دستگاه تراش و دستگاه فرز و CNC

 مقدمه

تاريخچه مختصر از شركت ايران خودرو :

شركت ايران خودرو (سهامي عام ) تحت پوشش سازمان گسترش ونوسازي صنايع ايران مي باشد. تاريخ تاسيس شركت درمرداد ماه 1341 با شماره ثبت 7352 وبا نام شركت سهامي كارخانجات ايران ناسيونال مي باشد.

اولين محصولات توليدي شركت را اتوبوسهاي مدل 321و 319 وميني بوس تحت ليسانس دايملر بنز تشكيل مي داد سپس درتاريخ 20/6/1345 اجازه تاسيس كارخانجات انواع خودروسواري 4 سيلندر از طرف شركت تالبوت به اين شركت اعطاء شد. واز اواخر سال 1345 توليد خودروسواري پيكان 1600 دراين شركت شروع شد. درسال 1350 مطالعه براي ساخت موتور پيكان وبالابردن تيراژ توليد دراين شركت شروع شد كه نتيجه آن به احداث كارخانه ريخته گري شركت ايران خودرو كه در آن انواع قطعات چدني موتور از قبيل سيلندر ، سرسيلندر ،اگزوزدود فلايويل ،كپه ياتاقان سيلندر وچرخ دنده ميل سوپاپ و… توليد مي شود ،منجر شد ،لازم به توضيح است كه ريخته گري شركت باتوجه به اطلاعاتي كه اينجانب از همكاران شاغل دراين كارخانه بدست آورده ام هم اكنون قطعات جديد ديگري مانند كاسه چرخ –ديسك ترمز – منيفلد هوا و توپي چرخ پيكان را نيز شروع كرده است  كه قسمتي از اين قطعات كه از كيفيت بالائي هم برخودار است به كشورهاي اروپائي مانند فرانسه و آلمان صادر مي شود.كارخانه موتورسازي شركت ايران خودرو نيز درسال 1350 باهدف ساخت بدنه موتور پيكان وهم چنين مونتاژ موتور تاسيس گرديد اين كارخانه شامل دوبخش ماشين شاپ ومونتاژ موتور مي باشد. درقسمت ماشين شاپ قطعات سيلندر ،سرسيلندر كپه  ياتاقان –فلاويل ، منيفلد دود درخطوط جداگانه ماشين كاري شده وسپس به قسمت مونتاژ موتور منتقل مي گردند .

وضعيت فعلي كارخانه به شرح زير است :

محصولات توليدي شركت به ترتيب عبارتند از :

• خودرو سواري پيكان با موتور انژكتوري وكاربراتور
• خودروسواري پژو405Gli, 405 Glx  
• خودروسواري پژو RD
• خودروسواري سمند
• خودرو سواري پارس
• خودرو سواري پژو 206
• خودرو وانت پيكان 1600

معرفي سالن تراشكاري موتورسازي :

تراشكاري قسمت جنوبي سالن موتورسازي :

اين سالن كه درمحوطه اي به مساحت تقريباً 800 متر مربع قراردارد درضلع جنوبي سالن موتور سازي واقع شده است. تجهيزاتي كه دراين قسمت موجود است به شرح زير است :

• دستگاه تراش تبريز 8 دستگاه
• دستگاه تراش انگليسي 2 عدد
• دستگاه سنگ محور 3 عدد
• دستگاه سنگ كف ساب 2عدد
• دستگاه اسپارك 2عدد
• دستگاه فرز ديجيتال تبريز 2عدد
• دستگاه فرز معمولي تبريز 2عدد
• دريل راديال 3عدد
• صفحه تراش 2عدد
• دستگاه جيكس بور 2عدد
• فعاليتهاي انجام شده د رطول دوره كارآموزي: اينجانب با توجه به آشنايي قبلي كه بادستگاه تراش ،فرزودريل دردانشگاه داشتم  ،درطول دوره كارآموزي نيز با دستگاههاي فوق كار كردم

 معرفي‌ماشينهاي‌ابزار‌ازنظر‌نوع‌كاربرد‌وتوضيح‌عملكرد‌قسمتهاي‌مختلف آنها :

دستگاه تراش :

براي تراش قطعاتي با مقطع دايره به فرم واندازه هاي مختلف ازدستگاه تراش استفاده مي شود .اين دستگاه ازنظر نوع وظرفيت درنمونه هاي كوچك وبزرگ توليد شده است اما از نظر ساختمان ونوع كار به سه دسته تقسيم مي شوند :

• دستگاه تراش ومرغك دار : اين دستگاه درتمام كارخانه ها وكارگاها وحتي مراكز آموزشي نمونه هايي از آن وجوددارد (دستگاه تراش معمولي )
• دستگاه تراش پيشاني تراش: از اين دستگاه ،براي تراش قطعاتي با قطر بسيار بالا استفاده مي شود .
• دستگاه‌تراش عمودي : براي تراش قطعات‌بسيار‌بزرگ‌.قطور وسنگيني‌كه‌نمي توان روي سه نظام دستگاههاي فوق الذكر سوار كرد از اين دستگاه استفاده مي شود. محور كارو محور دستگاه به صورت عمودي مي باشد دراين نوع دستگاهها هدايت ابزار روي قطعه كار به مهارت خاصي نيازمند است .

قسمتهاي مهم دستگاه تراش

باتوجه به شكل زير قسمتهاي مهم يك دستگاه تراش را مي توان چنين معرفي كرد

• جعبه دنده اصلي                                       
• جعبه دنده پيشروي
• سوپرت
• دستگاه حامل سوپرت
• دستگاه مرغك
• بستر ماشين
• سيني ماشين

توضيح كاربرد وقستمهاي مهم دستگاه تراش :

• جعبه دنده اصلي : شامل تعدادي چرخ دنده ،با قطرهاي مختلف مي باشد كه حركت اصلي خودرا از الكتروموتور مي گيرندبا تنظيم سرعت دلخواه توسط اهرم هاي تعبيه شده روي همين قسمت‌،مي‌توان‌محور اصلي (اسپيندل ) را باسرعت هاي متفاوت چرخاند. اين چرخ دنده ها براي تنظيم سرعت وعده دوران مناسب جهت تراش قطعات با قطرها وجنس هاي مختلف تعبيه شده اند.

همانگونه كه گفته شد با تغيير اهرم ها مي توان سرعت دلخواه ومورد نياز را بدست آورد اين سرعت به عوامل زير بستگي دارد :

• جنس رنده
• جنس قطعه كار
• نوع تراش ( خشن كاري يا پرداخت )
• مقدار عمق براده برداري
• وضعيت وعمر ماشين
• چگونگي خنك كاري

-جعبه دنده پيشروي :

منظور از پيشروي ،حركت سوپرت به صورت اتوماتيك به سمت  يا دستي محوردستگاه مي باشد.جعبه دنده پيشروي قسمتي از دستگاه تراش است كه به كمك آن مي توان سوپرت را به طور اتوماتيك به طرف محور دستگاه هدايت كرده. تغيير سرعت پيشروي مهمترين كار اين جعبه دنده مي باشد. معمولاً سرعت پيشروي با توجه به نوع تراش و فرم لبة برنده ابزار تغيير پيدامي كند كه اين تغيير سرعت پيشروي با توجه به نوع تراش وفرم لبه برنده ابزار تغيير پيدا مي كند كه اين تغيير سرعت نيز با توجه به جدول پيشروي كه روي همين جعبه دنده نصب شده كم يا زياد مي شود .

-دستگاه حامل سوپرت :دستگاه حامل سوپرت قسمتي از دستگاه تراش است كه سوپرت ورنده گير روي آن بسته مي شوند ودرجهت طولي يعني از طرف مرغك به سمت محور يابالعكس حركت مي كند، حركت اين قسمت بوسيله چرخ دستي اي كه تعبيه  شده صورت مي گيرد . اين چرخ دستي به چرخ دنده اي كه روي يك شانه حركت مي كند متصل شده وحركت دوراني را به حركت خطي تبديل مي نمايد. درحالت هاي خاص از اهرمي كه به منظور حركت اتومات پيش بيني شده است ودر نزديكي اين چرخ دستي قرار دارد مي توان كمك گرفت .

-سوپرت

درواقع پركارترين قسمت يك دستگاه تراش ،سوپرت آن مي باشد كه روي دستگاه حامل سوپرت قرار گرفته است. اين قسمت روي راهنماهايي كه به همين منظور تعبيه شده سوار وحركت مي كند. به طوركلي سوپرت را براساس شكل زير مي توان به اجزاء اصلي ومهم زير تقسيم نمود:

• سوپرت اصلي 2- سوپرت عرضي 3- سوپرت بالايي

-دستگاه مرغك  

دستگاه مرغك  روي راهنماهاي بستر دستگاه تراش سوار شده ودرطول آن تا نزديكي محور اصلي (سه نظام ) جلو مي آيد مرغك  به كمك لقمه هايي  كه در زير آن بسته شده روي ريل ها (راهنماها ) نگه داري مي شود، درغير اين صورت بافشارهاي جنبي كه به آن وارد مي شود امكان سقوط ازروي دستگاه زياد مي باشد. لقمه ها به دوگونه مرغك  راثابت مي كنند: ياتوسط اهرمي كه معمولاً در پهلوي سمت راست آن قرارگرفته ويا به كمك پيچ هايي كه دركناره هاي آن تعبيه شده است. يعني مرغك  را مي توان در هر جاي دستگاه كه لازم باشد بادست هل داده وبراي ثابت كردن آن درجاي مورد نظر مهر ه ها يا اهرم را محكم كرد.

 -بستر ماشين

پايه ها ، راهنماها (ريل ها ) وقسمت هائي كه وظيفه حمل وهدايت جعبه دندة پيشروي ،مرغك  ،دستگاه حامل سوپرت و …رادارند بستر ماشين مي گويند. اين قسمت ميله هايي رانيز كه درطول دستگاه جاسازي شده اند نگهداري مي كند.

سيني ماشين : سيني ،ورق هاي خم شده ايست  كه سراسر قسمت پائيني دستگاه را مي پوشاند. درهنگام تراشكاري براده ها يا قطعات كوچكي كه درهنگام تراش به طور مداوم قطع مي شوند روي آن مي افتند، درضمن آب صابون مصرفي پس از آنكه روي قطعه كار ريخته شده، روي سيني مي ريزد تا از كثيف شدن اطراف دستگاه جلوگيري شود .

 متعلقات دستگاه تراش

كار با دستگاههاي تراش بدون بعضي از قطعات كمكي ومتعلقات مربوطه عملاً كار غيرممكني  است اين قطعات كمكي ومتعلقات مربوطه به طور فهرست وار عبارتنداز :

• نظام ها :شامل سه نظام ،چهار نظام ،صفحه نظام ،صفحه مرغك ،وسه نظام مته
• مرغك
• گيره قلبي
• لينت (كمربند) : كه به دونوع لينت ثابت ولينت متحرك تقسيم مي شوند
• درن
• رنده‌گير:عبارتنداز رنده گير گردان ،رنده گير روبنده اي ،رنده گير يكطرفه ،رنده گير چهار طرفه

توضيح كاربرد متعلقات دستگاه تراش

نظام ها :وسايلي هستند كه مي توان قطعات را بطور محكم درداخل آنها بست و عمل تراشكاري را انجام داد بدون استفاده از نظام ،تراشكاري غير ممكن است

سه نظام : براي بستن قطعاتي با مقطع دايره ياشش پهلو به كار مي رود.

چهار نظام : چهار نظام ،نظامي است كه به جاي سه فك  داراي چهار فك مي باشد. براي بستن قطعات مدور ، مربعي ، هشت گوشه ،مستطيلي وكليه قطعاتي كه داراي چهار لبه صاف وقرينه باشد به كار مي رود.

صفحه نظام :براي بستن بعضي از قطعات بزرگ ونامنظم كه نمي توان آنها رابوسيله سه نظام يا چهار نظام محكم كرد مورد  استفاده قرار مي گيرد. روي صفحه نظام ها شيارهاي T شكل شعاعي ،با فواصل مساوي‌به صورتي تعبيه شده‌كه‌توسط آنها مي توان قطعه را بست ياگيره بندي  نمود .

صفحه مرغك  : هنگامي كه لازم باشد قطعه كار نسبت به محور خود كاملاً دور بوده وبدون لنگي بسته شود مي توان از صفحه مرغك  استفاده نمود. دراين حالت صفحه مرغك  بجاي سه نظام ياچهار نظام روي محور اصلي دستگاه بسته مي شود كه درسوراخ مخروطي وسط آن مرغك  ثابتي قرار مي گيرد. دراين حالت قطعه كار بين دومرغك  سوارمي شود.  برا ي جلوگيري كردن از حركت قطعه كارهنگام كار از گيره قلبي استفاده مي شود.

سه نظام مته :معمولاً براي نگهداري مته وجهت عمليات سوراخكاري مورد استفاده قرار مي گيرد. سه نظام مته داخل سوراخ مخروطي محور دستگاه مرغك قرار مي گيرد و از مته هاي 2 تا 12 را مي توان داخل آن محكم نمود.

مرغك : بدليل اينكه قطعات بلند به هنگام براده برداري مرتعش مي شوند وامكان خم شدنشان بسيار زياد است ،بايد مسير آزاد قطعه كار را با ابزاري مهار كرد . اين ابزار مرغك  مي باشد كه درداخل دستگاه مرغك  قرار مي گيرد مرغك از ارتعاش وخم شدن قطعه كار جلوگيري كرده وباعث بهتر شدن كيفيت سطح كار وهمچنين افزايش دوام رنده مي گردد.

-گيره قلبي يانوك گير : براي تراشيدن كار هاي بلند از روش مرغك  به مرغك  استفاده مي شود دراين حالت نوك گير درانتهاي ميله مورد نظر بسته مي شود. دنباله نوك گير درداخل يكي از شيارهاي صفحه مرغك  قرار مي گيرد وميله موردنظر بين دومرغك  بسته مي شود .گيره قلبي ها معمولاً داراي يك يا دو پيچ بود كه با محكم كردنشنان قطعه كاررادرجاي خود نگه مي دارند واز حركت قطعه كار درهنگام كار جلوگيري مي كنند.

لينت :براي تراش قطعات بلند باقطر زياد ، ازروش‌سه‌نظام ‌به‌مرغك‌ استفاده مي شود وتقريباً مشكلي هم پيش نمي آيد اما اگر قطر قطعه كم وطول آن زياد باشد ،در

اين حالت هنگام تراشكاري ابزار هر چه به وسط قطعه نزديك شود ارتعاش آن را بيشتر نموده وباعث مي شود كه از قطر قطعه كار كاسته شود. يعني وسط قطعه كار قطري كمتر از طرفين خواهد داشت ،علاوه بر تغيير قطر  احتمال دو پهن شدن وناهمواري سطح قطعه كار نيز زياد مي باشد ،بنابراين براي جلوگيري از همه موارد گفته شده از لينت استفاده مي شود .

درن :درن ابزار ساده ايست كه براي گرفتن قطعاتي كه ضخامت كمي داشته ودرضمن داراي سوراخي دروسط باشند به كار مي رود مانند پولك ها يا فولي ها درواقع درن ،ميله ايست به صورت مخروطي ،با شيب كم درطول زياد.

رنده گير : براي آنكه رنده ها درهنگام براده برداري بتوانند نيروهاي حاصل از برش به راخوبي تحمل نمايند  آنها را بااستفاده از وسايل مناسبي‌به‌نام‌رنده گير محكم مي بندند.

عمليات اصلي تراشكاري :

بطوركلي كارهايي كه مي توان بادستگاه تراش انجام داد بسيار زياد مي باشد اما فهرست عملياتهاي اصلي كه مي توان بادستگاه تراش انجام عبارتنداز :

1-پيشاني تراشي                           7- مخروط تراشي

2-مته مر غك زني                            8-فرم تراشي 

3-روتراشي                                     9-داخل تراشي

4-شيار تراشي                                 10-پيچ تراشي

5-پله تراشي                                   11-برش

6-آج زني

 انواع رنده ها

رنده ها رابرحسب نوع تراشي كه انجام مي دهند ،يابرحسب جنس رنده ،نوع كار ويا براساس جهت لبه برنده آنها (موقعيت  و وضعيت قطعه ورنده ) نامگذاري مي كنند.

لبه برنده : براي تراش قطعات‌گوناگون از لبه برنده رنده ها استفاده‌مي شود .رنده هايي كه لبه برندة آنها درسمت چپ باشد راست تراش  ورنده هايي كه لبه برندة آنها درسمت راست باشد چپ تراش مي نامند.

جنس رنده : برا ي تراش قطعات‌باجنس‌هاي‌مختلف نياز به رنده هاي‌ مناسب مي باشد بنابراين رنده ها رابراساس جنس به دسته هاي زير تقسيم بندي مي كنند:

الف )رنده هاي غير آلياژي ب) رنده هاي آلياژي پ) رنده هاي سراميكي

ت) رنده هاي كار بيدي  ث) رنده هاي سمنتيت كاربيدي

نوع كار :رنده ها را براساس نوع كاري كه انجام مي دهند نيز طبقه بندي مي كنند. رنده ها براساس نوع كار به انواع زير تقسيم ميشوند:

الف ) رنده برش (شيار تراش )

ب) رنده بغل تراش

پ) رنده هاي فرم تراش

ت) رنده پيچ تراش

ث) رنده هاي داخل تراش (2)دستگاه فرز

عمليات اصلي فرزكاري

دستگاههاي فرز يكي از پركارترين ودقيق ترين دستگاههاي مورد استفاده دربراده برداري مي باشد كه كارهاي گوناگوني را مي توان با اين دستگاهها انجام داد .مهم ترين اين عمليات به صورت فهرست وار عبارتنداز :

1- كف تراش           2- بغل تراش           3- شيار تراش

4- فرم تراش           5- چرخ دنده تراش

دستگاههاي فرز ازنظر  ساختمان به دونوع فرزافقي وفرزعمودي تقسيم ميشوند كه تقريباً مشخصات هردو يكسان است اما كاربرد اين دونوع براي كارهاي متفاوت كمي مختلف است .درهنگام كار با دستگاههاي فرزحتماً بايد توجه داشت كه پيش از شروع به كار لازم است تاكليه قسمت هاي دستگاه مرتب وروغنكاري شده ،لوازم وابزارآلات كمكي ووسايل اندازه گيري كاليبره شود واز متعلقات درجاي خود ،به طور دقيق نگهداري به عمل آيد شكل هاي زيربه ترتيب دستگاههاي فرز افقي وعمودي رانشان ميد هد :

 قسمت هاي‌مهم اين دونوع‌دستگاه‌را كه از متداولترين آنهاست مي توان چنين معرفي كرد :

1- پايه ميز 2- فلكه تنظيم ارتفاع ميز (فلكه حركت عمودي ميز) 3-كشوي حركت عرضي ميز 4- فلكه تنظيم حركت عرضي ميز 5- ميز اصلي ماشين 6- دسته حركت طولي ميز ماشين 7- اهرم حركت اتومات ميز 8- سردستگاه (درفرز افقي ) وكلگي ماشين (در فرز عمودي )كه قابل تنظيم است 9- ضامن كلگي (درفرز افقي ) وفلكه تنظيم حركت عمودي محور (درفرز عمودي ) 10- محور كار يا درن (درفرز افقي ) ومحوركار يا گلويي (درفرز عمودي ) 11- اهرم تغيير عده دوران

 12- اهرم تنظيم مقدار پيشروي 13- محدود كننده هاي حركت اتومات ميز

 متعلقات دستگاه فرز

متعلقات دستگاههاي فرز نسبت به عملياتي  كه انجام مي چندان متنوع وزياد نيست اما از اهميت بسيار بالايي برخوردارند .متعلقات وتجهيزات فرزهاي افقي وعمودي تفاوتي با هم ندارند ،به جزوجود بوش هايي كه داخل محور كار (درن ) دستگاه فرز افقي قرار مي گيرند. اين وسايل عبارتنداز :

 كلت وگيره فشنگي : وسيله است براي گرفتن تيغ فرزهايي كه داراي دنباله استوانه اي هستند. كلت ها معمولاً داراي دوقسمت مي باشند :قسمت فشنگ گير كه اصطلاحات فشنگي نام گرفته وتيغ فرز رادرخود جاي مي دهد وبدنه مخروطي شكل كه فشنگي داخل آن قرار مي گيرد.

2-بوش :بوش ها دردستگاههاي فرز افقي مورد استفاده قرار مي گيرند به همان ترتيب كه گفته شد بنا به محل قرار گرفتن قطعه كار روي ميز ياداخل گيره بايد درن را از بوش پركرد وسپس تيغ فرزرا باكمك يك خار روي محل مناسبي از درن جاسازي كرده و مجدداً تعدادي بوش داخل درن قرارداد .اين بوششها معمولاً داراي يك جاي خار هستند  و مخصوصاً دردرن هايي كه داراي خار ثابت سراسري مي باشد مورد استفاده قرار مي گيرند . اين نوع درن ها وبوش براي كارهاي  سنگين توصيه مي شود .

• زيرسري وروبنده :زيرسري ها ، مكعبهاي كمكي ديگري هستند كه  درروبنده ها مورد استفاده قرار مي گيرند.

4-شمش هاي موازي

5-گيره : گيره ها انواع مختلفي دارند كه دونوع ساده وگردان آن بيشتر مورد استفاده قرارمي گيرد. گيره اينورسال هم كه بيشتر در ابزار سازي دقيق وبراي دستگاههاي فرز به كار مي رود نوع ديگري از گيره هاست. دقت ،ظرافت وهمچنين توانايي انجام كار  اين گيره لزوم استفاده آن را چند برابر مي كند، اما متاسفانه به دليل گران بودن ودقت لازم هنگام استفاده از آن درموقع  كار كمتر مورد استفاده قرارمي گيرد، شكل زيرنمونه اي از اين گيره ها را نشان مي دهد :

6-صفحه گردان

7-دستگاه تقسيم

 انواع تيغ فرزها

بدون توجه به نامگذاري تيغ فرزهايي كه كارخانجات مختلف توليد مي كنند مي توان آنها را ازدونظر تقسيم بندي ونامگذاري كرد: 1- جنس تيغ فرزها 2- نوع كار

• جنس تيغ فرزها :تيغ فرزها را مانند ابزارهاي برنده دستگاه تراش وصفحه تراش (رنده ) ازجنس هاي متفاوتي مي سازند كه اين جنس به نوع فلزي كه بايد تراشيده شود بستگي دارد متداول ترين آنها عبارتنداز :

الف – فولادي هاي ريختگي

ب- فولاد تنگستن كاربايد

• نوع كار : اصولاً تيغ فرزها رابنا به نوع كاري كه بايد صورت بگيرد انتخاب مي كنند البته به نوع دستگاه فرز (عمودي ياافقي ) نيز كاملاً بستگي دارد، به هر حال از نظر نوع عمليات فرزكاري تيغ فرزها را به گونه هاي زير مي توان تقسيم كرد :

الف ) تيغ فرزهاي كف تراش                                    ح)تيغ فرز فرم تراش

ب) تيغ فرزهاي بغل تراش                                      خ) تيغ فرز مدولي

پ) تيغ فرز انگشتي

ت) تيغ فرز پيشاني تراش

ث) تيغ فرز اره اي

ج) تيغ فرز شيار تراش                                     

ماشين‌هاي C.N.C:

تاريخچه: در نخستين سالهاي دهة 1950، امكان كنترل حركت ابزار بوسيلة ارقام بوجود آمد و كمي بعد دستگاههاي فرزكاري با كنترل عددي، دستگاههاي مته كاري كنترل عددي، و دستگاههاي سوراخ تراشي كنترل عددي در بازار رواج يافتند. در سال 1968 نوعي ماشين كنترل عددي با تعويض خودكار ابزار به بازار عرضه شد، به طوري كه چند فرآيند مختلف بوسيلة يك ماشين انجام پذير گرديد. چنين دستگاهي مركز ماشين كاري نام گرفت. دستگاهي كه با نوعي كنترل برنامه‌پذير انواع مختلف فرآيندهاي توليد را انجام مي‌دهد و ابزار را بصورت خودكار تعويض مي‌نمايد. منظور از كنترل برنامه‌پذير اين است كه با استفاده از نرم افزار مي‌توان قطعه كار «يا ابزار» را به موقعيت مورد نظر منتقل كرد و يا حتي چندين سطح را ماشينكاري نمود.

پس بررسي مركزهاي ماشينكاري با تاريخچة كنترل عددي آغاز مي‌شود. كنترل عددي، اتوماسيون برنامه‌پذيري است كه در آن عمليات ويژه‌اي از ابزار توسط اعداد يا حروف كنترل مي‌شوند. برنامة عملياتي، چگونگي ساخت يك قطعه‌ي به خصوص را تشريح مي‌كند. اگر طرح قطعه و يا روش توليد تغيير يابد، اصلاح دستورهاي برنامه ضروري است. امروزه نوشتن برنامه‌هاي نرم‌افزار جهت هدايت و كنترل ماشين‌ها، امري ساده است.

در كنترل NC «كنترل عددي» دستورات كنترل به كمك اعداد و حروف به ماشين داده مي‌شود. بر روي اين علائم در داخل ماشين كار شده و به عنوان اطلاعات مسير يا اتصال، به عضوهاي عمل‌كننده ماشين NC داده مي‌شود. وجود و نظارت انسان در كاربرد ماشينهاي NC ضروري است. او بايستي قبل از اينكه برنامه را بنويسد، طرح كار و طرح ابزار را تعيين و با داده‌هاي فني ماشين مطابقت دهد.

 سيستم‌هاي- CNC (Computer Numerical Control):

 به كمك ريز كامپيوترها يا ميكروپروسسورها- كه سهم آنها به سرعت رو به افزايش است- كار ميكند. دليل اين رشد فزاينده مزايايي است كه استفاده كننده‌هاي سيستم‌هاي CNC و نيز توليد كننده‌هاي ماشينهاي CNC از آن بهره‌مند مي‌شوند.

مزاياي ماشينهاي CNC:

1. انعطاف پذيري: تعويض يك قطعه به قطعة ديگر و تعويض. طراحي قطعه ساده است.
2. توانايي بالاتر فرآيند: دقت بالاتر و قابليت تنظيم بيش‌تر تعبيه شده در اين ماشين‌هاي منجر به كيفيت بالاتر و تكرارپذيري بسيار بيشتر ميشود.
3. نرخ بالاتر توليد: «قطعات توليدي مكرر»
4. هزينه‌هاي كم‌تر ابزار بندي.
5. زمان كوتاهتر شروع توليد.
6. كارايي بهتر دستگاه.
7. زمان كم‌تر تنظيم به ازاي هر قطعه كار: در هر بار نصب و تنظيم مي‌توان عمليات بيشتري بر روي قطعه كار انجام داد.
8. كاهش موجودي انبار: موجودي انبار مي‌تواند به دليل اقتصادي بودن توليد در حجم كمتر كاهش يابد.
9. كاهش فضاي مورد نياز.
10. ضايعات كم‌تر.
11. توليد شكل‌هاي هندسي منحصر به فرد توسط دستگاه‌هاي CNC.

معايب ماشينهاي- CNC:

تنها عيب اين ماشينها در مقايسه با ساير ماشينها قيمت بالاي قابل توجه آنها است.

كليات و اصول كار ماشين فرز CNC مدل FP4MA:

در اصل، اين ماشين، يكي از سري ماشين‌هاي فرز ساخته شده توسط كمپاني ماشين‌سازي TDECKEL آلمان مي‌باشد كه نوع كپي شدة آن، با كمي تغييرات توسط ماشين‌سازي تبريز ساخته شده است. سيستم انتقال دور در اين دستگاه بوسيلة چرخدنده مي‌باشد. برنامه‌نويسي اين ماشين، G كد مي‌باشد كه در همة دستگاه‌هاي CNC، اين زبان يكي نيست و امكان دارد كدها كم و زياد شود و اختلاف كمي با هم دارند.

اين دستگاه داراي كليد اضطراري در نقاط مختلف مي‌باشد كه در مواقع خطر زده مي‌شود. البته يكي از كليدهاي اضطراري در قسمت صفحه كليد مي‌باشد. «پايين مونيتور»

در صفحة مونيتور 3 محور X  و Y و Z وجود دارد كه در سمت چپ آنها نمايش قفل‌هايي مي‌باشد كه نشانگر قفل بودن هر سه محور مي‌باشد كه هميشه 2 تا از قفل‌ها برداشته مي‌شود و قفل سوم باقي مي‌ماند. «اين دستگاه 2 يا 5/2 محوره مي‌باشد». «شكل 1»

در حركت محورها، محور y ، کلگي حركت مي‌كند و در دو محور ديگر، ميز حركت مي‌ كند ولي هميشه مبناي كار، حركت کلگي مي‌باشد. «صفحه كليد دستگاه نيز چنين است».

در دستگاه‌هاي 2 محوره «5/2 محوره» محورهاي y و z  با هم حركت نمي‌كنند ولي بقيه محورها، علاوه بر حركت خود به صورت جفت نيز با هم حركت مي‌كنند.

نقطه صفر مختصات دستگاه حالتي است كه همة محورها روي صفر باشند ولي مي‌توان مبدأ مختصات براي دستگاه تعريف كرد «مختصات مبدأ قطعه كار».

جهت تعيين سرعت پيشروي ميز «mm/min » مي‌توانيم تنظيم كنيم و با كليد ديگر كه علامت درصد روي آن مي‌باشد، مي‌توان مقدار درصد مورد نياز سرعت پيشروي تنظيم شده را، تنظيم كرد. «يعني درصد دلخواهي از سرعت پيشروي تنظيم شده را بخواهيم». مثلاً: اگر F= 80 mm/min و كليد درصد روي 10% باشد، سرعت فيد ما 8 mm/min خواهد بود.

سرعت اسپيندل دستگاه «چرخش انگشتي» هم با كليد ديگري برحسب دور بر دقيقه تنظيم مي‌شود و جهت چرخش اسپيندل نيز با دو كليد + و – «كليدهاي 31 و 32 در شكل صفحه كليد» تنظيم مي‌شود.

براي روغنكاري دستگاه كليدي تعبيه شده كه هنگام شروع كار دستگاه، آن كليد را 7 تا 8 بار بايد بزنيم «مخصوصاً در هواي سرد» هر بار كه كليد زده مي‌شود، چراغش روشن شده و بعد از چند لحظه خاموش مي‌شود سپس دوباره مي‌زنيم.

براي سيستم آب صابون، كليدي تعبيه شده است كه جريان آب صابون را روشن و خاموش مي‌كند.

در هنگام تعويض ابزار «كوليت، انگشتي و …» كليد تعويض ابزار را بايد بزنيم كه بعد از روشن شدن، چشمك مي‌زند كه نشانگر آن است كه تمام سيستم دستگاه را از كار مي‌اندازد و هيچ كليد و محوري كار نمي‌كند و ما با اطمينان مي‌توانيم به تعويض ابزار بپردازيم «تعويض كوليت در اين دستگاه مانند دستگاه NC مي‌باشد». اين كليد در دو جا تعبيه شده يكي در صفحه كليد دستگاه و ديگري در قسمت كليد دستگاه نصب شده است. كه البته بعد از تعويض ابزار دوباره بايد كليد را زده تا از آن حالت خارج گردد.

براي حركت خرگوشي نيز در صفحه كليد، كليدي تعبيه شده كه اين كليد در مورد حركت دو محور با هم نيز عمل مي‌كند.

كليد Mode «كليد شمارة 13»: از 1 شروع شده و به 16 ختم مي‌شود كه عملش بصورت زير است:

Mode 1: ماشين بصورت دستي عمل مي‌كند و روش عمل اين مد چنين است كه دستگاه را روي
Mode 1 گذاشته و تمام كليدهاي منفي محورها را همراه كليد سفيد شماره 26 زده «بصورت جداگانه و تك تك يعني يك كليد منفي را همراه كليد شماره 26 فشار مي‌دهيم و بعدي» تا تمام محورها دستي شوند.

Mode 2: براي تنظيم صفر قطعه كار مي‌باشد. «مبدأ مختصات تنظيم شده، روي دستگاه صفر مي‌شود.

Mode 3: صفر دستگاه يا بردن محورهاي دستگاه به نقطة Reference ميباشد.

بدين صورت عمل مي‌شود كه كليد را روي Mode 3 گذاشته و بعد مثبت محورها را مي‌زنيم تا علامت R در مونيتور مشخص شود «مثبت تمام محورها را مي‌زنيم» بعد كليد سبز استارت «كليد شماره 37» و شروع به حركت مي‌كند و تمام محورهاي دستگاه صفر مي‌شود.

تذكر: بعد از روشن شدن دستگاه، اول بايد روغن كاري انجام شود و سپس حتماً بايد محورهاي دستگاه را به نقطة Reference ببريم و بايد سرعتمان در اين عمل بسيار كم باشد.

Mode 4, 5, 6: كار اين مدها يكي است، با اين تفاوت كه وقتي روي Mode 5 باشد، حركت محورها بصورتي است كه وقتي كليد را فشار مي‌دهيم عمل مي‌كند و وقتي دستمان را برداريم قطع مي‌شود و در Mode 6 فقط يك بار كليد را مي‌زنيم و براي توقف كليد قرمز وسطي «كليد شماره 22» را مي‌زنيم تا حركت متوقف شود و Mode 4 حركت محورها به اندازة 1% مي‌باشد. «دقت 1% مي‌باشد.» « Mode 4، حركت بوسيلة هندويل».

نكته: فقط در مدهاي 5 و 4 مي‌توان ابزار را تعويض نمود.

Mode 7: بردن محورها به نقطه دلخواه مي‌باشد.

Mode 8: اجراي برنامه خط به خط صورت مي‌گيرد.

Mode 9: اجراي برنامه به طور كامل صورت مي‌گيرد.

تذكر: اجراي تمام اين مدها توسط كليد استارت است.

Mode 10: براي انتخاب شعاع ابزار مي‌باشد.

Mode 11: برنامه نويسي توسط دست كه با كامپيوتري كه با سيم به دستگاه وصل شود، برنامه ريزي مي‌شود.

Mode 12,13,14,15: براي برنامه نويسي با كامپيوتر و CAD/CAM مي‌باشند كه به دستگاه ترجمه مي‌كند.

Mode 16: قسمت گرافيك مي‌باشد يعني قبل از اينكه برنامه نوشته شده را اجرا كنيم، در قسمت گرافيكي مشاهده مي‌كنيم و بعد روي دستگاه عمل مي‌كنيم. وقتي Mode 16 را بزنيم، در مونيتور علامت G را زده و بعد هر بعدي را از نقشه بخواهيم، نمايش خواهد داد.

«بعد از زدن Enter «كليد شماره 12» يعني اگر Gxy يا Gxz يا … را بزنيم و بعد كليد Enter را بزنيم مونيتور بعد مختصاتي Oxy يا Oxz يا … را نمايش خواهد داد.

F: Feed سرعت محورها مي‌باشد.

S: Spindle يا چرخش انگشتي «دور بر دقيقه» مي‌باشد.

T: ابزار «تعيين طول و مشخصات ديگر و …».

كليد شماره (30): خاموش كردن اسپيندل.

كليد شماره (31) و (32): تعيين جهت گردش اسپيندل.

كليد شماره (41): تعيين سرعت دوراني اسپيندل.

كليد شماره (33): آب صابون.

كليد شماره (34): روغن.

كليد شماره (36): متوقف كردن برنامه «قطع پيشروي، اسپيندل و …»

كليد شماره (37): شروع به حركت پيشروي.

كليد شماره (38): كشيدن گراف.

كليد شماره (39): تعيين نوع بستن تيغه «افقي يا عمودي».

كليد شماره (26): قفل كردن محورها.

كليد شماره (23): حركت خرگوشي محورها.

كليد شماره (29): ترمز اسپيندل.

شروع كار با دستگاه و اجراي برنامه:

پس از اينكه دستگاه روشن شد و پس از روغن كاري و گرم شدن، دستگاه را Rifrence ميكنيم «تمام محورها به نقطه صفر مي‌روند» يعني كليد را روي Mode 3 قرار داده و سپس مثبت محورها را مي‌زنيم، پس از نمايش R در صفحه، كليد Start را مي‌زنيم تا دستگاه Rifrence شود. حال دستگاه را روي Mode 11 مي‌گذاريم «برنامه دستي» البته در مونيتور برنامه‌ها بصورت ستوني نوشته مي‌شود و با آوردن Mode 11 برنامه اول نشان داده مي‌شود. براي آوردن پايان آخرين برنامه مي‌توانيم با زدن كليدهاي شماره (3) و (7)، برنامه‌ها را خط به خط جابجا كنيم. براي آوردن خطهاي بعدي بايد كليد (3) بزنيم ولي اين كار مدت زمان زيادي طول مي‌كشد پس بهتر آن است كه بزرگترين عدد را بعداز ؟ N وارد كنيم «9999» تا آخرِ، برنامة پاياني ظاهر شود.

براي نوشتن برنامة جديد كليد (9) را مي‌زنيم تا خط جديد براي نوشتن برنامة جديد بيايد. سپس Enter را مي‌زنيم و سپس شروع به نوشتن برنامه مي‌كنيم البته بعد از زدن هر فرمان بايد كليد Enter را زد تا پاك نشود. اگر خطي از برنامه فراموش شود براي آنكه بين دو خط، خط مزبور را بنويسيم كليد شماره (8) را مي‌زنيم. حال بعد از نوشتن برنامه و قبل از اجراي آن، براي مطمئن شدن برنامه را رسم مي‌كنيم. براي گرفتن گراف كليد را در Mode 16 قرار مي‌دهيم سپس Gxy را وارد مي‌كنيم و ابعاد كادر را انتخاب مي‌نماييم.

 LX                       طول كادر

 بعد از وارد كردن LX دستگاه را براي LY انتخاب ميكند                               LY                                   

x                         طول مبداء                 

Y                        عرض مبداء             انتخاب مبدأ مختصات

حال براي كشيدن گراف به Mode 9 رفته و در آنجا شمارة‌ برنامه «شماره خط اول برنامه، نام برنامه است» را وارد كرده و بعد Enter را مي‌زنيم سپس Start را زده تا نمودار رسم شود. براي پاك كردن سرعت‌هاي سريع، علامت سرعت سريع را مي‌زنيم «كليد شماره 23» و بعد برنامه را اجرا مي‌كنيم. براي پاك كردن نمودار «گراف» كليد شماره 29 را مي‌زنيم، براي ديدن عمليات خطوط برنامه مي‌توان صفحه را تغيير داد و صفحة عمليات را بياوريم. براي اينكار كليد شماره (22) را مي‌زنيم و عمليات را بصورت X و Y مي‌بينيم. حال مي‌توانيم برنامه را اجرا كنيم، البته قبل از اجرا بايد گرافيك پاك شود وگرنه اجرا نخواهد شد. پس در Mode 16 وارد شده و كليد G را مي‌زنيم بعد كليد Erc «كليد شماره 4» و بعد Enter را مي‌زنيم تا گرافيك پاك شود.

حال براي اجرا به Mode 5 رفته و با مماس كردن انگشتي با وجه‌هاي قطعه‌كار مختصات صفر دستگاه را يادداشت مي‌كنيم و بعد نقطه صفر قطعه‌ كار را به دستگاه تعريف مي‌كنيم از يعني به Mode 7 رفته و تمام مختصات‌هاي جديد نقطه صفر را وارد مي‌كنيم. «چون مختصات‌ها از مركز فرز محسوب مي‌شوند پس شعاع فرز را بايد از مختصات‌ها كم كنيم» سپس كليد Start را مي‌زنيم تا به آن نقطه برود، بعد در Mode 2 تمام مختصاتها را صفر مي‌كنيم بعد گرافيك را مطابق گفته‌هاي بالا پاك مي‌كنيم بعد براي اجراي برنامه و زدن قطعه‌ كار به Mode 9 رفته و نام برنامه را «شماره» وارد كرده بعد Enter را مي‌زنيم، سپس استارت را زده كه دستگاه شروع به كار مي‌كند تا پايان برنامه.

نكته: بعضي دستگاهها داراي ميز C مي‌باشند كه به صورت اونيورسال بوده و داراي چرخش مي‌باشند كه در صورت نياز در برنامه هم ‌ميتوان چرخش آنرا خواست.