آشنایی با ماشین سی ان سی یا هدایت عددی با رایانه-۵

آشنایی با ماشین سی ان سی یا هدایت عددی با رایانه-۵

اجزا و  ساختار  ماشین

مرحله نهایی در فرایند تولید قطعات با ماشین های سی ان سی ، تبدیل برنامه به حرکات فیزیکی برای برش ، شکل دهی یا تراش قطعات می باشد.
برای این منظور مجموعه ای از موتور های پله ای ، ریل ها و پیچ های مهره ساچمه ، تسمه ها ، چرخدنده های شانه ای و اجزا این چنینی درگیر فرایندی می شوند که به تولید  قطعات منجر می شود .

شکل کلی ماشین ، تعداد محورها ، نوع ریل ها و موتور های پله ای و دیگر اجزا مورد اشاره در بالا در هر ماشین سی ان سی ، تابع
نوع کاری است که برای آن طراحی شده است .
به طور کلی به هر مقدار که ماشین سی ان سی در گیر براده برداری مستقیم یا شکل دهی به مواد سختر باشد   ، به ساختار محکم تری نیاز دارد ، در این ماشین ها مواد و یا فلز خام با عملیات ماشینکاری به قطعه مورد نظر تبدل می شود و به این ترتیب هر قدر ماده مورد استفاده سختر باشد ، سرعت عملیات پایین تر و زمان عملیات ماشین کاری طولانی تر است.  
در مقابل ماشین هایی که به صورت مستقیم در گیر براده برداری نیستند ، و یا روی مواد سبک نظیر چوب و پلاستیک عملیات ماشین کاری انجام می دهند مانند ماشین های برش چوب ، برش لیزری ، برش با آب و یا چاپگر های سه بعدی و نظیر این ها که فشار روی کله گی ماشین زیاد نیست ، به طور معمول از سرعت بالا و ساختار سبک تری بر خوردارند .
تعداد محورها هم به همین ترتیب از روند بالا پیروی می کنند به این شکل که در ماشین های براده برداری محورهای بیش‌تری درگیر کار هستند و در ماشین های برش لیزری و‌ برش آب معمولا محور ها به دو محور ایکس و وای خلاصه می شوند.
در مجموع برای تبدیل جی کد به قطعه نهایی ، تعداد زیادی موتور ، شفت ، ریل و کلید های محدودیت حرکت به صورت برنامه ریزی شده محور ها ی ماشین را به حرکت در می آورند .در این جا به مهم‌ترین آن ها به طور خلاصه اشاره می کنیم.
برای شروع و تشریح این این اجزا از موتور های پله ای شروع می کنیم :

• این موتور ها رابط بین ماشین و پردازنده سی ان سی به وسیله راه انداز ( درایور ) هستند . موتور پله ای سیگنال دریافتی از پردازنده را به حرکت دورانی برنامه ریزی شده و قابل تنظیم با دقت بالا تبدیل می کند ،موتور های پله ای بر اساس ابعاد ، توان و تعداد پله ها و چندین مشخصه دیگر تقسیم بندی می شوند نظیر درجه حرارتی که موتور می تواند تحمل کند ، وزن ، تعداد سیم ، ولتاژ ، آمپر ...که سه  تا از مهم‌ترین آن ها عبارتند :

۱- مشخصه فیزیکی ابعاد که برای  نشان دادن این ابعاد به صورت تجاری از اصطلاح نما NEMA
برای تقسیم بندی ابعادی موتور ها استفاده می شود ، مثلا نما۱۴  یا ۱۷ یا ۲۳ که برای نمونه موتور پله ای  نما ۲۳  بیانگر موتور پله ای به ابعاد۱۱۲ ~۴۱*۵۶.۴ * ۵۶.۴
میلیمتر می باشد ، ابعاد عرض و ارتفاع ثابت و طول بر اساس توان و  گشتاور  موتور تغییر می کند  .

۲- گشتاور موتور های پله ای که بر اساس کیلو گرم بر سانتیمتر kg/cm و یا نیوتون بر متر Nmمی باشد , که در نمونه مورد اشاره در موتور پله ای نما ۲۳   با توجه به سایر مشخصات از ۳.۲ تا ۲۸ کیلوگرم بر سانتیمتر یا ۳. تا ۲.۷ نیوتون متر متغیر است .  

۳- تعداد پله ها ، که نشانگر دقت موتور می باشد مانند ۲۰۰پله که در یک دور کامل دارای ۲۰۰ موقعیت ۱.۶ درجه است ، یعنی یک دوران کامل را که ۳۶۰ درجه است ،طی ۲۰۰ حرکت ۱.۶ درجه دوران می کند . به هر مقدار که تعداد این پله ها بیش‌تر باشد ، دقت موتور بالاتر است( برای دقت های خیلی بالا از سروو موتور استفاده می کنند که در این مطلب مورد نظر نمی باشند ) .

• قطعه بعدی پیچ ها ی مهره ساچمه ، چرخدنده های شانه ای و یا تسمه های هستند که حرکت موتور پله ای را به ریل ها انتقال می دهند .
اگر در ماشینی سرعت بالا و قدرت پایین نیاز باشد از پولی و تسمه دندان‌ها دار برای انتقال حرکت استفاده می کنند . در بیش‌تر چاپگر های تزریقی از این روش استفاده می شود ، دقت این گونه ماشین ها خیلی بالا نیست.
روش دیگر که سرعت و قدرت قابل قبول را ارائه می دهد ،  استفاده از چرخدنده و چرخدنده شانه ای برای انتقال حرکت است که در ماشین های برش لیزر و برش آب و فرز کنده کاری چوب به صورت صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند .
اگر در ماشین سی ان سی به دقت و توان خیلی بالا نیاز باشد  ، از پیچ  های مهره ساچمه ( بال اسکرو ) استفاده می شود  ، سرعت در این پیچ های مهره ساچمه بالا نیست با این حال در مقایسه با تسمه و چرخدنده بسیار دقیق و توانمند  است اما به دلیل قیمت خیلی بالا در ماشین های ارزان قیمت استفاده نمی شود  .


@robotabzarir