تجزیه و تحلیل نکات کلیدی فناوری ماشینکاری CNC و نگهداری ماشین آلات CNC
چکیده: این مقاله به طور عمیق مفهوم و ویژگی‌های ماشینکاری CNC و همچنین شباهت‌ها و تفاوت‌های بین آن و مقررات فناوری پردازش ماشین‌های ابزار سنتی را بررسی می‌کند. این مقاله عمدتاً به اقدامات احتیاطی پس از اتمام پردازش ماشین‌های ابزار CNC، از جمله جنبه‌هایی مانند تمیز کردن و نگهداری ماشین‌های ابزار، بازرسی و تعویض صفحات پاک‌کننده روغن روی ریل‌های راهنما، مدیریت روغن روان‌کننده و مایع خنک‌کننده و توالی خاموش کردن دستگاه، می‌پردازد. در عین حال، اصول راه‌اندازی و کار با ماشین‌های ابزار CNC، مشخصات عملیاتی و نکات کلیدی حفاظت ایمنی را نیز به تفصیل معرفی می‌کند و هدف آن ارائه راهنمایی فنی جامع و سیستماتیک برای تکنسین‌ها و اپراتورهای فعال در زمینه ماشینکاری CNC است تا از عملکرد کارآمد و عمر طولانی ماشین‌های ابزار CNC اطمینان حاصل شود.
مقدمه
ماشینکاری CNC جایگاه بسیار مهمی در زمینه تولید مکانیکی مدرن دارد. با توسعه مداوم صنعت تولید، الزامات بالاتر و بالاتری برای دقت، کارایی و انعطاف‌پذیری پردازش قطعات مطرح شده است. ماشینکاری CNC به لطف مزایایی مانند کنترل دیجیتال، درجه بالای اتوماسیون و دقت بالای ماشینکاری، به یک فناوری کلیدی برای حل مشکلات پردازش قطعات پیچیده تبدیل شده است. با این حال، برای به کارگیری کامل کارایی ابزارهای ماشین CNC و افزایش عمر مفید آنها، نه تنها درک عمیق فناوری ماشینکاری CNC ضروری است، بلکه رعایت دقیق الزامات مشخصات ابزارهای ماشین CNC در جنبه‌هایی مانند بهره برداری، نگهداری و تعمیر نیز ضروری است.
دوم. بررسی اجمالی ماشینکاری CNC
ماشینکاری CNC یک روش ماشینکاری مکانیکی پیشرفته است که با استفاده از اطلاعات دیجیتال روی ابزارهای ماشینی CNC، جابجایی قطعات و ابزارهای برش را به طور دقیق کنترل می‌کند. در مقایسه با ماشینکاری سنتی ماشینی، مزایای قابل توجهی دارد. هنگام مواجهه با وظایف ماشینکاری با انواع قطعات متغیر، دسته‌های کوچک، اشکال پیچیده و الزامات دقت بالا، ماشینکاری CNC قابلیت سازگاری و پردازش قوی را نشان می‌دهد. ماشینکاری سنتی ماشینی اغلب نیاز به تعویض مکرر فیکسچرها و تنظیم پارامترهای پردازش دارد، در حالی که ماشینکاری CNC می‌تواند به طور مداوم و خودکار تمام فرآیندهای تراشکاری را تحت کنترل برنامه‌ها از طریق گیره یکباره انجام دهد، که زمان کمکی را تا حد زیادی کاهش می‌دهد و پایداری راندمان ماشینکاری و دقت ماشینکاری را بهبود می‌بخشد.
اگرچه مقررات فناوری پردازش ماشین‌های ابزار CNC و ماشین‌های ابزار سنتی عموماً در چارچوب کلی سازگار هستند، به عنوان مثال، مراحلی مانند تجزیه و تحلیل نقشه قطعه، تدوین طرح فرآیند و انتخاب ابزار همگی مورد نیاز هستند، اما ویژگی‌های اتوماسیون و دقت ماشینکاری CNC در فرآیند اجرای خاص، آن را دارای ویژگی‌های منحصر به فرد بسیاری در جزئیات فرآیند و فرآیندهای عملیاتی می‌کند.
اگرچه مقررات فناوری پردازش ماشین‌های ابزار CNC و ماشین‌های ابزار سنتی عموماً در چارچوب کلی سازگار هستند، به عنوان مثال، مراحلی مانند تجزیه و تحلیل نقشه قطعه، تدوین طرح فرآیند و انتخاب ابزار همگی مورد نیاز هستند، اما ویژگی‌های اتوماسیون و دقت ماشینکاری CNC در فرآیند اجرای خاص، آن را دارای ویژگی‌های منحصر به فرد بسیاری در جزئیات فرآیند و فرآیندهای عملیاتی می‌کند.
III. اقدامات احتیاطی پس از اتمام پردازش ماشین ابزار CNC
(۱) تمیز کردن و نگهداری ماشین‌آلات
حذف براده و پاک کردن ابزار ماشینی
پس از اتمام ماشینکاری، تعداد زیادی براده در محل کار دستگاه باقی می‌ماند. اگر این براده‌ها به موقع تمیز نشوند، ممکن است وارد قطعات متحرک مانند ریل‌های راهنما و پیچ‌های لید دستگاه شوند و سایش قطعات را تشدید کرده و بر دقت و عملکرد حرکتی دستگاه تأثیر بگذارند. بنابراین، اپراتورها باید از ابزارهای مخصوصی مانند برس و قلاب آهنی برای برداشتن دقیق براده‌ها از روی میز کار، فیکسچرها، ابزارهای برش و نواحی اطراف دستگاه استفاده کنند. در طول فرآیند برداشتن براده، باید به جلوگیری از خراشیده شدن پوشش محافظ روی سطح دستگاه توسط براده‌ها توجه شود.
پس از اتمام براده‌برداری، لازم است تمام قسمت‌های دستگاه، از جمله پوسته، پنل کنترل و ریل‌های راهنما، با پارچه نرم و تمیز پاک شوند تا از عدم وجود لکه روغن، لکه آب یا بقایای براده روی سطح دستگاه اطمینان حاصل شود، به طوری که دستگاه و محیط اطراف آن تمیز بمانند. این کار نه تنها به حفظ ظاهر مرتب دستگاه کمک می‌کند، بلکه از تجمع گرد و غبار و ناخالصی‌ها روی سطح دستگاه و سپس ورود آنها به سیستم الکتریکی و قطعات انتقال مکانیکی داخل دستگاه نیز جلوگیری می‌کند و احتمال بروز خرابی را کاهش می‌دهد.
پس از اتمام ماشینکاری، تعداد زیادی براده در محل کار دستگاه باقی می‌ماند. اگر این براده‌ها به موقع تمیز نشوند، ممکن است وارد قطعات متحرک مانند ریل‌های راهنما و پیچ‌های لید دستگاه شوند و سایش قطعات را تشدید کرده و بر دقت و عملکرد حرکتی دستگاه تأثیر بگذارند. بنابراین، اپراتورها باید از ابزارهای مخصوصی مانند برس و قلاب آهنی برای برداشتن دقیق براده‌ها از روی میز کار، فیکسچرها، ابزارهای برش و نواحی اطراف دستگاه استفاده کنند. در طول فرآیند برداشتن براده، باید به جلوگیری از خراشیده شدن پوشش محافظ روی سطح دستگاه توسط براده‌ها توجه شود.
پس از اتمام براده‌برداری، لازم است تمام قسمت‌های دستگاه، از جمله پوسته، پنل کنترل و ریل‌های راهنما، با پارچه نرم و تمیز پاک شوند تا از عدم وجود لکه روغن، لکه آب یا بقایای براده روی سطح دستگاه اطمینان حاصل شود، به طوری که دستگاه و محیط اطراف آن تمیز بمانند. این کار نه تنها به حفظ ظاهر مرتب دستگاه کمک می‌کند، بلکه از تجمع گرد و غبار و ناخالصی‌ها روی سطح دستگاه و سپس ورود آنها به سیستم الکتریکی و قطعات انتقال مکانیکی داخل دستگاه نیز جلوگیری می‌کند و احتمال بروز خرابی را کاهش می‌دهد.
(II) بازرسی و تعویض صفحات برف پاک کن روغن روی ریل های راهنما
اهمیت صفحات برف پاک کن روغن و نکات کلیدی برای بازرسی و تعویض
صفحات پاک‌کننده روغن روی ریل‌های راهنمای ماشین‌های ابزار CNC نقش مهمی در روانکاری و تمیز کردن ریل‌های راهنما دارند. در طول فرآیند ماشینکاری، صفحات پاک‌کننده روغن به طور مداوم به ریل‌های راهنما ساییده می‌شوند و به مرور زمان مستعد سایش هستند. هنگامی که صفحات پاک‌کننده روغن به شدت ساییده شوند، قادر به اعمال روغن روان‌کننده به طور موثر و یکنواخت به ریل‌های راهنما نخواهند بود که منجر به روانکاری ضعیف ریل‌های راهنما، افزایش اصطکاک و تسریع بیشتر سایش ریل‌های راهنما می‌شود و بر دقت موقعیت‌یابی و نرمی حرکت ابزار ماشین تأثیر می‌گذارد.
بنابراین، اپراتورها باید پس از هر بار ماشینکاری، به بررسی وضعیت سایش صفحات برف پاک کن روغن روی ریل‌های راهنما توجه کنند. هنگام بررسی، می‌توان مشاهده کرد که آیا علائم آشکاری از آسیب مانند خراش، ترک یا تغییر شکل روی سطح صفحات برف پاک کن روغن وجود دارد یا خیر، و همزمان، بررسی کرد که آیا تماس بین صفحات برف پاک کن روغن و ریل‌های راهنما محکم و یکنواخت است یا خیر. در صورت مشاهده سایش جزئی صفحات برف پاک کن روغن، می‌توان تنظیمات یا تعمیرات مناسب را انجام داد. در صورت شدید بودن سایش، باید صفحات برف پاک کن روغن جدید به موقع تعویض شوند تا اطمینان حاصل شود که ریل‌های راهنما همیشه در حالت روانکاری و عملکرد خوبی هستند.
صفحات پاک‌کننده روغن روی ریل‌های راهنمای ماشین‌های ابزار CNC نقش مهمی در روانکاری و تمیز کردن ریل‌های راهنما دارند. در طول فرآیند ماشینکاری، صفحات پاک‌کننده روغن به طور مداوم به ریل‌های راهنما ساییده می‌شوند و به مرور زمان مستعد سایش هستند. هنگامی که صفحات پاک‌کننده روغن به شدت ساییده شوند، قادر به اعمال روغن روان‌کننده به طور موثر و یکنواخت به ریل‌های راهنما نخواهند بود که منجر به روانکاری ضعیف ریل‌های راهنما، افزایش اصطکاک و تسریع بیشتر سایش ریل‌های راهنما می‌شود و بر دقت موقعیت‌یابی و نرمی حرکت ابزار ماشین تأثیر می‌گذارد.
بنابراین، اپراتورها باید پس از هر بار ماشینکاری، به بررسی وضعیت سایش صفحات برف پاک کن روغن روی ریل‌های راهنما توجه کنند. هنگام بررسی، می‌توان مشاهده کرد که آیا علائم آشکاری از آسیب مانند خراش، ترک یا تغییر شکل روی سطح صفحات برف پاک کن روغن وجود دارد یا خیر، و همزمان، بررسی کرد که آیا تماس بین صفحات برف پاک کن روغن و ریل‌های راهنما محکم و یکنواخت است یا خیر. در صورت مشاهده سایش جزئی صفحات برف پاک کن روغن، می‌توان تنظیمات یا تعمیرات مناسب را انجام داد. در صورت شدید بودن سایش، باید صفحات برف پاک کن روغن جدید به موقع تعویض شوند تا اطمینان حاصل شود که ریل‌های راهنما همیشه در حالت روانکاری و عملکرد خوبی هستند.
(III) مدیریت روغن روان‌کننده و مایع خنک‌کننده
پایش و اصلاح وضعیت روغن روان‌کننده و مایع خنک‌کننده
روغن روان‌کننده و مایع خنک‌کننده، واسطه‌های ضروری برای عملکرد طبیعی ماشین‌های ابزار CNC هستند. روغن روان‌کننده عمدتاً برای روانکاری قطعات متحرک مانند ریل‌های راهنما، پیچ‌های سربی و اسپیندل‌های ماشین ابزار استفاده می‌شود تا اصطکاک و سایش را کاهش داده و حرکت انعطاف‌پذیر و عملکرد با دقت بالای قطعات را تضمین کند. مایع خنک‌کننده برای خنک‌سازی و براده‌برداری در طول فرآیند ماشینکاری استفاده می‌شود تا از آسیب دیدن ابزارهای برش و قطعات کار به دلیل دمای بالا جلوگیری شود و در عین حال، می‌تواند براده‌های ایجاد شده در حین ماشینکاری را شسته و محل ماشینکاری را تمیز نگه دارد.
پس از اتمام ماشینکاری، اپراتورها باید وضعیت روغن روان کننده و مایع خنک کننده را بررسی کنند. برای روغن روان کننده، لازم است بررسی شود که آیا سطح روغن در محدوده طبیعی است یا خیر. اگر سطح روغن خیلی پایین باشد، باید مشخصات مربوط به روغن روان کننده به موقع اضافه شود. در همین حال، بررسی کنید که آیا رنگ، شفافیت و ویسکوزیته روغن روان کننده طبیعی است یا خیر. اگر مشخص شود که رنگ روغن روان کننده سیاه شده، کدر شده یا ویسکوزیته آن به طور قابل توجهی تغییر کرده است، ممکن است به این معنی باشد که روغن روان کننده خراب شده است و برای اطمینان از اثر روانکاری، باید به موقع تعویض شود.
برای خنک‌کننده، لازم است سطح مایع، غلظت و تمیزی آن بررسی شود. هنگامی که سطح مایع کافی نیست، خنک‌کننده باید دوباره پر شود. اگر غلظت نامناسب باشد، بر اثر خنک‌کننده و عملکرد ضد زنگ تأثیر می‌گذارد و باید تنظیماتی مطابق با شرایط واقعی انجام شود. اگر ناخالصی‌های تراشه زیادی در خنک‌کننده وجود داشته باشد، عملکرد خنک‌کننده و روان‌کننده آن کاهش می‌یابد و حتی ممکن است لوله‌های خنک‌کننده مسدود شوند. در این زمان، خنک‌کننده باید فیلتر یا تعویض شود تا اطمینان حاصل شود که خنک‌کننده می‌تواند به طور عادی گردش کند و محیط خنک‌کننده خوبی برای ماشینکاری ابزار ماشین فراهم کند.
روغن روان‌کننده و مایع خنک‌کننده، واسطه‌های ضروری برای عملکرد طبیعی ماشین‌های ابزار CNC هستند. روغن روان‌کننده عمدتاً برای روانکاری قطعات متحرک مانند ریل‌های راهنما، پیچ‌های سربی و اسپیندل‌های ماشین ابزار استفاده می‌شود تا اصطکاک و سایش را کاهش داده و حرکت انعطاف‌پذیر و عملکرد با دقت بالای قطعات را تضمین کند. مایع خنک‌کننده برای خنک‌سازی و براده‌برداری در طول فرآیند ماشینکاری استفاده می‌شود تا از آسیب دیدن ابزارهای برش و قطعات کار به دلیل دمای بالا جلوگیری شود و در عین حال، می‌تواند براده‌های ایجاد شده در حین ماشینکاری را شسته و محل ماشینکاری را تمیز نگه دارد.
پس از اتمام ماشینکاری، اپراتورها باید وضعیت روغن روان کننده و مایع خنک کننده را بررسی کنند. برای روغن روان کننده، لازم است بررسی شود که آیا سطح روغن در محدوده طبیعی است یا خیر. اگر سطح روغن خیلی پایین باشد، باید مشخصات مربوط به روغن روان کننده به موقع اضافه شود. در همین حال، بررسی کنید که آیا رنگ، شفافیت و ویسکوزیته روغن روان کننده طبیعی است یا خیر. اگر مشخص شود که رنگ روغن روان کننده سیاه شده، کدر شده یا ویسکوزیته آن به طور قابل توجهی تغییر کرده است، ممکن است به این معنی باشد که روغن روان کننده خراب شده است و برای اطمینان از اثر روانکاری، باید به موقع تعویض شود.
برای خنک‌کننده، لازم است سطح مایع، غلظت و تمیزی آن بررسی شود. هنگامی که سطح مایع کافی نیست، خنک‌کننده باید دوباره پر شود. اگر غلظت نامناسب باشد، بر اثر خنک‌کننده و عملکرد ضد زنگ تأثیر می‌گذارد و باید تنظیماتی مطابق با شرایط واقعی انجام شود. اگر ناخالصی‌های تراشه زیادی در خنک‌کننده وجود داشته باشد، عملکرد خنک‌کننده و روان‌کننده آن کاهش می‌یابد و حتی ممکن است لوله‌های خنک‌کننده مسدود شوند. در این زمان، خنک‌کننده باید فیلتر یا تعویض شود تا اطمینان حاصل شود که خنک‌کننده می‌تواند به طور عادی گردش کند و محیط خنک‌کننده خوبی برای ماشینکاری ابزار ماشین فراهم کند.
(IV) توالی خاموش کردن دستگاه
فرآیند صحیح خاموش کردن و اهمیت آن
ترتیب خاموش شدن ماشین‌های ابزار CNC برای محافظت از سیستم الکتریکی و ذخیره‌سازی داده‌های ماشین‌های ابزار از اهمیت بالایی برخوردار است. پس از اتمام ماشینکاری، برق پنل عملیات ماشین ابزار و برق اصلی باید به ترتیب خاموش شوند. خاموش کردن برق پنل عملیات ابتدا به سیستم کنترل ماشین ابزار اجازه می‌دهد تا عملیاتی مانند ذخیره‌سازی داده‌های فعلی و خودآزمایی سیستم را به طور سیستماتیک انجام دهد و از از دست رفتن داده‌ها یا خرابی سیستم ناشی از قطع ناگهانی برق جلوگیری کند. به عنوان مثال، برخی از ماشین‌های ابزار CNC پارامترهای پردازش، داده‌های جبران ابزار و غیره را در طول فرآیند ماشینکاری به صورت بلادرنگ به‌روزرسانی و ذخیره می‌کنند. اگر برق اصلی مستقیماً خاموش شود، ممکن است این داده‌های ذخیره نشده از بین بروند و بر دقت و کارایی ماشینکاری بعدی تأثیر بگذارند.
پس از خاموش کردن برق پنل کنترل، برق اصلی را نیز قطع کنید تا از قطع ایمن کل سیستم الکتریکی دستگاه اطمینان حاصل شود و از شوک‌های الکترومغناطیسی یا سایر خرابی‌های الکتریکی ناشی از قطع ناگهانی برق قطعات الکتریکی جلوگیری شود. توالی صحیح خاموش کردن یکی از الزامات اساسی برای نگهداری از ابزارهای ماشینی CNC است و به افزایش عمر مفید سیستم الکتریکی دستگاه و تضمین عملکرد پایدار دستگاه کمک می‌کند.
ترتیب خاموش شدن ماشین‌های ابزار CNC برای محافظت از سیستم الکتریکی و ذخیره‌سازی داده‌های ماشین‌های ابزار از اهمیت بالایی برخوردار است. پس از اتمام ماشینکاری، برق پنل عملیات ماشین ابزار و برق اصلی باید به ترتیب خاموش شوند. خاموش کردن برق پنل عملیات ابتدا به سیستم کنترل ماشین ابزار اجازه می‌دهد تا عملیاتی مانند ذخیره‌سازی داده‌های فعلی و خودآزمایی سیستم را به طور سیستماتیک انجام دهد و از از دست رفتن داده‌ها یا خرابی سیستم ناشی از قطع ناگهانی برق جلوگیری کند. به عنوان مثال، برخی از ماشین‌های ابزار CNC پارامترهای پردازش، داده‌های جبران ابزار و غیره را در طول فرآیند ماشینکاری به صورت بلادرنگ به‌روزرسانی و ذخیره می‌کنند. اگر برق اصلی مستقیماً خاموش شود، ممکن است این داده‌های ذخیره نشده از بین بروند و بر دقت و کارایی ماشینکاری بعدی تأثیر بگذارند.
پس از خاموش کردن برق پنل کنترل، برق اصلی را نیز قطع کنید تا از قطع ایمن کل سیستم الکتریکی دستگاه اطمینان حاصل شود و از شوک‌های الکترومغناطیسی یا سایر خرابی‌های الکتریکی ناشی از قطع ناگهانی برق قطعات الکتریکی جلوگیری شود. توالی صحیح خاموش کردن یکی از الزامات اساسی برای نگهداری از ابزارهای ماشینی CNC است و به افزایش عمر مفید سیستم الکتریکی دستگاه و تضمین عملکرد پایدار دستگاه کمک می‌کند.
چهارم. اصول راه‌اندازی و کار با ماشین‌های ابزار CNC
(۱) اصل راه‌اندازی
مراحل راه‌اندازی شامل بازگشت به صفر، عملیات دستی، عملیات اینچینگ و عملیات خودکار و اصول آن
هنگام راه‌اندازی یک ماشین ابزار CNC، باید اصل بازگشت به صفر (به جز در موارد خاص)، عملیات دستی، عملیات اینچینگ و عملیات خودکار رعایت شود. عملیات بازگشت به صفر به این معنی است که محورهای مختصات ماشین ابزار به موقعیت مبدا سیستم مختصات ماشین ابزار بازگردند، که اساس ایجاد سیستم مختصات ماشین ابزار است. از طریق عملیات بازگشت به صفر، ماشین ابزار می‌تواند موقعیت‌های شروع هر محور مختصات را تعیین کند و معیاری برای کنترل دقیق حرکت بعدی فراهم کند. اگر عملیات بازگشت به صفر انجام نشود، ماشین ابزار ممکن است به دلیل عدم اطلاع از موقعیت فعلی، انحرافات حرکتی داشته باشد که بر دقت ماشینکاری تأثیر می‌گذارد و حتی منجر به تصادفات می‌شود.
پس از اتمام عملیات بازگشت به صفر، عملیات دستی انجام می‌شود. عملیات دستی به اپراتورها اجازه می‌دهد تا هر محور مختصات ابزار ماشین را به صورت جداگانه کنترل کنند تا بررسی کنند که آیا حرکت ابزار ماشین طبیعی است یا خیر، مثلاً آیا جهت حرکت محور مختصات صحیح است و آیا سرعت حرکت پایدار است یا خیر. این مرحله به کشف مشکلات مکانیکی یا الکتریکی احتمالی ابزار ماشین قبل از ماشینکاری رسمی و انجام تنظیمات و تعمیرات به موقع کمک می‌کند.
عملیات اینچینگ (inching) به معنای حرکت دادن محورهای مختصات با سرعت کمتر و برای مسافت کوتاه بر اساس عملیات دستی است و دقت حرکت و حساسیت ابزار ماشین را بیشتر بررسی می‌کند. از طریق عملیات اینچینگ، می‌توان وضعیت واکنش ابزار ماشین را در حین حرکت با سرعت کم با جزئیات بیشتری مشاهده کرد، مانند اینکه آیا انتقال پیچ سربی روان است و آیا اصطکاک ریل راهنما یکنواخت است یا خیر.
در نهایت، عملیات خودکار انجام می‌شود، یعنی برنامه ماشینکاری وارد سیستم کنترل ماشین ابزار می‌شود و ماشین ابزار به طور خودکار ماشینکاری قطعات را طبق برنامه انجام می‌دهد. تنها پس از تأیید اینکه تمام عملکرد ماشین ابزار از طریق عملیات قبلی بازگشت به صفر، عملیات دستی و عملیات اینچینگ طبیعی است، می‌توان ماشینکاری خودکار را برای اطمینان از ایمنی و دقت فرآیند ماشینکاری انجام داد.
هنگام راه‌اندازی یک ماشین ابزار CNC، باید اصل بازگشت به صفر (به جز در موارد خاص)، عملیات دستی، عملیات اینچینگ و عملیات خودکار رعایت شود. عملیات بازگشت به صفر به این معنی است که محورهای مختصات ماشین ابزار به موقعیت مبدا سیستم مختصات ماشین ابزار بازگردند، که اساس ایجاد سیستم مختصات ماشین ابزار است. از طریق عملیات بازگشت به صفر، ماشین ابزار می‌تواند موقعیت‌های شروع هر محور مختصات را تعیین کند و معیاری برای کنترل دقیق حرکت بعدی فراهم کند. اگر عملیات بازگشت به صفر انجام نشود، ماشین ابزار ممکن است به دلیل عدم اطلاع از موقعیت فعلی، انحرافات حرکتی داشته باشد که بر دقت ماشینکاری تأثیر می‌گذارد و حتی منجر به تصادفات می‌شود.
پس از اتمام عملیات بازگشت به صفر، عملیات دستی انجام می‌شود. عملیات دستی به اپراتورها اجازه می‌دهد تا هر محور مختصات ابزار ماشین را به صورت جداگانه کنترل کنند تا بررسی کنند که آیا حرکت ابزار ماشین طبیعی است یا خیر، مثلاً آیا جهت حرکت محور مختصات صحیح است و آیا سرعت حرکت پایدار است یا خیر. این مرحله به کشف مشکلات مکانیکی یا الکتریکی احتمالی ابزار ماشین قبل از ماشینکاری رسمی و انجام تنظیمات و تعمیرات به موقع کمک می‌کند.
عملیات اینچینگ (inching) به معنای حرکت دادن محورهای مختصات با سرعت کمتر و برای مسافت کوتاه بر اساس عملیات دستی است و دقت حرکت و حساسیت ابزار ماشین را بیشتر بررسی می‌کند. از طریق عملیات اینچینگ، می‌توان وضعیت واکنش ابزار ماشین را در حین حرکت با سرعت کم با جزئیات بیشتری مشاهده کرد، مانند اینکه آیا انتقال پیچ سربی روان است و آیا اصطکاک ریل راهنما یکنواخت است یا خیر.
در نهایت، عملیات خودکار انجام می‌شود، یعنی برنامه ماشینکاری وارد سیستم کنترل ماشین ابزار می‌شود و ماشین ابزار به طور خودکار ماشینکاری قطعات را طبق برنامه انجام می‌دهد. تنها پس از تأیید اینکه تمام عملکرد ماشین ابزار از طریق عملیات قبلی بازگشت به صفر، عملیات دستی و عملیات اینچینگ طبیعی است، می‌توان ماشینکاری خودکار را برای اطمینان از ایمنی و دقت فرآیند ماشینکاری انجام داد.
(II) اصل عملیاتی
توالی عملیاتی سرعت پایین، سرعت متوسط و سرعت بالا و ضرورت آن
عملکرد دستگاه باید از اصل سرعت پایین، سرعت متوسط و سپس سرعت بالا پیروی کند و زمان کارکرد در سرعت پایین و سرعت متوسط نباید کمتر از 2 تا 3 دقیقه باشد. پس از راه اندازی، هر قسمت از دستگاه به یک فرآیند پیش گرم شدن نیاز دارد، به خصوص قطعات متحرک کلیدی مانند اسپیندل، پیچ سربی و ریل راهنما. عملکرد با سرعت پایین می‌تواند باعث گرم شدن تدریجی این قطعات شود، به طوری که روغن روان کننده به طور یکنواخت در هر سطح اصطکاک توزیع شود و اصطکاک و سایش را در هنگام شروع سرد کاهش دهد. در همین حال، عملکرد با سرعت پایین همچنین به بررسی پایداری عملکرد دستگاه در حالت سرعت پایین، مانند وجود لرزش‌ها و صداهای غیرطبیعی، کمک می‌کند.
پس از یک دوره کارکرد با سرعت پایین، به کارکرد با سرعت متوسط تغییر می‌کند. کارکرد با سرعت متوسط می‌تواند دمای قطعات را بیشتر افزایش دهد تا آنها را به حالت کاری مناسب‌تری برساند و در عین حال، می‌تواند عملکرد ابزار ماشین را در سرعت متوسط، مانند پایداری سرعت چرخش اسپیندل و سرعت پاسخ سیستم تغذیه، آزمایش کند. در طول فرآیندهای کارکرد با سرعت پایین و سرعت متوسط، در صورت مشاهده هرگونه وضعیت غیرعادی در ابزار ماشین، می‌توان آن را به موقع برای بازرسی و تعمیر متوقف کرد تا از خرابی‌های جدی در حین کارکرد با سرعت بالا جلوگیری شود.
وقتی مشخص شد که در حین کار با سرعت کم و متوسط دستگاه، وضعیت غیرعادی وجود ندارد، می‌توان سرعت را به تدریج به سرعت بالا افزایش داد. کار با سرعت بالا کلید ابزارهای CNC برای اعمال قابلیت‌های ماشینکاری با راندمان بالا است، اما این کار تنها پس از گرم شدن کامل دستگاه و آزمایش عملکرد آن قابل انجام است تا از دقت، پایداری و قابلیت اطمینان دستگاه در حین کار با سرعت بالا اطمینان حاصل شود، عمر مفید دستگاه افزایش یابد و در عین حال کیفیت قطعات ماشینکاری شده و راندمان ماشینکاری تضمین شود.
عملکرد دستگاه باید از اصل سرعت پایین، سرعت متوسط و سپس سرعت بالا پیروی کند و زمان کارکرد در سرعت پایین و سرعت متوسط نباید کمتر از 2 تا 3 دقیقه باشد. پس از راه اندازی، هر قسمت از دستگاه به یک فرآیند پیش گرم شدن نیاز دارد، به خصوص قطعات متحرک کلیدی مانند اسپیندل، پیچ سربی و ریل راهنما. عملکرد با سرعت پایین می‌تواند باعث گرم شدن تدریجی این قطعات شود، به طوری که روغن روان کننده به طور یکنواخت در هر سطح اصطکاک توزیع شود و اصطکاک و سایش را در هنگام شروع سرد کاهش دهد. در همین حال، عملکرد با سرعت پایین همچنین به بررسی پایداری عملکرد دستگاه در حالت سرعت پایین، مانند وجود لرزش‌ها و صداهای غیرطبیعی، کمک می‌کند.
پس از یک دوره کارکرد با سرعت پایین، به کارکرد با سرعت متوسط تغییر می‌کند. کارکرد با سرعت متوسط می‌تواند دمای قطعات را بیشتر افزایش دهد تا آنها را به حالت کاری مناسب‌تری برساند و در عین حال، می‌تواند عملکرد ابزار ماشین را در سرعت متوسط، مانند پایداری سرعت چرخش اسپیندل و سرعت پاسخ سیستم تغذیه، آزمایش کند. در طول فرآیندهای کارکرد با سرعت پایین و سرعت متوسط، در صورت مشاهده هرگونه وضعیت غیرعادی در ابزار ماشین، می‌توان آن را به موقع برای بازرسی و تعمیر متوقف کرد تا از خرابی‌های جدی در حین کارکرد با سرعت بالا جلوگیری شود.
وقتی مشخص شد که در حین کار با سرعت کم و متوسط دستگاه، وضعیت غیرعادی وجود ندارد، می‌توان سرعت را به تدریج به سرعت بالا افزایش داد. کار با سرعت بالا کلید ابزارهای CNC برای اعمال قابلیت‌های ماشینکاری با راندمان بالا است، اما این کار تنها پس از گرم شدن کامل دستگاه و آزمایش عملکرد آن قابل انجام است تا از دقت، پایداری و قابلیت اطمینان دستگاه در حین کار با سرعت بالا اطمینان حاصل شود، عمر مفید دستگاه افزایش یابد و در عین حال کیفیت قطعات ماشینکاری شده و راندمان ماشینکاری تضمین شود.
V. مشخصات عملیاتی و حفاظت ایمنی ماشین‌های ابزار CNC
(۱) مشخصات عملیاتی
مشخصات عملیاتی برای قطعات کار و ابزارهای برشی
ضربه زدن، اصلاح یا تغییر قطعات کار روی سه نظام‌ها یا بین مراکز اکیداً ممنوع است. انجام چنین عملیاتی روی سه نظام‌ها و مراکز احتمالاً به دقت موقعیت‌یابی ابزار ماشین آسیب می‌رساند، به سطوح سه نظام‌ها و مراکز آسیب می‌رساند و بر دقت و قابلیت اطمینان بستن آنها تأثیر می‌گذارد. هنگام بستن قطعات کار، لازم است قبل از رفتن به مرحله بعدی، از محکم بسته شدن قطعات کار و ابزارهای برشی اطمینان حاصل شود. قطعات کار یا ابزارهای برشی که گیره ندارند ممکن است در طول فرآیند ماشینکاری شل، جابجا یا حتی پرتاب شوند که این امر نه تنها منجر به خرد شدن قطعات ماشینکاری شده می‌شود، بلکه تهدیدی جدی برای ایمنی شخصی اپراتورها نیز محسوب می‌شود.
اپراتورها باید هنگام تعویض ابزارهای برش، قطعات کار، تنظیم قطعات کار یا ترک دستگاه در حین کار، دستگاه را متوقف کنند. انجام این عملیات در حین کار دستگاه ممکن است به دلیل تماس تصادفی با قطعات متحرک دستگاه باعث ایجاد حوادث شود و همچنین ممکن است منجر به آسیب به ابزارهای برش یا قطعات کار شود. عملیات توقف دستگاه می‌تواند تضمین کند که اپراتورها می‌توانند ابزارهای برش و قطعات کار را در حالت ایمن تعویض و تنظیم کنند و پایداری دستگاه و فرآیند ماشینکاری را تضمین کنند.
ضربه زدن، اصلاح یا تغییر قطعات کار روی سه نظام‌ها یا بین مراکز اکیداً ممنوع است. انجام چنین عملیاتی روی سه نظام‌ها و مراکز احتمالاً به دقت موقعیت‌یابی ابزار ماشین آسیب می‌رساند، به سطوح سه نظام‌ها و مراکز آسیب می‌رساند و بر دقت و قابلیت اطمینان بستن آنها تأثیر می‌گذارد. هنگام بستن قطعات کار، لازم است قبل از رفتن به مرحله بعدی، از محکم بسته شدن قطعات کار و ابزارهای برشی اطمینان حاصل شود. قطعات کار یا ابزارهای برشی که گیره ندارند ممکن است در طول فرآیند ماشینکاری شل، جابجا یا حتی پرتاب شوند که این امر نه تنها منجر به خرد شدن قطعات ماشینکاری شده می‌شود، بلکه تهدیدی جدی برای ایمنی شخصی اپراتورها نیز محسوب می‌شود.
اپراتورها باید هنگام تعویض ابزارهای برش، قطعات کار، تنظیم قطعات کار یا ترک دستگاه در حین کار، دستگاه را متوقف کنند. انجام این عملیات در حین کار دستگاه ممکن است به دلیل تماس تصادفی با قطعات متحرک دستگاه باعث ایجاد حوادث شود و همچنین ممکن است منجر به آسیب به ابزارهای برش یا قطعات کار شود. عملیات توقف دستگاه می‌تواند تضمین کند که اپراتورها می‌توانند ابزارهای برش و قطعات کار را در حالت ایمن تعویض و تنظیم کنند و پایداری دستگاه و فرآیند ماشینکاری را تضمین کنند.
(II) حفاظت ایمنی
نگهداری از بیمه و دستگاه‌های حفاظتی ایمنی
دستگاه‌های بیمه و حفاظت ایمنی در ماشین‌های ابزار CNC، امکانات مهمی برای تضمین عملکرد ایمن ماشین‌های ابزار و ایمنی شخصی اپراتورها هستند و اپراتورها مجاز به جداسازی یا جابجایی دلخواه آنها نیستند. این دستگاه‌ها شامل دستگاه‌های محافظت در برابر اضافه بار، کلیدهای محدودکننده حرکت، درب‌های محافظ و غیره هستند. دستگاه محافظت در برابر اضافه بار می‌تواند به طور خودکار هنگام بارگذاری بیش از حد ابزار ماشین، برق را قطع کند تا از آسیب دیدن ابزار ماشین به دلیل اضافه بار جلوگیری شود. کلید محدودکننده حرکت می‌تواند محدوده حرکت محورهای مختصات ابزار ماشین را محدود کند تا از تصادفات ناشی از حرکت بیش از حد جلوگیری شود. درب محافظ می‌تواند به طور مؤثر از پاشیدن براده‌ها و نشت مایع خنک‌کننده در طول فرآیند ماشینکاری و آسیب رساندن به اپراتورها جلوگیری کند.
اگر این وسایل حفاظتی و ایمنی از هم جدا یا به دلخواه جابجا شوند، عملکرد ایمنی ابزار ماشین به شدت کاهش می‌یابد و احتمال وقوع حوادث ایمنی مختلف وجود دارد. بنابراین، اپراتورها باید به طور منظم یکپارچگی و اثربخشی این وسایل، مانند بررسی عملکرد آب‌بندی درب محافظ و حساسیت سوئیچ حد حرکت، را بررسی کنند تا اطمینان حاصل شود که می‌توانند نقش‌های عادی خود را در حین کار ابزار ماشین ایفا کنند.
دستگاه‌های بیمه و حفاظت ایمنی در ماشین‌های ابزار CNC، امکانات مهمی برای تضمین عملکرد ایمن ماشین‌های ابزار و ایمنی شخصی اپراتورها هستند و اپراتورها مجاز به جداسازی یا جابجایی دلخواه آنها نیستند. این دستگاه‌ها شامل دستگاه‌های محافظت در برابر اضافه بار، کلیدهای محدودکننده حرکت، درب‌های محافظ و غیره هستند. دستگاه محافظت در برابر اضافه بار می‌تواند به طور خودکار هنگام بارگذاری بیش از حد ابزار ماشین، برق را قطع کند تا از آسیب دیدن ابزار ماشین به دلیل اضافه بار جلوگیری شود. کلید محدودکننده حرکت می‌تواند محدوده حرکت محورهای مختصات ابزار ماشین را محدود کند تا از تصادفات ناشی از حرکت بیش از حد جلوگیری شود. درب محافظ می‌تواند به طور مؤثر از پاشیدن براده‌ها و نشت مایع خنک‌کننده در طول فرآیند ماشینکاری و آسیب رساندن به اپراتورها جلوگیری کند.
اگر این وسایل حفاظتی و ایمنی از هم جدا یا به دلخواه جابجا شوند، عملکرد ایمنی ابزار ماشین به شدت کاهش می‌یابد و احتمال وقوع حوادث ایمنی مختلف وجود دارد. بنابراین، اپراتورها باید به طور منظم یکپارچگی و اثربخشی این وسایل، مانند بررسی عملکرد آب‌بندی درب محافظ و حساسیت سوئیچ حد حرکت، را بررسی کنند تا اطمینان حاصل شود که می‌توانند نقش‌های عادی خود را در حین کار ابزار ماشین ایفا کنند.
(III) تأیید برنامه
اهمیت و روش‌های عملیاتی تأیید برنامه
قبل از شروع ماشینکاری یک ماشین ابزار CNC، لازم است از روش تأیید برنامه برای بررسی اینکه آیا برنامه مورد استفاده مشابه قطعه‌ای است که قرار است ماشینکاری شود، استفاده شود. پس از تأیید عدم وجود خطا، می‌توان پوشش محافظ ایمنی را بست و ماشین ابزار را برای ماشینکاری قطعه شروع کرد. تأیید برنامه یک حلقه کلیدی برای جلوگیری از حوادث ماشینکاری و ضایعات قطعه ناشی از خطاهای برنامه است. پس از ورود برنامه به ماشین ابزار، از طریق تابع تأیید برنامه، ماشین ابزار می‌تواند مسیر حرکت ابزار برش را بدون برش واقعی شبیه‌سازی کند و خطاهای دستوری در برنامه را بررسی کند، اینکه آیا مسیر ابزار برش منطقی است و آیا پارامترهای پردازش صحیح هستند یا خیر.
هنگام انجام تأیید برنامه، اپراتورها باید مسیر حرکت شبیه‌سازی شده ابزار برش را به دقت مشاهده کرده و آن را با نقشه قطعه مقایسه کنند تا اطمینان حاصل شود که مسیر ابزار برش می‌تواند به طور دقیق شکل و اندازه قطعه مورد نیاز را ماشینکاری کند. در صورت مشاهده مشکلات در برنامه، باید آنها را به موقع اصلاح و اشکال‌زدایی کرد تا تأیید برنامه قبل از انجام ماشینکاری رسمی صحیح شود. در همین حال، در طول فرآیند ماشینکاری، اپراتورها باید به وضعیت عملکرد ابزار ماشین نیز توجه زیادی داشته باشند. به محض مشاهده وضعیت غیرعادی، ابزار ماشین باید فوراً برای بازرسی متوقف شود تا از بروز حوادث جلوگیری شود.
قبل از شروع ماشینکاری یک ماشین ابزار CNC، لازم است از روش تأیید برنامه برای بررسی اینکه آیا برنامه مورد استفاده مشابه قطعه‌ای است که قرار است ماشینکاری شود، استفاده شود. پس از تأیید عدم وجود خطا، می‌توان پوشش محافظ ایمنی را بست و ماشین ابزار را برای ماشینکاری قطعه شروع کرد. تأیید برنامه یک حلقه کلیدی برای جلوگیری از حوادث ماشینکاری و ضایعات قطعه ناشی از خطاهای برنامه است. پس از ورود برنامه به ماشین ابزار، از طریق تابع تأیید برنامه، ماشین ابزار می‌تواند مسیر حرکت ابزار برش را بدون برش واقعی شبیه‌سازی کند و خطاهای دستوری در برنامه را بررسی کند، اینکه آیا مسیر ابزار برش منطقی است و آیا پارامترهای پردازش صحیح هستند یا خیر.
هنگام انجام تأیید برنامه، اپراتورها باید مسیر حرکت شبیه‌سازی شده ابزار برش را به دقت مشاهده کرده و آن را با نقشه قطعه مقایسه کنند تا اطمینان حاصل شود که مسیر ابزار برش می‌تواند به طور دقیق شکل و اندازه قطعه مورد نیاز را ماشینکاری کند. در صورت مشاهده مشکلات در برنامه، باید آنها را به موقع اصلاح و اشکال‌زدایی کرد تا تأیید برنامه قبل از انجام ماشینکاری رسمی صحیح شود. در همین حال، در طول فرآیند ماشینکاری، اپراتورها باید به وضعیت عملکرد ابزار ماشین نیز توجه زیادی داشته باشند. به محض مشاهده وضعیت غیرعادی، ابزار ماشین باید فوراً برای بازرسی متوقف شود تا از بروز حوادث جلوگیری شود.
ششم. نتیجه‌گیری
ماشینکاری CNC به عنوان یکی از فناوری‌های اصلی در تولید مکانیکی مدرن، از نظر دقت، کارایی و کیفیت ماشینکاری، مستقیماً با سطح توسعه صنعت تولید مرتبط است. عمر مفید و پایداری عملکرد ماشین‌آلات CNC نه تنها به کیفیت خود ماشین‌آلات بستگی دارد، بلکه ارتباط نزدیکی با مشخصات عملیاتی، نگهداری و آگاهی از حفاظت ایمنی اپراتورها در فرآیند استفاده روزانه نیز دارد. با درک عمیق ویژگی‌های فناوری ماشینکاری CNC و ماشین‌آلات CNC و رعایت دقیق اقدامات احتیاطی پس از ماشینکاری، اصول راه‌اندازی و بهره‌برداری، مشخصات عملیاتی و الزامات حفاظت ایمنی، می‌توان میزان وقوع خرابی ماشین‌آلات را به طور مؤثر کاهش داد، عمر مفید ماشین‌آلات را افزایش داد، راندمان ماشینکاری و کیفیت محصول را بهبود بخشید و مزایای اقتصادی و رقابت‌پذیری بازار بیشتری را برای شرکت‌ها ایجاد کرد. در توسعه آینده صنعت تولید، با نوآوری و پیشرفت مداوم فناوری CNC، اپراتورها باید دائماً دانش و مهارت‌های جدید را بیاموزند و بر آنها تسلط یابند تا با الزامات فزاینده در زمینه ماشینکاری CNC سازگار شوند و توسعه فناوری ماشینکاری CNC را به سطح بالاتری ارتقا دهند.