تحلیل سخت افزاری دستگاه CNC

[mohammad.ef]

با عرض سلام .

با توجه به اینکه معمولا در دانشگاه بیشتر از برنامه نویسی ماشینهای CNC گفته میشود و دانشجویان رشته مکانیک از سخت افزار ؛ و دانشجویان برق و الکترونیک از برنامه نویسی CNC اطلاع کافی ندارند ، این تاپیک را شروع کردم تا در مورد معرفی سخت افزارهای دستگاه CNC صحبت شود .

این تاپیک برای کسانی هست که علاقه مند به ساخت CNC هستند و شامل معرفی المانها و بحث پیرامون کاربرد و عملکرد قطعات در ماشین CNC می باشد .

تقریبا CNCها شامل اجزای زیر هستند : :

موتور ها : AC و DC - استپر و سرو - اسپیندل موتور - لینیر و پلانر موتور .

درایوها - اینورتر - PWM - استابلیزر ها .

انکودر ها - میکروسوئیچ و پرکسیمیتی سوئیچ ها - انواع سنسور - خط کش های CNC .

انواع کنترلر های دستگاه CNC - اینتر فیس ها

صفحات تاچ اسکرین

بال اسکرو – کوپلینگ – هولدر

ریل های راهنما – LM Guide

Energy Chain

میز CNC

=======

از همه دوستان دعوت می کنم تا دانسته ها و اطلاعاتی که در این زمینه دارند را در این تاپیک قرار دهند تا مرجع کاملی برای علاقه مندان فراهم شود .

[ehsan_akbari]

پاسخ : تحلیل سخت افزاری دستگاه CNC

هر چند تفکیک این مباحث بدین گونه رو قبول ندارم و مطلوب نمیدونم، زیرا بسیاری از مباحث و انتخاب نوع المان ها به نحوه قرارگیری در کنار یکدیگر ارتباط دارند. با این حال دوست دارم تجربیات خودم رو در اختیار دیگران قرار بدم تا دیگران هم استفاده کنن.
بعدا سعی میکنم مطالب رو کنار هم قرار بدم و به صورت یک سیستم جمع آوری کنم.

اما قبل هرچیز دوست دارم ابتدا یک سناریو دو سه صفحه ای در مورد قسمت های مختلف دستگاه های CNC و نحوه ارتباط با هم و وظایفشون بگم بعد برمیگردم و ریز ریز در مورد هر قسمت توضیح میدم.

اگه جنبه تبلیغات نداشته باشه قصد دارم در هر بخش ، از فروشندگان متخصص یا اساتیدی که میتونید ازشون کمک بگیرید رو نام ببرم تا دوستان دلهره ای برای انتخاب قطعه مناسب کارشون نداشته باشن.

سعی میکنم مطالب رو خلاصه و ویرایش شده قرار بدم.

بزودی برمیگردم

[mohammad.ef]

پاسخ : تحلیل سخت افزاری دستگاه CNC

ممنون آقا احسان . @};-
منتظر اطلاعات خوب شما هستیم .

[ehsan_akbari]

پاسخ : تحلیل سخت افزاری دستگاه CNC

تکنیک های ساخت CNC
سناریو (مقدمه) :

برای ساخت یک CNC سه محوره باید یک نقطه آغاز داشته باشیم و یک نقطه پایان. نقطه آغاز یک طرح سه بعدی بسیار زیبا و ظریف در ذهنمان می باشد که مثلا بر روی یک قطعه سنگ حکاکی شده است و نقطه پایان ، قرار دادن آن طرح سه بعدی و البته حکاکی شده توسط CNC که ساخته ایم بر روی میز می باشد . طرح داخل ذهن ما نقطه شروع ماست . در فاز اول باید این طرح را به روشی وارد کامپیوتر نماییم . برای ورود طرح به کامپیوتر راههای مختلفی وجود دارد . مانند اندازه برداری فیزیکی به روش CMM(Cordinate Measurment Machine) و یا طراحی کامپیوتری با انواع و اقسام نرم افزارها. انواع و اقسام نرم افزارهای CAD/CAM که معمولا به روز هم می باشند را میآتوانید در بازار رضا بیابید.





فکر کنم نرم افزار ArtCam و Mach 3 از مرسوم ترین این نرم افزارها میآباشد که استفاده از آن برای شروع کار با CNC مناسب باشد. به هر حال با کار روی این نرم افزارها با یک تیر دو نشان زده اید . اولا طراحی سه بعدی موبایل خود را در محیط آن انجام می دهید و ثانیا شما می توانید این طرح را بصورت Gcode که زبان استاندارد CNC ها می باشد در آورید. این کاربه راحتی با آرت کم انجام می شود . شاید کار با این نرم افزار سخت باشد اما بعد از انجام چند پروژه می بینید که برنامه نویسان شرکت دل کم DelCam این نرم افزار را چه هنرمندانه طراحی کرده اند.



اگر خودتان در یادگیری آن مشکل داشتید با جناب آقای محسن چهره قانی صحبتی داشته باشید. به فرض شما با نرم افزار Artcam ، طرح ذهنی خود را تبدیل به یک Gcode استاندارد نموده اید. حالا شما یک اینترفیس نیاز دارید. اینترفیس Gcode ها را تبدیل به سیگنال های الکتریکی قابل فهم برای مدارات الکترونیک میآکند. اینتر فیس ها نرم افزارهای سطح پایینی هستند که برنامه های بالادستی مثل G-Code ها را تبدیل به زبان ماشین و منطق قابل فهم برای پردازشگرها می کنند . قبل از اینکه اینتر فیس ها را انتخاب کنید اول باید مدل کنترلر انتخاب شود . همه کنترلرها ، اینتر فیس های مرتبط با خود را به صورت CD یا DVD به همراه خود دارند. اگر سوالی در خصوص نحوه انتخاب کنترلر برای دستگاه خود دارید به جناب مهندس آتش زران زنگی بزنید . ایشان متخصص میکروپروسسور می باشند و با همه کنترلرهای معروف جهان کار کرده اند . ایشان ( گروه فنی و مهندسی آرمان افزار ) به زودی یکی از قویترین کنترلر های جهان را روانه بازار می نمایند. با جناب مهندس صادقی هم می توانید تماس بگیرید ( سرو کنترل سیستم ) در حال ساخت 13 مدل اینتر فیس و کنترلر است ( CNC های چوب ، سنگ ، طلا ، لیزر ، پلاسما ، واترجت ، کاترپلاتر ، و ... ) تا ایران عزیز را از این حیث بی نیاز نماید . با جناب مهندس ترک هم می توانید تماس بگیرید تا چند وقت پیش نصف سهام کنترلر معروف رادونیکس ( قویترین کنترلر حال حاضر ایرانی ) برای ایشان بود . آقای دهقان ( صاحب شرکت بزرگ صفر و یک حک ) هم صاحب نظر می باشند .
اکنون شما فرض کنید یک کنترلر مثل فانوک را انتخاب کرده اید. کاری که باید انجام دهید این است که کابل کنترلر را از یک طرف به کامپیوتر وصل می نمائید و نرم افزار مربوطه را نصب می کنید . نرم افزار را که همان اینترفیس می باشد را اجرا می کنید. برنامه G-Code خودتان را که به فرض در آرت کم نوشته بودید را load می کنید . بصورت اتوماتیک فایل شما از طریق کابل مربوطه وارد کنترلر می شود .





حال سه عدد سرو موتور تهیه کنید. سرو موتورها پک های کاملی از یک سیستم موتوری فیدبک دار بسیار عالی هستند که در دستگاههای CNC کاربرد فراوانی دارند. هر سرو موتوری یک درایو و کابل دارد. یکی از کابلها از درایو به کنترلر وصل می گردد و دو تای دیگر از کابلها به موتور اتصال می یابند . یکی از آنها برای قدرت و دومی برای انکودر سرو استفاده می شوند . درصورتیکه کابلها را درست وصل کرده باشید ( بر طبق کاتالوگ سرو موتور و درایو مربوطه ) همان خروجی سیگنال کنترلر را که گفته بودیم از طریق کابلها وارد درایوها شده درایوها نیز بر طبق دستورات وارده موتورها را حرکت می دهند. باید جالب باشد. تا اینجا تئوری ذهنی شما تبدیل به یک سری حرکت در موتورها شده است . توان موتور چقدر باشد ، سرعت آن چقدر و ... همه را بعدا خواهیم گفت فعلا ادامه می دهیم و ذهن خود را به دوران محور موتور معطوف می کنیم.
حال نیاز به سه عدد کوپلینگ ، سه عدد بال اسکرو به همراه مهره آن و 9 عدد هلدر های نگهدارنده ابتدا و انتهای بال اسکروها و همچنین مهره آنها می باشد. یک طرف کوپلینگ را به موتور ببندید و طرف دیگر آن را به ابتدای بال اسکرو وصل نمایید . این اتصال باعث می شود تا دوران محور موتور به بال اسکرو منتقل شده و دوران بال اسکرو باعث جلو و عقب رفتن مهره بال اسکرو می شود. این همان تبدیل حرکت دورانی به خطی است که نیاز داشتیم. اگر یک میزی بسازیم و این بال اسکرو ها را روی آن سوار کنیم، حرکت محورها بخوبی نمایان می شود و فقط کافی است بر روی محور آخر یک عدد اسپیندل موتور نصب نماییم تا آن به عملیات کنده کاری بپردازد و سه عدد موتور ما مسیرهای کنده کاری را به اجرا در بیاورند .





ساخت میز یکی از سنگین ترین کارهای ساخت دستگاه CNC می باشد. ریل های مخصوص CNC از قبل آماده است . هم قدرت مورد نیاز را بدست می دهد و هم دقت بسیار بالایی در حد میکرون دارد .
ابتدا پروفیل ها را جوش می دهیم و سپس ریل های راهنما را سوار می کنیم ، بر روی هر ریل چند واگن نصب است که محور X را بر روی میز حرکت می دهند . به همین ترتیب محور Y را بر روی محور X و محور Z را بر روی محور Y حرکت می دهند . قبل از نصب بال اسکروها و موتورها ، وقتی محورها بر روی یکدیگر سوار می کنیم باید بتوانیم با دست آنها را به راحتی و بصورت روان بر روی هم حرکت دهیم . بعد از نصب موفق و راه اندازی سیستم شما باید حرکت محورها را مشاهده نمائید . همان گونه که گفته شد اگر بر روی محور آخر یک اسپیندل نصب شود ، اسپیندل مذکور طرح ذهن شما را حکاکی می نماید .





همانطور که تمامی عملیات کامپیوتری و الکترونیکی لازم در اینترفیس و کنترلر و درایو و ... دیده شده و شما فقط چند کابل را وصل می نمایید، در قسمت مکانیک هم تمامی لقی های مجاز و حرکتهای روان در عین حال پرقدرت ، در تجهزات مکانیکی نظیر گاید های خطی LMGuide بال اسکروها BallScrew و ... دیده شده است . اگر در کودکی توانایی درست کردن فرفره را داشته باشید از پس این کار هم بر می آیید . پس کار سختی نباید باشد.
ساخت CNC همین است؛ یک سری اصول ساده :
1- یک کامپیوتر تهیه کنید
2- نرم افزاری مثل آرت کم را تهیه نمایید و نصب نمایید. کار با آرت کم را یاد بگیرید و طرح ذهنی خود را بر روی آن بکشید.
3- طرح تکمیل شده را به Gcode تبدیل کنید.
4- یک کنترلر تهیه کنید . اینترفیس آن را روی کامپیوتر نصب کنید و کابل های مربوطه را نصب نمایید. از درون اینترفیس Gcode را بارگذاری نمایید و سیموله آنرا ببینید.
5- سه عدد سرو موتور تهیه کنید . درایو های آن را به کنترلر و سرو موتورها وصل نمایید . دوباره چک کنید . باید سرو موتورها دوران داشته باشند.
6- سه عدد کوپلینگ ، سه عدد بال اسکرو و مهره و نه عدد هولدر جهت ابتدا و انتها و همچنین مهره بال اسکرو تهیه کنید. بال اسکرو ها را توسط کوپلینگ به موتورها وصل نمایید.
7- میز و سه محور متحرک را بسازید و بال اسکرو ها را روی آنها نصب نمایید.
8- یک عدد اسپیندل موتور ، یک عدد کولت و یک عدد ابزار حک تهیه نمایید و اسپیندل را روی محور انتهایی نصب نموده ابزار و کولت را روی اسپیندل ببندید.
9- قطعه کار را روی میز محکم نموده و استارت نمایید. مدتی بعد قطعه آماده را بردارید.


پس از این سناریو سعی میکنم در مورد هر قسمت توضیحات بیشتری بدم و پارامترهای کاتالوگها رو معرفی کنم.

امیدوارم فرصت کافی برای این کار داشته باشم و زود آمادش کنم...

[طراح]

پاسخ : تحلیل سخت افزاری دستگاه CNC

در مطالب نقل شده از سایت CNCKARAN تعدادی شماره تماس وجود داشت که حذف گردید. به دلیل اینکه حداقل یکی از افرادی که از آنها نام برده شده از دوستان بنده هستند و تا جایی که اطلاع دارم چندان مایل نیستند شماره تماس ایشان به این ترتیب منتشر شود.

[mohammad.ef]

پاسخ : تحلیل سخت افزاری دستگاه CNC

:sad:
ممنون . اما آدرس CNCkaran رو که همه دارن .
من میگم بیاین و هر قطعه رو جدا معرفی کنین . کاربردش رو بگین .

@};-

[mohammad.ef]

پاسخ : تحلیل سخت افزاری دستگاه CNC

سلام .

کسی میدونه از کجا میشه در مورد تورچ های هوابرش اطلاعاتی پیدا کرد ؟
کاتالوگ شرکت های سازنده و اطلاعات ساختاری اونها رو جایی پیدا نکردم .