مقدمه: توضیح در مورد cnc

ما برای ساخت یک CNCسه محوره باید یک نقطه آغاز داشته باشیم و یک نقطه پایان. نقطه آغاز ما در این فصل یک طرح سه بعدی بسیار زیبا و ظریف در ذهنمان می باشد که مثلا بر روی یک قطعه چوبی حکاکی شده است و نقطه پایان ، قرار دادن آن طرح سه بعدی زیبا و البته حکاکی شده توسط CNCکه ساخته ایم بر روی میز می باشد . طرح داخل ذهن ما نقطه شروع ماست . این طرح می تواند هر چیز باشد ، فرض می کنیم این طرح ، طرح سه بعدی موبایل شما می باشد که می خواهیم بر روی یک قطعه مثلا مسی یا برنجی و یا چوبی پیاده کنیم . چطور است ؟

در فاز اول باید این طرح را به روشی وارد کامپیوتر نماییم . در تمامی مباحثی که در آینده مطرح می شود ، برای هر کاری راه حل های بسیار متنوعی وجود دارد ؛ اما ما برای اینکه زودتر به انتهای راه برسیم فعلا فقط یک روش را انتخاب می کنیم . بعدا برمی گردیم و در همه کارها ، تمام راه حل ها و معایب و مزایای هر کدام را تشریح می نمائیم . مثلا برای ورود طرح به کامپیوتر راههای مختلفی وجود دارد . مانند اندازه برداری فیزیکی به روش CMMو یا طراحی کامپیوتری با انواع و اقسام نرم افزارها ولی ما فعلا به همان دلیل گفته شده فقط یک روش را برمیگزینیم و آن استفاده از نرم افزار ArtCamاست . پس شما باید در حال اولین قدم نرم افزار آرت کم ArtCamتهیه کنید . قیمت بالایی ندارد ، ( حدود ۵۰۰۰ تومان ) آن را می توانید از بازار رضا واقع در چهارراه ولیعصر تهران تهیه کنید ولی توصیه ما این است که به بازار رضا سری بزنید و انواع و اقسام نرم افزارهای CAD/CAMکه معمولا به روز هم می باشد را مرور نمایید . فکر کنم نرم افزار ArtCamدر فروشگاه CNCkaranهم وجود داشته باشد . به هر حال با این کار 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 Gcodeکه زبان استاندارد CNCها 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 DelCam. این نرم افزار را چه هنرمندانه طراحی کرده اند. به هر حال اگر خودتان در یادگیری آن مشکل داشتید می توانید به قسمت آموزشگاه بروید و از عزیزانی که آرت کم را آموزش دهند کمک بگیرید.

یکی از این دوستان جناب اقای اقدس پور عزیزه ۰۹۱۲۵۱۶۷۴۷۷اگرسوالی داشتید .

با این اوصاف شما با یک نرم افزار ، طرح ذهنی خود را تبدیل به یک Gcodeاستاندارد نموده اید. در این زمان شما یک اینترفیس می خواهید. باید یک قدم جلوتر برویم و این Gcodeها را تبدیل به سیگنال های الکتریکی قابل فهم برای مدارات الکترونیک نماییم. اصلا غصه کلی بودن مطالب را نخورید ما برخواهیم گشت و تمام جزئیات را به تفصیل تشریح خواهیم کرد. فعلا اینترفیس لازم داریم . اینتر فیس ها نرم افزارهای سطح پایینی هستند که برنامه های بالادستی مثل G-Codeها را تبدیل به زبان ماشین و منطق قابل فهم برای پردازشگرها می کنند . یک لحظه دست نگه دارید ، قبل از اینکه اینتر فیس ها را انتخاب کنید و اطلاعاتی راجع به آن بدست آورید ، باید بدانید پردازشگر شما و یا بهتر بگویم کنترلر شما چه مدلی می باشد . پس اول باید مدل کنترلر انتخاب شود . یک نکته قشنگ را اینجا بگویم و آن اینکه همه کنترلرها ، اینتر فیس های مرتبط با خود را به صورت CDیا DVDبه همراه خود دارند. پس منبع اطلاعاتی زیادی همراه هر کنترلر هست . اگر سوالی در خصوص نحوه انتخاب کنترلر برای دستگاه خود دارید به جناب مهندس اقدس پور –۰۹۱۲۵۱۶۷۴۷۷– زنگی بزنید . ایشان متخصص میکروپروسسور می باشند و با همه کنترلرهای معروف جهان کار کرده اند و بردن نام شخم گر مانند علامت میتی کومان است ، احترام میگذارند خیلی ساده است چون من خاک پای این عزیز و سایر عزیزان هستم . با هر کدام که تماس داشتید سلام گرم ما را برسانید .فرض کنید قوی ترین کنترلر جهان یعنی فانوک را انتخاب کرده اید کابل کنترلر را به کامپیوتر وصل می نمائید و نرم افزار مربوطه را نصب می کنید . نرم افزار اینتر فیس را اجرا می کنید. برنامه G-Codeخودتان را بالا می آورید به این ترتیب فایل شما از طریق کابل مربوطه وارد کنترلر می شود . البته اگر شما خواستید خودتان کنترلر بسازید ، آن هم دور از ذهن نیست و اگر خدا بخواهد روش ساخت انواع آنها را خدمتتان خواهم گفت .پس تا اینجا ما قطعه سه بعدی ذهنی خود را توسط آرت کم طراحی سه بعدی کردیم ، آنرا به Gcodeتبدیل کردیم ، از طریق برنامه اینترفیس، آنرا وارد میکرو پروسسور کنترلر نموده ایم و کنترلر تعدادی سیگنال به ما می دهد.
حال سه عدد سرو موتور تهیه کنید. سرو موتورها پک های کاملی از یک سیستم موتوری فیدبک دار بسیار عالی هستند که در دستگاههای CNCکاربرد فراوانی دارند . همراه هر سرو موتوری یک درایو و تعدادی کابل می باشد. دو تا از کابلها برای موتور می باشد . یکی از آنها برای قدرت و دومی برای انکودر سرو ، این کابل ها را وصل نمایید . وصل کردن این دو کابل بسیار ساده است . تعداد پین ها و نوع کانکتورها بگونه ای است که جهت این اتصال هیچ هوشی نمی خواهد . کابل سوم هم برای ارتباط درایو با کنترلر می باشد . این کابل یک مقدار خیلی کم آی کیو می خواهد . باید در کتابچه سرو موتور صفحه اتصالات را پیدا کنید . در کتابچه کنترلر هم همینطور آن وقت کابل سیگنال را به سیگنال کابل دایرکشن یا جهت را به دایرکشن ، صفرانکودر را به صفرانکودر و پین خطا را به پین خطا وصل نمائید . بعدا مفصل در این زمینه توضیح خواهم داد . کار سختی نیست یک دانش آموز سوم راهنمایی با یکبار آموزش کاملا متوجه خواهد شد و از پس آن برخواهد آمد .کابل چهارم کابل برق درایو می باشد که وظیفه آن تامین برق مورد نیاز درایو ها می باشد. این کابل هم در همان صفحه اتصالات درایوها نشان داده شده است . یک طرف به برق تک فاز یا سه فاز وصل می شود و یک طرف دیگر کابل به دو یا سه سوکت نشان داده شده روی درایو که در نقشه برقی آن مشخص است وصل می شود . درصورتیکه کابلها را درست وصل کرده باشید ( بر طبق کاتالوگ سرو موتور و درایو مربوطه ) خروجی سیگنال کنترلر وارد درایوها شده درایوها آنها 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. گرچه ما زیاد حرف زده ایم اما تا اینجا شما فقط چند تا کابل وصل کرده اید و نباید کار سختی بوده باشد.

اکنون وقت خریدن سه عدد کوپلینگ ، سه عدد بال اسکرو به همراه مهره آن و ۹ 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 . با این کار ما حرکت دورانی را به حرکت خطی تبدیل کرده ایم. حرکتهای دورانی نا مفهوم به حرکتهای خطی نا مفهوم . گاهی وقت ها دوران سریع ، یک دفعه دوران معکوس ، آرام ، تند و … خلاصه حرکتهای نامفهوم . 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 CNCمی باشد و ما آن را به سادگی به شما آموزش می دهیم . چون چیز خاصی ندارد .
ریل های مخصوص CNCاز قبل آماده است . هم قدرت مورد نیاز را بدست می دهد و هم دقت بسیار بالایی در حد میکرون دارد . فقط پول مورد نیاز است و دارایی به تخصص ربطی ندارد . روش های مونتاژ هم در کاتالوگها آورده شده البته یکی از ساده ترین روش ها را خدمتتان عرض خواهم کرد . به گونه ای که همه خطاهای ناشی از ساخت میز را بتوان با این روش مونتاژ برطرف نمود . یعنی با این روش ساخت میز هم بسیار ساده می شود من یک دستگاه CNCماشین منبت با ابعاد ۶ متر در ۳ متر در ۳ متر را بگونه ای طراحی کردم که همه خطاهای ناشی از ساخت در سیستم حذف می شد و علیرغم حرکت ۵ محور همزمان و کارکرد ۱۶ موتور اسپیندل ، دقت دستگاه در حد مورد نیاز قبل از شروع طراحی بود با این روش و با یک دریل دستی می توانید این CNCغول پیکر را بسازید . بعضی دوستان طعنه می زنند که مسائل را خیلی ساده می گیری اما وقتی به خلقت پیچیده انسان که همگی عجیب الخلقه بودن آن را تائید می کنند می نگریم و خالق آن را می بینیم که از عبارت “کن فیکون” استفاده می کند یعنی ما می گوئیم “بشو و می شود” و از سوی دیگر از روح همان خدا و همان خالق در کالبد ما دمیده شده است ” نفخت من روحی ” پس زانو زدن در برابر ۵ محوره و ۷ محوره و ۱۱ محوره کمی عجیب و غریب است . من گلایه دوستان را نمی پذیرم و ادامه می دهم و شما هم مطمئن باشید می توانید. فقط یک شرط دارد آن هم اینکه بخواهید.

به میز ساده خودمان بر می گردیم . پروفیل ها را جوش می دهیم و ریل های راهنما را سوار می کنیم ، بر روی هر محور چند واگن نصب است که بر روی ریل ها ی نصب شده روی محور قبلی حرکت می کنند . قبل از نصب بال اسکروها و موتورها ، این محورها باید با دست به راحتی و روانی حرکت کنند . در صورتیکه به حرکتهای روان رسیدید مشغول نصب موتورها و بال اسکروها شوید . 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 .

بعد از اتمام عملیات کنده کاری روی قطعه کار ، طرح ذهنی شما آماده می شود. ساختن میز ، نصب بال اسکروها و در کل عملیات مونتاژ گرچه عملیات ساده ای نیست اما سخت هم نمی باشد. 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 LMGuideبال اسکروها BallScrewو … دیده شده است . اگر در کودکی توانایی درست کردن بادبادک را داشته باشید از پس این کار هم بر می آیید . پس کار سختی نباید باشد.

ساخت CNCهمین است؛ یک سری قاعده ساده . بهتر است این قواعد را در زیر لیست نماییم :

۱- یک کامپیوتر تهیه کنید
۲- نرم افزار آرت کم را تهیه نمایید و نصب نمایید. کار با آرت کم را یاد بگیرید و طرح ذهنی خود را بر روی آن بکشید.
۳- طرح تکمیل شده را به Gcodeتبدیل کنید.
۴- یک کنترلر تهیه کنید . اینترفیس آن را روی کامپیوتر نصب کنید و کابل های مربوطه را نصب نمایید. از درون اینترفیس Gcodeرا بارگذاری نمایید و سیموله آنرا ببینید.
۵- سه عدد سرو موتور تهیه کنید . درایو های آن را به کنترلر و سرو موتورها وصل نمایید . دوباره چک کنید . باید موتورهای سرو دوران داشته باشند.
۶- 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.
۷- میز و سه محور متحرک را بسازید و بال اسکرو ها را روی آنها نصب نمایید.
۸- 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.
۹- قطعه کار را روی میز محکم نموده و استارت نمایید. مدتی بعد قطعه آماده را بردارید.