زمانی ایده ساخت قطعات به کمک ماشین‌آلات که تقریباً مستقل از دخالت انسان باشد، چیزی شبیه به داستان‌های علمی تخیلی به نظر می‌رسید. با این حال، امروزه ماشین‌آلات اتوماتیک در اکثر شرکت‌های تولیدی به واقعیت تبدیل شده‌اند. هنگام تجهیز کارخانه خود با این نوع ماشین‌آلات، معمولاً باید بین دستگاه‌های NC و CNC یکی را انتخاب کنید. اما تفاوت این دو چیست؟ پاسخ در نحوه عملکرد آن‌ها نهفته است. برای درک بهتر تا پایان این نوشته با ما همراه باشید.
تفاوت بین NC و CNC چیست؟
به زبان ساده، تفاوت اصلی بین NC و CNC در نحوه کنترل آن‌هاست. دستگاه‌های NC به مجموعه‌ای ثابت از دستورالعمل‌های پانچ شده روی نوار یا کارت متکی هستند و همین امر باعث می‌شود که آن‌ها کمتر قابل انطباق باشند. در مقابل، دستگاه‌های CNC از برنامه‌های کامپیوتری استفاده می‌کنند که انعطاف‌پذیری بیشتری را ارائه می‌دهند و امکان تغییر آسان برنامه برای کارهای مختلف را فراهم می‌کنند. بیایید عمیق‌تر به این تفاوت‌ها بپردازیم.
NC به معنی کنترل عددی (مخفف عبارت Numerical Control) است، فناوری که در آن ماشین‌ها توسط مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها به شکل اعداد کنترل می‌شوند. اولین دستگاه‌های NC در دهه‌های ۱۹۴۰ و ۱۹۵۰ توسعه یافتند و از نوار یا کارت برای ارسال دستورالعمل‌ها به دستگاه استفاده می‌کردند. این دستگاه‌ها گامی مهم به سوی اتوماسیون بودند، اما محدودیت‌هایی داشتند. به عنوان مثال، تغییر برنامه نیاز به مداخله دستی برای تغییر نوار داشت و این فرآیند را زمان‌بر می‌کرد.
CNC به معنی کنترل عددی کامپیوتری (مخفف عبارت Computer Numerical Control) است که از فناوری NC تکامل یافته است. دستگاه‌های CNC از یک کامپیوتر داخلی برای ذخیره و اجرای برنامه‌ها استفاده می‌کنند. این بدان معناست که یک اپراتور ماهر می‌تواند به راحتی برنامه‌های مختلف را بدون تغییر فیزیکی هیچ سخت‌افزاری، مانند کارت‌ها یا نوار، تغییر دهد یا بین آن‌ها سوییچ کند. PLC و سایر کنترل‌کننده‌های پیشرفته، قابلیت‌های دستگاه‌های CNC را بیشتر افزایش داده و آن‌ها را برای عملیات مختلف ماشینکاری بسیار سازگار کرده‌اند.
دستگاه‌های NC و CNC چگونه کار می‌کنند؟
درک نحوه عملکرد دستگاه‌های NC و CNC شامل بررسی مکانیزم‌های کنترل و فرآیندهای عملیاتی آن‌ها است. در حالی که هر دو هدفشان خودکارسازی عملیات ابزار ماشین است، روش‌های آن‌ها تفاوت قابل توجهی دارد.
دستگاه‌های NC معمولاً در یک سیستم حلقه باز کار می‌کنند. واحد کنترل ماشین (MCU) دستورالعمل‌ها را از یک نوار یا کارت می‌خواند و آن‌ها را به حرکات ماشین تبدیل می‌کند. MCU از ماشین ابزارها بازخورد دریافت نمی‌کند، به این معنی که دقت به شدت به تنظیم اولیه و کالیبراسیون بستگی دارد. این ماشین‌ها بر اساس یک مسیر ابزار از پیش معین کار می‌کنند و برای اطمینان از دقت، نیاز به نظارت دستی دارند.
از سوی دیگر، دستگاه‌های CNC اغلب از یک سیستم حلقه بسته استفاده می‌کنند که در آن کنترل‌کننده ماشین، بازخورد سریع را از ماشین ابزارها دریافت می‌کند. این امر امکان تنظیمات خودکار را در حین کار فراهم می‌کند و دقت و کارایی بالاتری را تضمین می‌کند.
دستگاه‌های CNC از سروو موتورها استفاده می‌کنند، اما با یک سیستم کنترل پیشرفته‌تر که می‌تواند وظایف پیچیده ماشینکاری را انجام دهد. توانایی انطباق خوب با تغییرات و مدیریت طرح‌های پیچیده، فناوری CNC را برای نیازهای تولید مدرن مناسب‌تر می‌کند.
فناوری CNC چگونه تولید را بهبود بخشیده است؟
ظهور فناوری CNC جهشی قابل توجه در تولید ایجاد کرد. دستگاه‌های CNC مزایای بی‌شماری نسبت به مدل‌های قبلی NC خود ارائه می‌دهند. دستگاه‌های CNC انعطاف‌پذیری و کارایی بیشتری دارند. آن‌ها می‌توانند چندین برنامه را ذخیره کرده و به راحتی بین آن‌ها سوییچ کنند و زمان راه‌اندازی را کاهش دهند. این قابلیت به ویژه در صنایعی که نیاز به تغییرات مکرر در تولید دارند، مفید است.
به عنوان مثال، یک دستگاه CNC مدرن می‌تواند به سرعت با بارگذاری یک برنامه متفاوت، از تولید یک نوع حسگر به نوع دیگر سازگار شود. علاوه بر این، دستگاه‌های CNC از تعویض خودکار ابزار پشتیبانی می‌کنند و مداخله دستی را کاهش می‌دهند. ادغام کنترل‌کننده‌های پیشرفته مانند PLC قابلیت‌های آن‌ها را بیشتر افزایش می‌دهد و امکان انجام عملیات ماشینکاری پیچیده با دقت بالا را فراهم می‌کند.
انتخاب بین دستگاه‌های NC و CNC
هر دو نوع ماشین مزایا و معایبی دارند. از آنجا که دستگاه‌های NC ماهیت دستی‌تری دارند، معمولاً کم‌هزینه‌تر و نگهداری آن‌ها ساده‌تر است. با این حال، کندتر، کم‌دقت‌تر هستند و برای استفاده از آن‌ها به یک اپراتور ماهرتر نیاز است.
از سوی دیگر، دستگاه‌های CNC گران‌تر هستند و به دانش برنامه‌نویسی کامپیوتر نیاز دارند. اما آن‌ها دقیق‌ترین و کارآمدترین دستگاه‌های موجود در بازار هستند. همچنین می‌توانید آن‌ها را به جای دوره‌های کوتاه، 24 ساعته اجرا کنید. علاوه بر این، اپراتورها می‌توانند به راحتی بین برنامه‌های مختلف سویچ کنند.
مزایای CNC
- دقت بالا: بازخورد در لحظه و سیستم‌های کنترل پیشرفته، دقت بالا را تضمین می‌کنند.
- انعطاف‌پذیری: برنامه‌ها را می‌توان به راحتی تغییر داد و امکان سازگاری سریع با کارهای مختلف را فراهم کرد.
- اتوماسیون: ویژگی‌هایی مانند تعویض خودکار ابزار، مداخله دستی را کاهش می‌دهد.
معایب CNC
- هزینه راه‌اندازی بالا: خرید و نگهداری دستگاه‌های CNC گران‌تر است.
- پیچیدگی: آن‌ها به اپراتورها و برنامه‌نویسان ماهر نیاز دارند.
- نگهداری: اجزای پیچیده ممکن است نیاز به نگهداری تخصصی داشته باشند.
