساط حرارتی بررسی شوند و از نظر تلرانس و عملکرد تنظیم شوند.

ناگفته نماند که با پیشرفت در مدل‌سازی جامدات، سیستم‌های CAM/CAD و یکپارچه‌سازی رایانه، شرکت‌ها آماده سرمایه‌گذاری روی ماشین‌کاران آموزش‌دیده و تکنسین‌های رباتیک هستند.