תוֹכֶן
CNC הוא קיצור של בקרת מספרים ממוחשבת. זוהי שיטה המשמשת לעיבוד שבבי מודרני המבצעת מגוון רחב של משימות נלוות. במאמר זה נבחן מכונות CNC וכיצד משתמשים בה ביישומי ייצור מתכת גדולים וגם על ידי אלפי חובבים בבית.
כַּתָבָה
לפני המצאת מכונות CNC, הייצור המתכות נעשה על ידי מכונות NC (בשליטה מספרית). מכונות אלה תוכננו ופותחו בסוף שנות הארבעים ותחילת שנות החמישים על ידי ג'ון ט 'פרסונס, שעבד בשיתוף פעולה עם MIT. העבודה שבוצעה על ידי פרסונס ו- MIT הוזמנה על ידי חיל האוויר של ארצות הברית כאמצעי לפיתוח דרך חסכונית יותר לייצור חלקי מטוסים בעלי עקומות גיאומטריות מורכבות. במהלך העשור הפכו מכונות NC לתקן התעשייתי.
בשנת 1967 החל מושג המכונות הנשלטות על ידי מחשב להסתובב. בשנת 1972, פיתוח נוסף באבולוציה של CNC החל לתפוס מקום, עם הטמעת CAD (תכנון בעזרת מחשב) ו- CAM (תוכנית בעזרת מחשב). בשנת 1976 הוצגו מערכות ה- CAD / CAM הראשונות ובאמצע 1989 מכונות CNC הוכרו כסטנדרט בתעשייה.
חֲשִׁיבוּת
מכונות ה- NC המקוריות נשלטו על ידי כרטיסי נייר מחוררים שהציגו סדרת קודים - המכונים קודי G - שנתנו למכשיר הוראות למיקום. מכונות אלה היו כולן קוויות וככאלה, לא הצליחו לשנות את הפרמטרים שנקבעו מראש. עם התפתחותן של מכונות CNC כגון מכונות כרסום ומחרטות, קודי G עדיין משמשים כאמצעי שליטה אך כיום הם מפותחים, מבוקרים ומונעים באמצעות מחשבים. בחלק מהווריאציות האחרונות של מכונות אלה, קודי G ופקודות מקומיות משולבים ליצירת שפת תכנות חדשה הנקראת תוכניות פרמטריות. המכונות הכוללות תוכניות אלה מאפשרות למפעיל לבצע התאמות מותאמות ולהקל על הגישה לפרמטרים חשובים של המערכת.
היתרון העיקרי של מכונות CNC הוא בכך שהוא מאפשר דיוק גבוה, יעילות, פרודוקטיביות ובטיחות מעל צורות אחרות של ציוד מתכות. באמצעות מכונה זו, המפעיל נמצא בסיכון נמוך יותר ואינטראקציה אנושית מופחתת משמעותית. ביישומים רבים, ציוד CNC יכול להמשיך לפעול ללא צורך במפעיל קבוע. אם מתרחשת שגיאה או בעיה, תוכנית המכונה מפסיקה לפעול באופן אוטומטי ומודיעה או מתקשרת למפעיל הנעדר.
סוגים
כמעט כל פיסת ציוד מתכות זמינה בגרסת CNC. זה כולל מחרטות, EDM, מקדחות, מכונות כרסום, נתבים, מכונות ניקוב, מגרסות ומכשירי חיתוך ברמת דיוק גבוהה הכוללים דחפי פלזמה, לייזר, סילון מים או דלק אוקסי.
ניתן לשלב מכונות CNC מודרניות ביחידת ייצור הנקראת תא. תאים אלה משמשים ליצירת חלקי יחידה מורכבים הניתנים לשליטה באמצעות יישום פשוט של התוכנית.
שיקולים
כיום, אנשים רבים פותחים ומנהלים חנויות קטנות עם מכונות CNC במוסכים או במרתפים שלהם. זהו תחום של עניין עצום עבור חובבים רבים המחפשים אתגר חדש. מיצירת ייצור מתכת וכלי עץ ועד יישומי קידוח מבוקרים על ידי מחשב, מכונת CNC פתחה עולם חדש לגמרי עבור מוחות יצירתיים למצוא דרכים חדשות לגרום לרעיונות שלהם להתעורר לחיים.
יתרונות
היתרונות של מכונות CNC:
קיצוץ בעלויות. מכונות ה- CNC מאפשרות למפעיל לנצל את מלוא חומר הגלם. בדיוק שלו הפסולת מופחתת - מה שממזער הפסדים ומגדיל את הרווחים בעלויות.
מְהִירוּת. מכונה זו יכולה לייצר במהירות חלקים שאחרת יידרשו צעדים רבים לייצור.
בְּטִיחוּת. מכיוון שתהליך הייצור הוא אוטומטי לחלוטין, המפעיל מונע מכלל נזק, מה שמאפשר סביבת עבודה בטוחה בהרבה.
יעילות מוגברת. מכונות CNC הן הדרך היעילה ביותר ליצור רכיב, בשל העובדה שלרוב יש גלאים המאשרים איכות פנימית. ברגע שמתגלה שגיאה או מחסור במוצר, הפעולה נקטעת כדי למנוע אובדן נוסף של חומר.
עם היעילות של מכונות אלה בנוסף למהירות הייצור ולצריכה אופטימלית של חומר גלם, קל להבין מדוע זהו תקן הזהב של מטלורגיה וייצור חלקים.
