مراحل ساخت cnc از ابتدا

[behrouz.mahdavi]

توی این بخش می خواهیم از cnc بصورتی صحبت کنیم که همه از ان بهرمند شوند.....

شروع:
مراحل ساخت cnc چیه و به چه ابزاری نیازه با چه نرم افزاری کار میکنه چجور ارتباط داره و....غیره....

[طراح]

پاسخ : مراحل ساخت cnc از ابتدا

به زبان ساده یک CNC قرار است طرح از پیش طراحی شده ای را بوسیله اجزای مکانیکی تحت کنترل کامپیوتر(یا بصورت عمومی تر کنترل کننده CNC)، پیاده سازی کند. برای انجام این عملیات باید مکانیزم مکانیکی لازم به همراه محرک های تحت کنترلی مانند استپر و سروموتورها یا حتی سیستم های هیدرولیک یا نیوماتیک تحت کنترل فراهم باشد. این اجزا را می توان به دست و پایی تشبیه کرد که احتیاج به یک مغز برای حرکت دارند و کنترل کننده CNC در حکم این مغز است. نه دست و پای یک انسان بدون مغز قادر به انجام یک کار هدفمند هستند و نه مغز به تنهایی و بدون دست و پا و سایر اعضا قادر به ایجاد خروجی حرکتی است. برای ساخت یک CNC باید موارد مختلف آن را از هم تفکیک کرد و هر یک را در جایگاه خود بررسی نمود. همانطور که در مباحث دیگر به این موضوع اشاره شده، موضوع CNC را باید در چند بخش مجزا پیگیری نمود:
1- مکانیزم مکانیکی که حرکت CNC را در محورهای مورد نظر تامین می کند.
2-محرک های تحت کنترل مانند استپر موتورها و سروموتورها و درایورهای آنها
3-کنترل کننده CNC و مدارات واسط بین درایورها و کنترل کننده
4-نرم افزارهای طراحی

[طراح]

پاسخ : مراحل ساخت cnc از ابتدا

مشکل ترین و پرهزینه ترین بخش CNC معمولا قسمت مکانیک است. در ساخت این بخش استفاده از تخصص های بخش مکانیک ضروری است. یکی از اشکالاتی که در کشور ما به عنوان ترمزی برای انجام کارهای جدی عمل می کند این است که یکنفر به تنهایی می خواهد همه کارها را یک تنه و بدون فراهم بودن شرایط علمی و عملی به انجام برساند. بنابراین در نهایت خروجی قابل قبولی از اکثر اینگونه کارها حاصل نمی شود و خروجی آن به مرحله تولید و محصول صنعتی نمی رسد. تفکر مبتنی بر عدم پرداخت هزینه های لازم و انجام حتی الامکان مجانی کارها دارای تعارض جدی با کار حرفه ای است و تا زمانی که هزینه های لازم برای کار پرداخت نشود، نمی توان انتظار یک خروجی صنعتی را با روش های غیر حرفه ای داشت.
در طراحی و ساخت بخش مکانیک CNC بسته به پارامترهای مورد نظر مانند دقت حرکت و نیروهای قابل تحمل توسط سیستم و عمر قطعات و تعداد محورها و سایر موارد، باید طراحی متناسب با آن صورت بگیرد و به همان نسبت هم از مکانیزم مکانیکی انتظار کیفیت عملکرد وجود داشته باشد. طراحی و پیاده سازی مکانیزم های CNC بصورت اصولی وظیفه یک متخصص رشته مکانیک است و روش درست این است که توسط افراد دارای چنین تخصصی انجام شود. اما برای کاربردهای آزمایشی و غیرصنعتی می توان از مکانیزم های ساده ای نظیر آنچه در تاپیک KCAM بصورت عکس و قیلم نمایش داده شده، استفاده کرد. هزینه چنین مکانیزمی درحد چند ده تا چند صد هزار تومان تخمین زده می شود.
نقطه مقابل آن مکانیزم، سیستمی در دست ساخت بصورت کاملا صنعتی است که توسط متخصصین رشته مکانیک طراحی و ساخته شده و تا این لحظه که هنوزهم تکمیل نشده، میلیونها تومان برای آن هزینه شده است. در مورد این سیستم دوم شاید در آینده عکس و فیلمی در انجمن قرار داده شود تا تفاوتهای یک سیستم دست ساز و مبتنی بر حداکثر صرفه جویی با یک سیستم مهندسی ساز قابل مشاهده باشد.
خلاصه آنکه برای ساخت مکانیزم مکانیکی باید ابتدا هدف از این ساخت را تعیین کرد و بعد متناسب با آن به طراحی و تخصیص هزینه پرداخت. و دیگر اینکه وقتی برای انجام کاری دانش و تخصص کافی به کار گرفته نشود و هزینه های لازم آن پرداخت نشود باید در حد یک کار غیرحرفه ای و دست ساز از آن انتظار وجود داشته باشد.

[طراح]

پاسخ : مراحل ساخت cnc از ابتدا

برای به حرکت در آوردن بخش مکانیک معمولا از موتورهای الکتریکی و در بعضی موارد محرکه های هیدرولیک و نیوماتیک استفاده می شود. برای گزینه نیروی محرکه الکتریکی، استپرموتورها و سروموتورهای DC و AC می توانند بکار گرفته شوند. در مورد این موتورها در تاپیک " موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند"، توضیح داده شده است. ساده ترین و کم هزینه ترین موتورها همان موتورهای پله ای یا استپر موتورها هستند. گشتاور این موتورها باید متناسب با سیستم مکانیکی انتخاب شود و دقت آن به غیر از ساختمان موتور به نوع درایور آن بستگی دارد. تاکنون در تاپیک های مختلفی به این موضوع اشاره شده که برای بالا بردن دقت موتور در عین حفظ سرعت باید از درایور میکرواستپ (microstepping) استفاده شود. یکی از نکاتی که برخی دوستان علیرغم توضیح مکرر به آن توجه نمی کنند این است که بالا بردن دقت از طریق کاهش دور سیستم مکانیکی منجر به کاهش سرعت خروجی هم می شود. مثلا موتوری که در روش Half step دارای 400 قسمت تقسیم در یک دور است، هنگامی که به یک پیچ با گام یک میلیمتر متصل می شود دقت 2.5 میکرون را (با صرف نظر کردن از خطاهای مکانیکی سیستم) فراهم می کند. اما همین موتور اگر بتواند حداکثر 4 بار در ثانیه بچرخد، سرعت پیشروی بیش از 4 میلیمتر در ثانیه را نمی تواند تامین کند. یعنی سرعت به خاطر دقت بسیار کاهش یافته است. اما با استفاده از درایور میکرواستپ می توان بر این مشکل غلبه کرد و با حفظ دقت به سرعت های بسیار بالاتری هم دست پیدا کرد.

[طراح]

پاسخ : مراحل ساخت cnc از ابتدا

با توضیحات ارائه شده مشخص می شود که ساخت CNC در دو مقیاس صنعتی و غیر صنعتی قابل انجام است. برای ساخت یک دستگاه صنعتی که تمام ملاحظات فنی و مهندسی در آن لحاظ شده باشد، صرف وقت و هزینه بالایی مورد نیاز است. اما در نقطه مقابل می توان بصورت دست ساز و آزمایشی سیستم هایی را طراحی کرد که پاسخگوی بسیاری از نیازهای یک کارگاه کوچک باشند و در حد دقت خود به خوبی عمل کنند. بنابراین در ادامه با همین رویکرد به مسئله ساخت CNC پرداخته خواهد شد(با توجه به مخاطبان این انجمن).
مکانیزم های مکانیکی ساده و ارزانی را می توان برای تبدیل حرکت دورانی موتور به حرکت خطی محورها بررسی کرد.
شکل زیر یکی از این نمونه هاست که بدنه آن از چوب ساخته شده است.

[طراح]

پاسخ : مراحل ساخت cnc از ابتدا

در مکانیزم شکل بالا، استپر موتورها بصورت سر به سر به پیچ کوپل شده اند و چرخش موتور سبب چرخاندن پیچ و در نتیجه حرکت مهره ها نسبت به پیچ می شود. در محورهای X و Y موتور و پیچ ثابت هستند و مهره ها متحرک هستند. در محور Z مهره ها ثابت هستند و موتور و پیچ جابجا می شوند. برای اتصال موتور به یک پیچ به قطعه ای به نام کوپلینگ نیاز است که معمولا بصورت آماده در بازار موجود است و 3 عدد از آن در این مکانیزم مورد نیاز است. به غیر از پیچ و مهره میله های راهنمایی در دو طرف هر محور قرار گرفته تا امکان حرکت فقط در یک راستا برای آن محور میسر باشد و از سایر جهات مهار شود.
پیچ و مهره ها می توانند از نوع معمولی و یا بال اسکرو(Ball screw) باشند. در پیچ و مهره معمولی مقداری لقی وجود دارد که توجیه استفاده از آن بستگی به نوع کاربرد دارد. اگر این لقی قابل قبول نباشد باید از نوع بال اسکرو استفاده شود که دارای کیفیت عملکرد بسیار بالاتری است. اما به لحاظ هزینه هم تفاوت های چشمگیری با پیچ و مهره معمولی دارد. گام پیچ هم یکی از پارامترهای مهم است که هر چه کمتر باشد باعث دقت حرکت بیشتری در خروجی می شود و گشتاور کمتری را هم برای استپر موتور ایجاب می کند. اما به ازای این دقت بیشتر و گشتاور لازم کمتر برای موتور، سرعت حرکت در خروجی به ازای گام های کوچکتر کاهش پیدا می کند. برای میله های راهنما می توان از مکانیزم های مختلفی استفاده شود که می توانند کم هزینه یا پرهزینه باشند و این بستگی به دقت سیستم و نیروهای جانبی وارد بر آن دارد.

[alt.ir]

پاسخ : مراحل ساخت cnc از ابتدا

در مورد لقی یه سوال داشتم ، اگه طول مهره را افزایش بدیم چقدر لقی کم میشه ؟

[طراح]

پاسخ : مراحل ساخت cnc از ابتدا

در مورد لقی یه سوال داشتم ، اگه طول مهره را افزایش بدیم چقدر لقی کم میشه ؟

لقی معمولا در طول مهره ثابت است و بنابراین با افزایش طول آن به میزان کمی در لقی بین پیچ و مهره تاثیر می گذارد. اما تا جایی که اطلاع دارم در ماشین های تراش از یک مکانیزم دو مهره ای استفاده می شود تا لقی کاهش داده شود. به این ترتیب که اگر دو مهره نسبت به هم از نظر فاصله متغیر باشند، محل قرار گرفتن هر یک نسبت به بدنه پیچ به گونه ای تنظیم می شود که نقطه درگیری آنها با پیچ متفاوت از هم باشد و بنابراین لقی را تا میزان زیادی کاهش می دهند.

[feshwari]

پاسخ : مراحل ساخت cnc از ابتدا

من یک ایده جالب به نظرم رسید در مورد پیچ و مهره.
به جای استفاده از پیچ و مهره که در دوسرش زیاده از جک ماشین پیکان می شود استفاده کرد. فکر کنم لقی هم خیلی کم بشه و هم حرکت فکر کنم روان باشه.
البته من یه جک مرسدس بنز دیدم که خیلی برای CNC خوب بود.

[alt.ir]

پاسخ : مراحل ساخت cnc از ابتدا

والا فعلا به جای بال اسکرو ( به علت قیمت بالا ) یک پیچ با قطر5 سانتی متر از روی یک دستگاه نساجی از توی یک اوراقی باز کردم مهره را دادم تراشکار برام زد ولی فکر میکنم یه نموره لقی داره ، گفتم شاید اگه طول مهره را زیادتر بگیرم دیگه لقی نزدیک به صفر بشه...

یه بچه cnc تک محوره هست :biggrin: منتها کنترلرش را با میکرو دارم مینویسم ، یه کم برنامه نویسیش کار میبره ، اگه راه افتاد فیلمشو میزارم...

[alt.ir]

پاسخ : مراحل ساخت cnc از ابتدا

خب امروز مونتاژ مدارام خلاص شد ، بوی اسید مدارچاپی هم همه ریه را میسوزنه نامرد ( بزنم به تخته ) گفتم فعلا به روش "اوولیشن برد" برم ، صبح ساعت6تاحالا دستم بند تست بوده تا مطمئن بشم قطعات جداجدا درست کار میکنن وسط کار نزارنم سر کار...

نرم افزارش روی این بورد جواب داد ، زنده موندم میرم برای نصب روی دستگاه اصلی.

برم به خودم جایزه یک فروند اسموکینگ بدم تا فردا

[M.M.-T]

پاسخ : مراحل ساخت cnc از ابتدا

جوکر جان منتظر ادامه کارت هستیم. کمک خواستی در خدمتیم.

[ezrael]

پاسخ : مراحل ساخت cnc از ابتدا

ممنون از مطالب خوبتون :smile:
میخواستم بدونم برای ساخت یک دستگاه cncچه چیزهایی رو باید اول یاد بگیرم ؟
ایا امیدی هست من که در ضمینه الکترونیک تخصصی ندارم بتونم از پسش بر بیام؟ :redface:
من چیزی که تو ذهنم هست یک دستگاه 4 محوره تقریبا اینطوریه


و اینکه فکر میکنید یک همچین چیزی حدودا چقدر هزیته ساخت داره؟؟؟؟؟؟؟

[طراح]

پاسخ : مراحل ساخت cnc از ابتدا

میخواستم بدونم برای ساخت یک دستگاه cncچه چیزهایی رو باید اول یاد بگیرم ؟
و اینکه فکر میکنید یک همچین چیزی حدودا چقدر هزیته ساخت داره؟؟؟؟؟؟؟

مطالب زیادی درباره ساخت CNC در همین انجمن ذکر شده که با مطالعه آنها می توانید به پاسخ بسیاری از سوالات خود برسید.
هزینه ساخت چنین دستگاهی بستگی کامل به دقت عملکرد مورد نظر دارد و شبیه همین دستگاه که با دقت بسیار بالا ( در حد چندین میکرون) عمل می کند، برای من تاکنون چندین میلیون تومان هزینه داشته و هنوز هم این هزینه ها ادامه دارد.

[ezrael]

پاسخ : مراحل ساخت cnc از ابتدا

مطالب زیادی درباره ساخت CNC در همین انجمن ذکر شده که با مطالعه آنها می توانید به پاسخ بسیاری از سوالات خود برسید.
هزینه ساخت چنین دستگاهی بستگی کامل به دقت عملکرد مورد نظر دارد و شبیه همین دستگاه که با دقت بسیار بالا ( در حد چندین میکرون) عمل می کند، برای من تاکنون چندین میلیون تومان هزینه داشته و هنوز هم این هزینه ها ادامه دارد.

بله ممنون واقعا مطالب خوبی در انجمن هست :smile:خوشحالم که این فروم رو پیدا کردم :wow:
دستگاهی که شما میفرمایید با این دقت عملکرد فکر کنم همون چیزی هست که من مدنظرم بود..خوشحال میشم اگر مایل بودید دستگاهتون رو ببینم
منظورتون از چندین میلیون چند میلیونه؟؟وتا تموم بشه فکر میکنید چند میلیون بشه؟؟
مثلا اون دستگاه که من در پست قبلی گذاشتم 10هزار دلاره که یک مدل فنلاندیه فکر کنم ..حالا بماند که مدل چینیش 2500 دلاره :biggrin:
من میخوام بدونم که ایا ارزش داره ادم روش وقت و هزینه بزاره یا نه؟البته از نظر تجاری میگم. میدونم که ارزش علمی ساخت یک دستگاه قابل قیمت گذاری نیست :smile: