واحدة من أهم المفاهيم الأساسية في تكنولوجيا التصنيع المتقدمة هي التحكم العددي (NC). قبل ظهور ماكينات CNC ، تم تشغيل جميع الأدوات الآلية والتحكم فيها يدويًا. ﻓﻲ اﻟﻌدﯾد ﻣن اﻟﻘﯾود اﻟﻣرﺗﺑطﺔ ﺑﺎﻟﺗﺣﮐم اﻟﯾدوي ﻷدوات اﻟﻣﺎﮐﯾﻧﺔ ، ﻗد ﻻ ﯾﮐون ھﻧﺎك ﻗﯾود أﮐﺛر ﺑروزًا ﻣن اﻟﻣﮭﺎرات اﻟﺗﺷﻐﯾﻟﯾﺔ. تحت التحكم اليدوي ، ترتبط جودة المنتج مباشرة بمهارة المشغل. التحكم الرقمي هو الخطوة الأولى في التحكم بالأداة الآلية. يشير التحكم الرقمي إلى التحكم في أدوات الماكينة وأنظمة التصنيع الأخرى باستخدام تعليمات الرموز المسجلة مسبقًا. لا يقوم الفني NC بتشغيل الجهاز ، ولكنه بدلاً من ذلك يكتب برنامجًا يرسل إرشادات إلى الأداة الآلية. بالنسبة لآلة التحكم الرقمية ، يجب أن تتفاعل مع جهاز لتلقي وفك شفرة تعليمات البرنامج ، القارئ. من أجل التغلب على قيود المشغل البشري ، تم تطوير نظام التحكم العددي وتم تنفيذ التجربة. أجهزة التحكم الرقمية أكثر دقة من الآلات اليدوية ، والتي يمكن أن تجعل الأجزاء أكثر توازنا وأسرع ، وتكاليف أقل على المدى الطويل للمعالجة. أدى تطوير NC إلى ابتكار العديد من تقنيات التصنيع الأخرى: معالجة التفريغ ، القطع بالليزر ، لحام شعاع الإلكترون.
أهمية أداة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي وتاريخ تطورها
يسمح التحكم الرقمي أيضًا للآلة بأن تكون أكثر مرونة من الأسلاف التي يتم تشغيلها يدويًا. يمكن لآلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي إنتاج مجموعة واسعة من الأجزاء تلقائيًا ، حيث يتضمن كل منها مجموعة متنوعة من عمليات المعالجة المعقدة. يتيح التحكم الرقمي للمصنعين إمكانية استخدام الأدوات والعمليات الآلية التي يتم التحكم فيها يدويًا لإنتاج منتجات من منظور اقتصادي. مثل العديد من التقنيات المتقدمة ، ولدت نورث كارولاينا في مختبر معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. تم تطوير مفهوم NC بواسطة سلاح الجو الأمريكي في أوائل الخمسينات. في المرحلة الأولى ، يمكن لآلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي قطع الخط بفعالية وفعالية. ومع ذلك ، فإن المسار المنحني مشكلة لأن الجهاز يجب أن يكون مبرمجًا لاتخاذ سلسلة من الخطوات الأفقية والرأسية لإنتاج المنحنى. وكلما كان الخط على الخطوة أقصر ، كلما كان المنحنى أكثر سلاسة ، وحساب كل جزء من الخط في الخطوة. أدت هذه المشكلة إلى تطوير لغة البرمجة الآلية (APT) في عام 1959. هذه لغة برمجة خاصة لـ NC ، والتي تستخدم عبارات مشابهة للغة الإنجليزية لتعريف هندسة الأجزاء ، ووصف تكوين الأداة ، وتحديد الإجراءات اللازمة. تطور لغة APT هو خطوة كبيرة إلى الأمام في تطوير هذه الاستخدامات اليوم. هذه الآلات لها دوائر منطقية ثابتة. تم كتابة هذه البرامج في ورقة مثقبة واستبدلت في وقت لاحق بشريط بلاستيكي مغناطيسي. يتم استخدام قارئ شريط لشرح التعليمات على الشريط للجهاز. كل هذا يمثل تحسنا هائلا في التحكم بأداة الآلة. ومع ذلك ، في هذه المرحلة ، واجه NC بعض المشاكل أثناء عملية التطوير. مشكلة رئيسية هي هشاشة متوسطة الشريط المثقب. في عملية المعالجة ، من الشائع جدا أن يكون الشريط الورقي الذي يحتوي على تعليمات البرمجة مكسور أو ممزق في عملية المعالجة. وتتفاقم هذه المشكلة من حقيقة أن كل جزء يتم إنتاجه على أداة آلية ، ويجب إعادة تشغيل الشريط الذي يحمل التعليمات من خلال القارئ. إذا كانت هناك حاجة لإنتاج 100 جزء من جزء معين ، فستحتاج أيضًا إلى تشغيل الشريط الورقي من خلال القارئ 100 صفيحة منفصلة. لا يمكن للأحزمة الورقية الهشة تحمل صرامة بيئة ورشة العمل وإعادة استخدامها. هذا أدى إلى تطوير شريط من البلاستيك المغناطيسي الخاص. على الرغم من أن تعليمات البرنامج على الورق عبارة عن سلسلة من الثقوب المثقوبة في الشريط ، فإن الشريط البلاستيكي ACTS كسلسلة من النقاط المغناطيسية. الشريط البلاستيكي أقوى بكثير من الشريط الورقي ، والذي يحل مشكلة التمزق المتكرر والكسر. ومع ذلك ، فقد اثنين من المشاكل الأخرى. الشيء الأكثر أهمية هو أنه من الصعب أو المستحيل تغيير التعليمات على الشريط. من أجل إجراء أصغر تعديل في برنامج التعليمات ، من الضروري مقاطعة عملية المعالجة وإنشاء أشرطة جديدة. تحتاج أيضًا إلى تشغيل الشريط عبر القارئ عدة مرات ، نظرًا لوجود جزء منه. لحسن الحظ ، أصبحت تكنولوجيا الكمبيوتر حقيقة واقعة وسرعان ما حلت مشكلة NC المرتبطة بالورق المثقب والشريط البلاستيكي. إن تطوير مفهوم يسمى التحكم الرقمي المباشر (DNC) يحل مشكلة الورق والشريط البلاستيكي المرتبط بالتحكم الرقمي ويزيل الشريط ببساطة كوسيط لتحمل تعليمات البرنامج. في التحكم الرقمي المباشر ، يتم توصيل الجهاز بالمضيف عن طريق وصلة نقل البيانات. يتم تخزين أداة الآلة في الكمبيوتر المضيف وإرسالها إلى أداة الآلة من خلال وصلة نقل البيانات. التحكم الرقمي المباشر هو الخطوة الرئيسية للشريط المثقب والشريط البلاستيكي. ومع ذلك ، فهي تخضع لنفس القيود مثل جميع التقنيات التي تعتمد على أجهزة الكمبيوتر المضيفة. عندما يكون الكمبيوتر المضيف معطلاً ، سيعاني الجهاز أيضًا من التوقف. وقد أدت هذه المشكلة إلى تطوير التحكم الرقمي بالكمبيوتر.
