CNC Machines

الـ CNC Machines من الماكينات المتطورة ويتم التحكم فيها عن طريق الكمبيوتر , وقد تم استخدامها حاليا في استخدامات كثيرة في العديد من المجالات وبشكل فعال , وهذه الماكينة عالية الدقة يمكنها إنتاج العديد من الأشياء الرائعة , مع تعدد الاستخدامات التي توفرها ماكينات التحكم الرقمي CNC  تجعل من السهل على أي شخص أن يقوم باستخدامها.

ما هي الـ CNC Machines :

السي أن سي (CNC) هي اختصار لـمصطلح (Computer Numerically Controlled machine) أي (ماكينة يتم التحكم بها رقمياً باستخدام الكمبيوتر) , وان هذا الاسم يوحي بأن حركات الماكينة وكيفية تشغيلها يتم بواسطة أوامر من الكمبيوتر بدلا التحكم اليدوي.

لماذا تم التفكير في اختراع الـ CNC Machines :

اذا كنت رأيت حرفيين يستخدمون المنشار والمقدح وينحتون بشكل يدوي على الخشب. أو إذا كنت مهتم بالصناعة فربما رأيت محترفي تشكيل معادن يستخدمون المخارط اليدوية لإخراج قطعة فنية حسب القياسات المطلوبة. في هذه الحالات فإن هؤلاء الحرفيين يقومون بتحريك أدوات القطع يدوياً لإخراج المطلوب , هذا قد يتطلب ساعات طويلة من العمل ومحدودية في دقة الناتج , بالإضافة أنها تحتاج إلى خبرات كبيرة قبل الوصول إلى مراحل متقدمة , ولذلك قد جاءت الحاجة الي اختراع ماكينة CNC لتفادي الاخطاء البشرية الناتجة عن الانسان والتي تسبب ان يخرج العمل به اخطاء واضحة.

في حالة ماكينة السي أن سي ( CNC Machines ) فإننا نقوم بكتابة أوامر حركية للماكينة لتقوم بتنفيذها امرا بعد امر , وسلسلة الأوامر هذه تدعى برنامج الـ G-Code , وهو يتحكم في حركة الطاولة (التي تثبت عليها القطعة المشغولة)، وحركة أداة القطع وسرعة دوران أداة القطع والأوامر الثانوية مثل تغيير أداة القطع وتشغيل وإطفاء التبريد والشفط والتثبيت ستكون كلها متواجدة في هذا البرنامج , ويقوم البرنامج بإعطاء الأوامر بشكل تتابعي لجميع المحركات (Motors) والمتحكمات وإكسسوارات الماكينة للقيام بالعمليات التي طلبها المصمم , و كتابة الأوامر تجعل من السهل تنفيذ عمليات معقدة باستخدام هذه الماكينة الرائعة , على سبيل المثل يمكنك تشكيل مجسمات ثلاثية الأبعاد معقدة جداً باستخدام برنامج معد مسبقاً لرسم المجسمات ثلاثية الابعاد , فيتم رسمها بالبرنامج الرسومي وتقوم الماكينة بتنفيذها بكل دقة .

مميزات الـ CNC Machines التي تميزها عن العديد من الماكينات :

– يمكن إنتاج نفس القطعة المشغولة بكميات كبيرة وبنفس الدقة وبشكل مطابق إذا تم كتابة البرنامج مرة واحدة.

– تقليل وقت الشغل والحفاظ على حياة أداة القطع.

– زيادة الإنتاجية.

– إنتاج مشغولات معقدة الشكل بسهولة.

– السرعة العالية والدقة العالية والكفاءة العالية.

– تأتي قوة ماكينات CNC من قدرتها على التعامل مع أنواع مختلفة من المواد بدقة عالية. بخلاف الماكينات الأخرى حيث أثبتت ماكينات التحكم الرقمي كفاءتها في التعامل مع المواد السميكة ويمكنها اختراقها بكل سهولة , وأيضا تستطيع ماكينات الـCNC التعامل مع التفاصيل الدقيقة على سبيل المثال قطع حرف الـVربما يكون ليس من السهل على الماكينات الأخرى التعامل مع مثل هذه الأعمال التي تتطلب الدقة، لكن الأمر مختلف مع ماكينات التحكم الرقمي مثل ماكينة CNC.

مكونات الـ CNC Machines :

– الجزء الميكانيكي ويمثل الماكينة في حد ذاتها

– الجزء الالكتروني ويمثل دائرة الربط بين الحاسوب والماكينة.

– الجزء الثالث هو الحاسوب تستطيع هذه الماكينات ان تعمل في ثلاثة محاور X,Y,Z او اكثر من ذلك وتستخدم الموتورات للتحكم في حركة المحاور.

مثال علي برنامج من البرامج التي تستخدم لتشغيل CNC وهو برامج CAD/CAM :

يوجد علاقة وطيدة بين ماكينة CNC وبرنامج CAD/CAM فهو برنامج يساعد في عملية كتابة الاوامر التي تفهمها الماكينة وتقوم بتنفيذها , فظهر هذه البرامج نتيجة للحاجة لحل مشكلة كتابة الأوامر بناءاً على معطيات رسومية سميت هذه البرامج ببرامج الـCAM (اختصارا لـ Computer Aided Manufacturing : أي التصنيع بمساعدة الكمبيوتر ) وهو علم واسع ومستقل وهناك العديد من البرامج التي تقدم هذه الخدمة بشكل منفصل أو بشكل مندمج مع برامج الرسم بما يعرف بـCAD/CAM.

انواع الـ CNC Machines :

يوجد اكثر من نوع من ماكينات CNC , ويختلف كل نوع عن النوع الآخر في الاستخدام والغرض المطلوب من الماكينة والانواع هي :

1 – ماكينات التفرز MILLING MACHINES :

يستخدم هذا النوع من ماكينات CNC قواطع دوارة لقطع مواد مختلفة من المواد المصنعة , وتعتمد عملية القطع على بعض الأوامر لتحديد العمق، الاتجاه وزاوية القطع ودقة القطع في هذه الماكينة أصبحت أكثر دقة نظرا لاستخدام التكنولوجيا وادخال الحاسب الآلي على عكس السابق عندما كانت تعمل باليد.

2 – ماكينة القطع بالبلازما Plasma cutters :

هذا النوع من ماكينات الـ CNC يقوم بقطع الفولاذ والمواد الأخرى بوساطة البلازما، وتكون عملية القطع باستخدام مقصات البلازما , فتستخدم في قطع المواد شديدة الصلابة .

3 – المخرطة Lathes :

إحدى أنواع ماكينات CNC التي تستخدم في شغل وتصنيع المعادن عن طريق دوران المشغولات المراد تشكيلها، وإعطائها الشكل المطلوب.

4 – القطع بضخ الماء Water jet cutting

نظام قطع يستخدم في ماكينات الـ CNC وهو نظام قطع بارد غير ملوث للبيئة، يكون القطع عن طريق ضخ الماء وتستخدم هذه التقنية مع أي نوع من المواد اللينة أو القاسية مثل المعادن والزجاج والسيراميك.

5 – ماكينات الراوتر CNC :

ماكينات الراوتر CNC تقوم بقطع الخشب، البلاستيك، و أيضا الصفائح المعدنية، ويكون القطع ثلاثي الأبعاد في تصنيع المنتجات الضخمة. القطع ثلاثي الأبعاد هو الشائع في ماكينات الراوتر ولكن هاك أيضا قطع على أربعة أبعاد، وخمسة و ستة أبعاد والتي تكون مثالية في المنتجات المعقدة.

6 – الطابعات ثلاثية الأبعاد 3D :

تكنلوجيا CNC لها تأثير ملحوظ في عالما الطباعة الرقمية 3D , يقوم الطارد بدفع البلاستيك الساخن من خلال فتحة صغيرة، طبقة بعد طبقة، حتى انتهاء عملية الطباعة وتكون هذه العملية ببطيء ووفق منهجية.

وبذلك تعتبر الـ CNC Machines من افضل الماكينات لأنها تتميز بالدقة وامكانياتها لإنتاج العديد من الأشياء الرائعة , مع تعدد الاستخدامات التي توفرها ماكينات التحكم الرقمي CNC , فتجعل من السهل على أي شخص أن يقوم باستخدامها.

لمتابعة مقالات تانية على موقعنا : من هنا

لسلسلة دليل المهندس فى وظائف العناصر الالكترونية : من هنا