CNC تعني التحكم العددي بالحاسوب، وبالتالي يمكن تعريف التصنيع باستخدام الحاسب الآلي بأنه عملية تصنيع حيث يتحكم الكود الحسابي في معلمات العملية، بما في ذلك:
وبكلمات بسيطة، يعني ذلك استخدام القوة الحاسوبية للتحكم في جميع الحركات الضرورية للآلة ومراقبتها لتصنيع أجزاء من المواد الخام.
في الأساس، يُوفر برنامج CNC أوامرًا يمكن للآلة قراءتها وفهمها. تُوجّه هذه الأوامر محركات الآلة متى وكيف تُحرّك المكونات المقابلة لتحقيق النتائج المرجوة.
استخدمت آلات CNC الأولى بطاقات مثقبة تحتوي على رمز مكتوب وكانت تتمتع بمرونة محدودة لتحريك الأداة.
مع ذلك، يمكن ربط آلات CNC الحالية ببرامج CAD/CAM (التصميم بمساعدة الحاسوب/التصنيع بمساعدة الحاسوب). هذا يعني أن المصمم يستطيع إنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد للقطعة، ثم تحويل معلماتها إلى برنامج CNC باستخدام برنامج CAM.
يُدخل هذا البرنامج النهائي، المُنشأ بواسطة برنامج CAM، إلى الآلة لتبدأ عملية التصنيع. يُصبح الجزء جاهزًا عند انتهاء الآلة من تشغيل البرنامج.
هناك جانب مهم آخر في آلات CNC الحالية والأكثر تطوراً وهو المرونة التي تتمتع بها، حيث يمكنها التحرك في نطاق 2.5 محور أو 3 محاور أو 5 محاور اعتمادًا على نوع الآلة.
تصنيع الخشب باستخدام الحاسب الآلي
بينما قد يظن الكثيرون أن النجارة فنٌّ خاصٌّ بأمهر النحاتين، إلا أن الحقيقة هي أن تشغيل الخشب باستخدام الحاسب الآلي يتيح كفاءةً أكبر، حتى في أكثر التصاميم تعقيدًا.
بفضل آلات CNC للخشب، يُمكن إنتاج قطع أكبر حجمًا في وقت أقصر. كما تُمكّن النجار من الحفاظ على جمال الخشب الطبيعي ومتانته، وهو أمر يصعب تحقيقه باستخدام أنواع أخرى من آلات معالجة الخشب.
ومن بين الفوائد الأخرى لاستخدام آلات CNC للخشب:
تصنيع الآلات باستخدام الحاسب الآلي للصناعات الطبية
من المعروف أن الصناعة الطبية تتطلب معايير صارمة، كما هو الحال مع آلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) المستخدمة في الصناعة الطبية.
ولحسن الحظ، وكما ذكر أعلاه، فإن الفوائد الرئيسية لتصنيع الآلات باستخدام الحاسب الآلي هي الكفاءة العالية والدقة العالية التي لا تترك مجالًا تقريبًا للخطأ.
هذا يجعل التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) للصناعات الطبية الخيار الأمثل في هذا القطاع، حيث يُعدّ التصنيع الدقيق البديل الأمثل لتلبية متطلبات التفاوتات الدقيقة. تشمل المتطلبات الشائعة الأخرى ما يلي:
تتضمن التطبيقات الشائعة لآلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي في الصناعة الطبية ما يلي:
تصنيع باستخدام الحاسب الآلي للصب
الصب عملية تصنيع تعتمد على قوالب جيدة للحصول على النتائج المرجوة. هذا يعني ضرورة اختيار أفضل عملية لإنتاج القوالب.
يقلل تشغيل الآلات ذات التحكم الرقمي (CNC) للصب باستخدام ماكينات خماسية المحاور من احتمالية حدوث أخطاء نتيجة نقل الصب بين عمليات التشغيل. يسمح هذا التقليل من الأخطاء للصب بتحقيق أقصى درجات التسامح.
من التطبيقات الجيدة الأخرى لآلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) المستخدمة في الصب أن معظم المصبوبات تتطلب معالجة لاحقة لتحسين تشطيب السطح. تتيح آلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) المستخدمة في الصب تحقيق تشطيب السطح المطلوب بسرعة وكفاءة.
علاوة على ذلك، يمكن لآلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي التعامل مع نوع المواد المستخدمة عادة في الصب مثل الألومنيوم، والذي يمكن أن يشكل مشكلة لمشاكل التصنيع الأخرى.
نظرًا لكونه معدنًا خفيف الوزن، يُعد الألومنيوم المادة المُفضّلة في العديد من التطبيقات، حيث يُعدّ قطاعا السيارات والفضاء من أكثر القطاعات استخدامًا. ومع ذلك، يتطلب استخدامه في بعض هذه التطبيقات أشكالًا مُعقّدة للغاية.
علاوة على ذلك، قد تكون هناك حاجة إلى أجزاء رقيقة، مما يزيد من احتمالية التشوه بسبب الصلابة المنخفضة والتمدد الحراري العالي للمادة.
وهنا تصبح عملية التصنيع باستخدام الحاسب الآلي للألمنيوم مهمة. توفر عملية التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ذات الخمسة محاور للألمنيوم فوائد مثل:
مع عدد المكونات اللازمة لتجميع طائرة، وتعقيد هذه المكونات، فمن الواضح أن صناعة الطيران تتطلب أعلى مستوى ممكن من الدقة والكفاءة من عملية التصنيع.
ولهذا السبب، اكتسبت عمليات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي لأجزاء الطيران شعبية متزايدة، وأصبحت الآن الخيار المفضل لتصنيع مكونات الطيران.
تتطلب عمليات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي لأجزاء الطائرات التعامل مع متطلبات معقدة مثل:
من ناحية أخرى، تعد المعالجة باستخدام الحاسب الآلي الخيار الأفضل لإنتاج أجزاء الطائرات الفضائية لأنها توفر الفوائد التالية:
في الماضي، كانت المجوهرات تُصنع يدويًا على يد حرفيين ماهرين. لكن الوضع تغير اليوم، إذ يتزايد عدد منتجي المجوهرات الذين يطبقون أساليب لتحسين كفاءتهم وزيادة ربحيتهم.
هناك طرق مختلفة لتصنيع المجوهرات باستخدام آلات التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC) تُفيد الحرفيين ومُنتجي المجوهرات عمومًا. ومن أبرز فوائدها:
صحيح أن ماكينات التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC) قد رفعت دقة التصنيع إلى مستويات عالية جدًا. ومع ذلك، وكما هو الحال في عمليات التصنيع الأخرى، فإن أبعاد المنتج النهائي لا تكون مثالية أبدًا. وهنا تلعب تحمّلات ماكينات التحكم الرقمي بالحاسوب دورًا مهمًا.
يجب أن نتذكر أن التفاوتات تُمثل أقصى تفاوت مسموح به لأبعاد قطعتين من نفس السلسلة. وعادةً ما تُحدد في مرحلة التصميم.
هناك جوانب مختلفة يجب مراعاتها عند تحديد التسامحات المطلوبة:
يتم تصنيف التسامحات عادة وفقًا لمدى إحكامها في المجموعات التالية:
بشكل عام، يتم تحديد حدود كل مجموعة على أساس المعايير الدولية، بما في ذلك ANSI B4.1، وANSI B4.2، وISO 286، وISO 1829، وISO 2768، وEN 20286، وJIS B 0401.
بالنسبة لتفاوتات التشغيل باستخدام الحاسب الآلي، تتراوح الحدود القياسية بين ± 0.005 بوصة أو 0.13 مم. ومع ذلك، تزعم بعض الخدمات المتطورة للغاية قدرتها على توفير تفاوتات تشغيل باستخدام الحاسب الآلي تصل إلى ± 0.0025 مم.
فيما يلي بعض التفاوتات القياسية في تصنيع الآلات ذات التحكم الرقمي (CNC) اعتمادًا على عملية التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC):