برنامه نویسی CNC فرایندی است که به ماشین های CNC دستورالعمل های لازم برای تولید قطعات را می دهد. برنامه نویسی CNC با استفاده از زبان های برنامه نویسی مخصوصی انجام می شود که معروف ترین آنها زبان G-code است. انواع مختلفی از نرم افزار های برنامه نویسی CNC وجود دارد که هر کدام ویژگی ها و کاربردهای خاص خود را دارند. در ادامه این مقاله همراه ما باشید تا به بررسی بیشتر این موضوع و نکات مهم آن که تا به حال نمی دانستید، بپردازیم.
در این مطلب با چه مواردی آشنا می شویم؟
برنامه نویسی CNC فرآیندی است که طی آن یک برنامه کامپیوتری برای کنترل حرکت یک ماشین CNC نوشته می شود. این برنامه ها از مجموعه ای از دستورالعمل ها تشکیل شده اند که به ماشین می گویند چگونه حرکت کند، سرعت حرکتش چقدر باشد، و چه نوع ابزاری را برای انجام کار استفاده کند.
برنامه نویسی CNC به دو روش اصلی انجام می شود:
با اجرای این برنامه‌ها در دستگاه cnc تراش، فرآیند تولید قطعه با دقت بالا و به صورت خودکار آغاز می‌شود. دستگاه تراش cnc به اجرای دقیق این دستورات برنامه نویسی CNC پاسخ می‌دهند و قطعه نهایی را با کیفیت و دقت مطلوب تولید می‌کنند.
کدهای G و M دو نوع از کدهای برنامه نویسی CNC هستند که برای کنترل حرکت ابزارها و انجام عملیات مختلف در این دستگاه‌ها استفاده می‌شوند. این کدها به صورت یکپارچه و هماهنگ با یکدیگر عمل می‌کنند و هر کدام وظیفه خاصی را بر عهده دارند.
کدهای G (Geometric codes) کدهای هندسی هستند که به دستگاه CNC دستور می‌دهند که چگونه و با چه سرعتی حرکت کند. این کدها معمولاً با یک حرف G و یک عدد دنباله‌دار شروع می‌شوند.
کدهای M (Miscellaneous codes) کدهای متفرقه هستند که برای انجام عملیات مختلف غیر از حرکت ابزارها استفاده می‌شوند. این کدها معمولاً با یک حرف M و یک عدد دنباله‌دار شروع می‌شوند.
به عنوان مثال می توان گفت که این کدها توسط برنامه‌نویس برای تعیین ترتیب و اجرای مراحل مختلف در فرآیند تراش‌کاری در دستگاه تراش CNC استفاده می‌شوند.
گ
همانطور که می دانید، این مراحل با ساخت دستگاه CNC شروع می‌شود، که به عنوان یکی از ابزارهای مهم در صنعت و کارگاه‌های ماشینکاری محسوب می‌شود. برای خرید دستگاه CNC، ابتدا باید نیازها و اهداف تولیدی مشخص گردد.
سپس، پس از تهیه دستگاه، مراحل برنامه‌نویسی شروع می‌شود که به صورت سه گانه شامل تهیه مدل سه‌بعدی قطعه، ترجمه آن به کد G-Code قابل فهم برای دستگاه CNC، و اعمال تنظیمات دقیق برای اجرای برنامه بر روی دستگاه CNC می‌باشد. این مراحل حیاتی هستند تا بهینه‌ترین عملکرد از دستگاه CNC برای ساخت دستگاه CNC و تولید محصولات با دقت بالا حاصل گردد.
مراحل “برنامه نویسی CNC” به طور کلی به شرح زیر است:
اولین مرحله، طراحی قطعه مورد نظر است. این کار می‌تواند با استفاده از نرم‌افزارهای CAD انجام شود. در این مرحله، ابعاد، شکل و سایر مشخصات قطعه مشخص می‌شود.
پس از طراحی قطعه، باید آن را به کد CNC تبدیل کرد. این کار با استفاده از نرم‌افزارهای CAM انجام می‌شود. نرم‌افزار CAM از مدل CAD برای ایجاد یک برنامه CNC استفاده می‌کند که به دستگاه CNC می‌گوید چگونه قطعه را برش دهد یا شکل دهد.
پس از ایجاد برنامه CNC، باید آن را تست کرد تا مطمئن شد که به درستی کار می‌کند. این کار می‌تواند با استفاده از شبیه‌سازهای CNC انجام شود. در صورت وجود خطا در برنامه، باید آن را اصلاح کرد.
پس از اطمینان از عملکرد صحیح برنامه، باید آن را به دستگاه CNC ارسال کرد. این کار می‌تواند با استفاده از یک کابل USB یا یک کارت حافظه انجام شود.
در تهیه دستگاه cnc نرم افزارهای برنامه نویسی CNC، نرم افزارهایی هستند که برای کنترل ماشین‌های CNC مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نرم افزارها، مسیر حرکت ابزار برش را بر روی قطعه کار تعریف می‌کنند و سپس این مسیر به صورت کدهای G-Code به دستگاه CNC ارسال می‌شود.
نرم افزارهای برنامه نویسی CNC از نظر ویژگی‌ها، قیمت، رابط کاربری و سازگاری با دستگاه‌های CNC متفاوت هستند. در جدول زیر، به مقایسه ویژگی های برخی از محبوب‌ترین نرم افزارهای برنامه نویسی CNC می‌پردازیم:
| ویژگی | نرم افزار |
| قیمت | گران |
| پیچیدگی | بسیار پیچیده |
| قابلیت طراحی قطعات | دارد |
| قابلیت برنامه نویسی CNC | دارد |
مفاهیم پایه ای برنامه نویسی دستگاه CNC عبارتند از:
زبان برنامه نویسی CNC مجموعه‌ای از دستورات است که برای کنترل حرکت دستگاه CNC استفاده می‌شود. این زبان معمولاً شامل کدهای G و M است. کدهای G دستورات حرکتی دستگاه CNC را تعیین می‌کنند، در حالی که کدهای M دستورات مربوط به سایر عملکردهای دستگاه CNC مانند روشن و خاموش کردن دستگاه، تغییر سرعت برش و غیره را تعیین می‌کنند.
مختصات دستگاه CNC موقعیت ابزار برش را در فضای سه بعدی تعیین می‌کنند. این مختصات معمولاً با سه عدد x، y و z نشان داده می‌شوند که به ترتیب موقعیت ابزار برش را در محورهای x، y و z تعیین می‌کنند.
حرکت دستگاه CNC می‌تواند به صورت نقطه به نقطه، خطی، منحنی و غیره باشد. حرکت نقطه به نقطه به این معنی است که ابزار برش به یک نقطه خاص در فضای سه بعدی حرکت می‌کند. حرکت خطی به این معنی است که ابزار برش در یک خط مستقیم حرکت می‌کند. حرکت منحنی به این معنی است که ابزار برش در یک منحنی حرکت می‌کند.
سرعت برش سرعت حرکت ابزار برش را تعیین می‌کند. سرعت برش باید به گونه‌ای انتخاب شود که باعث خرابی ابزار برش نشود و در عین حال کیفیت قطعه را نیز تضمین کند.
براده برداری فرآیند برداشتن مواد از قطعه کار برای ایجاد شکل مورد نظر است. براده برداری می‌تواند به صورت خشک، خیس و غیره انجام شود.
اولین و مهم‌ترین نکته در برنامه نویسی ماشین های کنترل عددی، آشنایی با زبان G-Code است. این زبان شامل مجموعه‌ای از دستورات است که هر کدام عملکرد خاصی را انجام می‌دهند. برای آشنایی با زبان G-Code، می‌توان از کتاب‌های آموزشی، دوره‌های آنلاین و نرم‌افزارهای شبیه‌ساز استفاده کرد.
قبل از شروع برنامه نویسی، باید طراحی قطعه مورد نظر را به دقت بررسی کرد. این کار به منظور تعیین دقیق مختصات نقاط مختلف قطعه و همچنین نوع عملیات ماشینکاری مورد نیاز انجام می‌شود.
برای تسهیل فرآیند برنامه نویسی، بهتر است قطعه را به بخش‌های کوچک‌تر تقسیم کرد. هر بخش از قطعه می‌تواند یک عملیات ماشینکاری خاص را داشته باشد.
برای هر عملیات ماشینکاری، باید از دستورات مناسب استفاده کرد. به عنوان مثال، برای حرکت سریع به نقطه جدید از دستور G0 استفاده می‌شود و برای حرکت با سرعت برش از دستور G1 استفاده می‌شود.
آینده برنامه نویسی دستگاه CNC به طور کلی مثبت ارزیابی می‌شود. با افزایش استفاده از دستگاه‌های CNC در صنایع مختلف، تقاضا برای برنامه‌نویسان CNC نیز افزایش خواهد یافت. علاوه بر این، پیشرفت‌های فناوری در زمینه‌های هوش مصنوعی، یادگیری ماشینی و واقعیت مجازی، فرصت‌های جدیدی را برای برنامه‌نویسان CNC ایجاد خواهند کرد.
دستگاه‌های CNC در صنایع مختلفی از جمله تولید، پزشکی، هوافضا و خودروسازی استفاده می‌شوند. با افزایش استفاده از این دستگاه‌ها در صنایع مختلف، تقاضا برای برنامه‌نویسان CNC نیز افزایش خواهد یافت.
همچنین، پیشرفت‌های فناوری در زمینه‌های هوش مصنوعی، یادگیری ماشینی و واقعیت مجازی، فرصت‌های جدیدی را برای برنامه‌نویسان CNC ایجاد خواهند کرد.
در پایان می توان گفت که برنامه نویسی دستگاه CNC یک مهارت ضروری برای کسانی است که می خواهند با این دستگاه ها کار کنند. با یادگیری این مهارت، می توانید قطعات و محصولات پیچیده و دقیقی را با استفاده از دستگاه CNC تولید کنید. امیدوارم از مطالعه این مقاله لذت برده باشید.
