عددی کنٹرول ٹیکنالوجی اور CNC مشینی ٹولز
عددی کنٹرول ٹیکنالوجی، جسے مختصراً NC (نمبریکل کنٹرول) کہا جاتا ہے، ڈیجیٹل معلومات کی مدد سے مکینیکل حرکات اور پروسیسنگ کے طریقہ کار کو کنٹرول کرنے کا ایک ذریعہ ہے۔ فی الحال، جیسا کہ جدید عددی کنٹرول عام طور پر کمپیوٹر کنٹرول کو اپناتا ہے، اسے کمپیوٹرائزڈ عددی کنٹرول (Computerized Numerical Control – CNC) کے نام سے بھی جانا جاتا ہے۔
مکینیکل حرکات اور پروسیسنگ کے عمل کے ڈیجیٹل معلومات کے کنٹرول کو حاصل کرنے کے لیے، متعلقہ ہارڈ ویئر اور سافٹ ویئر سے لیس ہونا ضروری ہے۔ ڈیجیٹل انفارمیشن کنٹرول کو لاگو کرنے کے لیے استعمال ہونے والے ہارڈ ویئر اور سافٹ ویئر کا مجموعہ عددی کنٹرول سسٹم (عددی کنٹرول سسٹم) کہلاتا ہے، اور عددی کنٹرول سسٹم کا بنیادی حصہ عددی کنٹرول ڈیوائس (نمبریکل کنٹرولر) ہے۔
عددی کنٹرول ٹیکنالوجی کے ذریعے کنٹرول کی جانے والی مشینوں کو CNC مشین ٹولز (NC مشین ٹولز) کہا جاتا ہے۔ یہ ایک عام میکاٹرونک پروڈکٹ ہے جو جامع طور پر جدید ٹیکنالوجیز جیسے کہ کمپیوٹر ٹیکنالوجی، خودکار کنٹرول ٹیکنالوجی، درست پیمائش کی ٹیکنالوجی، اور مشین ٹول ڈیزائن کو مربوط کرتی ہے۔ یہ جدید مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجی کا سنگ بنیاد ہے۔ مشین ٹولز کو کنٹرول کرنا عددی کنٹرول ٹکنالوجی کا سب سے قدیم اور سب سے زیادہ وسیع پیمانے پر اطلاق شدہ فیلڈ ہے۔ لہذا، CNC مشین ٹولز کی سطح بڑی حد تک موجودہ عددی کنٹرول ٹیکنالوجی کی کارکردگی، سطح اور ترقی کے رجحان کی نمائندگی کرتی ہے۔
سی این سی مشین ٹولز کی مختلف قسمیں ہیں، جن میں ڈرلنگ، ملنگ اور بورنگ مشین ٹولز، ٹرننگ مشین ٹولز، گرائنڈنگ مشین ٹولز، الیکٹریکل ڈسچارج مشینی مشین ٹولز، فورجنگ مشین ٹولز، لیزر پروسیسنگ مشین ٹولز، اور مخصوص استعمال کے ساتھ دیگر خاص مقصد والے CNC مشین ٹولز ہیں۔ عددی کنٹرول ٹیکنالوجی کے ذریعے کنٹرول کیا جانے والا کوئی بھی مشین ٹول NC مشین ٹول کے طور پر درجہ بند ہے۔
وہ CNC مشین ٹولز جو ایک خودکار ٹول چینجر ATC (Automatic Tool Changer – ATC) سے لیس ہیں، سوائے روٹری ٹول ہولڈرز کے ساتھ CNC لیتھ کے، مشینی مراکز (مشین سینٹر – MC) کے طور پر بیان کیے گئے ہیں۔ ٹولز کی خود کار طریقے سے تبدیلی کے ذریعے، ورک پیس ایک ہی کلیمپنگ میں پروسیسنگ کے متعدد طریقہ کار کو مکمل کر سکتے ہیں، عمل کے ارتکاز اور عمل کے امتزاج کو حاصل کر سکتے ہیں۔ یہ مؤثر طریقے سے معاون پروسیسنگ کے وقت کو کم کرتا ہے اور مشین ٹول کی کام کرنے کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے۔ اس کے ساتھ ہی، یہ ورک پیس کی تنصیبات اور پوزیشننگ کی تعداد کو کم کرتا ہے، پروسیسنگ کی درستگی کو بڑھاتا ہے۔ مشینی مراکز فی الحال سی این سی مشین ٹولز کی قسم ہیں جن میں سب سے بڑا آؤٹ پٹ اور وسیع ترین ایپلی کیشن ہے۔
CNC مشین ٹولز کی بنیاد پر، ملٹی ورک ٹیبل (پیلیٹ) آٹومیٹک ایکسچینج ڈیوائسز (آٹو پیلیٹ چینجر - اے پی سی) اور دیگر متعلقہ آلات کو شامل کرکے، نتیجے میں پروسیسنگ یونٹ کو ایک لچکدار مینوفیکچرنگ سیل (لچکدار مینوفیکچرنگ سیل - FMC) کہا جاتا ہے۔ ایف ایم سی نہ صرف عمل کے ارتکاز اور عمل کے امتزاج کا احساس کرتا ہے بلکہ ورک ٹیبلز (پیلیٹس) کے خودکار تبادلے اور نسبتاً مکمل خودکار نگرانی اور کنٹرول کے افعال کے ساتھ، ایک خاص مدت کے لیے بغیر پائلٹ کے پروسیسنگ انجام دے سکتا ہے، اس طرح آلات کی پروسیسنگ کی کارکردگی کو مزید بہتر بناتا ہے۔ FMC نہ صرف لچکدار مینوفیکچرنگ سسٹم FMS (Flexible Manufacturing System) کی بنیاد ہے بلکہ اسے ایک خودکار پروسیسنگ آلات کے طور پر بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ لہذا، اس کی ترقی کی رفتار بہت تیز ہے.
FMC اور مشینی مراکز کی بنیاد پر، لاجسٹکس سسٹمز، صنعتی روبوٹس، اور متعلقہ آلات کو شامل کرکے، اور مرکزی کنٹرول سسٹم کے ذریعے مرکزی اور متحد طریقے سے کنٹرول اور منظم کیا جاتا ہے، اس طرح کے مینوفیکچرنگ سسٹم کو لچکدار مینوفیکچرنگ سسٹم FMS (Flexible Manufacturing System) کہا جاتا ہے۔ ایف ایم ایس نہ صرف طویل عرصے تک بغیر پائلٹ کے پروسیسنگ انجام دے سکتا ہے بلکہ ورکشاپ مینوفیکچرنگ کے عمل کی آٹومیشن کو حاصل کرتے ہوئے مختلف قسم کے پرزوں اور اجزاء کی اسمبلی کی مکمل پروسیسنگ بھی حاصل کر سکتا ہے۔ یہ ایک انتہائی خودکار جدید مینوفیکچرنگ سسٹم ہے۔
سائنس اور ٹیکنالوجی کی مسلسل ترقی کے ساتھ، مارکیٹ کی طلب کی بدلتی ہوئی صورت حال سے ہم آہنگ ہونے کے لیے، جدید مینوفیکچرنگ کے لیے، نہ صرف یہ ضروری ہے کہ ورکشاپ مینوفیکچرنگ کے عمل کے آٹومیشن کو فروغ دیا جائے بلکہ مارکیٹ کی پیشن گوئی، پروڈکشن فیصلہ سازی، پروڈکٹ ڈیزائن، پروڈکٹ مینوفیکچرنگ سے لے کر مصنوعات کی فروخت تک جامع آٹومیشن حاصل کرنا بھی ضروری ہے۔ ان ضروریات کو یکجا کر کے جو مکمل پیداوار اور مینوفیکچرنگ سسٹم تشکیل دیا جاتا ہے اسے کمپیوٹر انٹیگریٹڈ مینوفیکچرنگ سسٹم (کمپیوٹر انٹیگریٹڈ مینوفیکچرنگ سسٹم – CIMS) کہا جاتا ہے۔ CIMS ایک طویل پیداوار اور کاروباری سرگرمی کو باضابطہ طور پر مربوط کرتا ہے، زیادہ موثر اور زیادہ لچکدار ذہین پیداوار حاصل کرتا ہے، جو آج کی خودکار مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجی کی ترقی کے اعلیٰ ترین مرحلے کی نمائندگی کرتا ہے۔ CIMS میں، نہ صرف پیداواری سازوسامان کا انضمام ہے، بلکہ اس سے بھی اہم بات یہ ہے کہ ٹیکنالوجی کے انضمام اور فنکشن کا انضمام معلومات کی خصوصیت ہے۔ کمپیوٹر انضمام کا آلہ ہے، کمپیوٹر کی مدد سے چلنے والی خودکار یونٹ ٹیکنالوجی انضمام کی بنیاد ہے، اور معلومات اور ڈیٹا کا تبادلہ اور اشتراک انضمام کا پل ہے۔ حتمی مصنوع کو معلومات اور ڈیٹا کے مادی مظہر کے طور پر شمار کیا جا سکتا ہے۔
عددی کنٹرول سسٹم اور اس کے اجزاء
عددی کنٹرول سسٹم کے بنیادی اجزاء
CNC مشین ٹول کا عددی کنٹرول سسٹم تمام عددی کنٹرول آلات کا بنیادی حصہ ہے۔ عددی کنٹرول سسٹم کا بنیادی کنٹرول آبجیکٹ کوآرڈینیٹ محور (بشمول حرکت کی رفتار، سمت، پوزیشن وغیرہ) کی نقل مکانی ہے، اور اس کے کنٹرول کی معلومات بنیادی طور پر عددی کنٹرول پروسیسنگ یا موشن کنٹرول پروگراموں سے حاصل ہوتی ہیں۔ لہذا، عددی کنٹرول سسٹم کے سب سے بنیادی اجزاء میں شامل ہونا چاہیے: پروگرام ان پٹ/آؤٹ پٹ ڈیوائس، عددی کنٹرول ڈیوائس، اور سرو ڈرائیو۔
ان پٹ/آؤٹ پٹ ڈیوائس کا کردار ڈیٹا کو ان پٹ اور آؤٹ پٹ کرنا ہے جیسے عددی کنٹرول پروسیسنگ یا موشن کنٹرول پروگرام، پروسیسنگ اور کنٹرول ڈیٹا، مشین ٹول کے پیرامیٹرز، کوآرڈینیٹ ایکسس پوزیشنز، اور ڈیٹیکشن سوئچز کی حیثیت۔ کی بورڈ اور ڈسپلے کسی بھی عددی کنٹرول کے آلات کے لیے ضروری سب سے بنیادی ان پٹ/آؤٹ پٹ ڈیوائسز ہیں۔ اس کے علاوہ، عددی کنٹرول سسٹم پر منحصر ہے، فوٹو الیکٹرک ریڈرز، ٹیپ ڈرائیوز، یا فلاپی ڈسک ڈرائیوز جیسے آلات بھی لیس کیے جا سکتے ہیں۔ ایک پیریفرل ڈیوائس کے طور پر، کمپیوٹر فی الحال عام طور پر استعمال ہونے والے ان پٹ/آؤٹ پٹ آلات میں سے ایک ہے۔
عددی کنٹرول ڈیوائس عددی کنٹرول سسٹم کا بنیادی جزو ہے۔ یہ ان پٹ/آؤٹ پٹ انٹرفیس سرکٹس، کنٹرولرز، ریاضی کی اکائیوں اور میموری پر مشتمل ہوتا ہے۔ عددی کنٹرول ڈیوائس کا کردار اندرونی لاجک سرکٹ یا کنٹرول سوفٹ ویئر کے ذریعے ان پٹ ڈیوائس کے ذریعے ڈیٹا ان پٹ کو مرتب کرنا، حساب لگانا اور اس پر کارروائی کرنا ہے، اور مخصوص کارروائیوں کو انجام دینے کے لیے مشین ٹول کے مختلف حصوں کو کنٹرول کرنے کے لیے مختلف قسم کی معلومات اور ہدایات کو آؤٹ پٹ کرنا ہے۔
ان کنٹرول کی معلومات اور ہدایات میں، سب سے بنیادی چیزیں ہیں فیڈ کی رفتار، فیڈ ڈائریکشن، اور کوآرڈینیٹ ایکسس کی فیڈ کی نقل مکانی کی ہدایات۔ وہ انٹرپولیشن کیلکولیشن کے بعد پیدا ہوتے ہیں، سروو ڈرائیو کو فراہم کیے جاتے ہیں، ڈرائیور کی طرف سے بڑھایا جاتا ہے، اور بالآخر کوآرڈینیٹ محوروں کی نقل مکانی کو کنٹرول کرتا ہے۔ یہ براہ راست ٹول یا کوآرڈینیٹ محور کی حرکت کی رفتار کا تعین کرتا ہے۔
اس کے علاوہ، سسٹم اور آلات پر منحصر ہے، مثال کے طور پر، ایک CNC مشین ٹول پر، ہدایات بھی ہو سکتی ہیں جیسے گھومنے کی رفتار، سمت، سپنڈل کا آغاز/اسٹاپ؛ آلے کا انتخاب اور تبادلہ ہدایات؛ کولنگ اور چکنا کرنے والے آلات کی ہدایات شروع/روکیں۔ workpiece ڈھیلا کرنے اور clamping ہدایات؛ ورک ٹیبل کی اشاریہ سازی اور دیگر معاون ہدایات۔ عددی کنٹرول سسٹم میں، وہ انٹرفیس کے ذریعے سگنلز کی شکل میں بیرونی معاون کنٹرول ڈیوائس کو فراہم کیے جاتے ہیں۔ معاون کنٹرول ڈیوائس مندرجہ بالا سگنلز پر ضروری تالیف اور منطقی کارروائیاں انجام دیتا ہے، ان کو بڑھاتا ہے، اور متعلقہ ایکچیوٹرز کو مشین ٹول کے مکینیکل پرزوں، ہائیڈرولک اور نیومیٹک معاون آلات کو چلانے کے لیے چلاتا ہے تاکہ ہدایات کے ذریعے بتائی گئی کارروائیوں کو مکمل کیا جا سکے۔
سرو ڈرائیو عام طور پر سرو ایمپلیفائرز (جسے ڈرائیور، سرو یونٹس بھی کہا جاتا ہے) اور ایکچیوٹرز پر مشتمل ہوتا ہے۔ CNC مشین ٹولز پر، AC سروو موٹرز عام طور پر اس وقت ایکچیوٹرز کے طور پر استعمال ہوتی ہیں۔ اعلی درجے کی تیز رفتار مشینی مشین ٹولز پر، لکیری موٹرز کا استعمال شروع ہو گیا ہے۔ مزید برآں، 1980 کی دہائی سے پہلے تیار کردہ CNC مشین ٹولز پر، ڈی سی سروو موٹرز کے استعمال کے کیسز تھے۔ سادہ سی این سی مشین ٹولز کے لیے، سٹیپر موٹرز کو ایکچیوٹرز کے طور پر بھی استعمال کیا جاتا تھا۔ سرو ایمپلیفائر کی شکل ایکچیویٹر پر منحصر ہے اور اسے ڈرائیو موٹر کے ساتھ مل کر استعمال کیا جانا چاہیے۔
مندرجہ بالا عددی کنٹرول سسٹم کے سب سے بنیادی اجزاء ہیں۔ عددی کنٹرول ٹیکنالوجی کی مسلسل ترقی اور مشین ٹول کی کارکردگی کی سطح میں بہتری کے ساتھ، نظام کے لیے فنکشنل ضروریات بھی بڑھ رہی ہیں۔ مختلف مشین ٹولز کی کنٹرول کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے، عددی کنٹرول سسٹم کی سالمیت اور یکسانیت کو یقینی بنانا، اور صارف کے استعمال کو آسان بنانا، عام طور پر استعمال کیے جانے والے جدید عددی کنٹرول سسٹمز میں مشین ٹول کے معاون کنٹرول ڈیوائس کے طور پر ایک اندرونی پروگرام قابل کنٹرولر ہوتا ہے۔ اس کے علاوہ، دھاتی کاٹنے والی مشین کے اوزار پر، سپنڈل ڈرائیو ڈیوائس بھی عددی کنٹرول سسٹم کا جزو بن سکتا ہے۔ بند لوپ CNC مشین ٹولز پر، پیمائش اور پتہ لگانے والے آلات بھی عددی کنٹرول سسٹم کے لیے ناگزیر ہیں۔ اعلی درجے کے عددی کنٹرول سسٹمز کے لیے، بعض اوقات کمپیوٹر کو بھی نظام کے انسانی مشین انٹرفیس کے طور پر اور ڈیٹا مینجمنٹ اور ان پٹ/آؤٹ پٹ ڈیوائسز کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، اس طرح عددی کنٹرول سسٹم کے افعال کو زیادہ طاقتور اور کارکردگی کو زیادہ کامل بناتا ہے۔
آخر میں، عددی کنٹرول سسٹم کی ساخت کا انحصار کنٹرول سسٹم کی کارکردگی اور آلات کی مخصوص کنٹرول کی ضروریات پر ہوتا ہے۔ اس کی ترتیب اور ساخت میں نمایاں فرق ہے۔ پروسیسنگ پروگرام کے ان پٹ/آؤٹ پٹ ڈیوائس کے تین سب سے بنیادی اجزاء، عددی کنٹرول ڈیوائس، اور سروو ڈرائیو کے علاوہ، مزید کنٹرول ڈیوائسز ہو سکتی ہیں۔ شکل 1-1 میں ڈیشڈ باکس کا حصہ کمپیوٹر کے عددی کنٹرول سسٹم کی نمائندگی کرتا ہے۔
NC، CNC، SV، اور PLC کے تصورات
NC (CNC)، SV، اور PLC (PC، PMC) عددی کنٹرول کے آلات میں انگریزی مخففات بہت عام استعمال ہوتے ہیں اور عملی ایپلی کیشنز میں مختلف مواقع پر مختلف معنی رکھتے ہیں۔
NC (CNC): NC اور CNC بالترتیب عددی کنٹرول اور کمپیوٹرائزڈ عددی کنٹرول کے عام انگریزی مخفف ہیں۔ یہ دیکھتے ہوئے کہ جدید عددی کنٹرول تمام کمپیوٹر کنٹرول کو اپناتا ہے، یہ سمجھا جا سکتا ہے کہ NC اور CNC کے معنی مکمل طور پر ایک جیسے ہیں۔ انجینئرنگ ایپلی کیشنز میں، استعمال کے موقع پر منحصر ہے، NC (CNC) کے عام طور پر تین مختلف معنی ہوتے ہیں: ایک وسیع معنوں میں، یہ ایک کنٹرول ٹیکنالوجی کی نمائندگی کرتا ہے - عددی کنٹرول ٹیکنالوجی؛ ایک تنگ معنی میں، یہ ایک کنٹرول سسٹم کی ایک ہستی کی نمائندگی کرتا ہے - عددی کنٹرول سسٹم؛ اس کے علاوہ، یہ ایک مخصوص کنٹرول ڈیوائس کی بھی نمائندگی کر سکتا ہے - عددی کنٹرول ڈیوائس۔
SV: SV سروو ڈرائیو کا عام انگریزی مخفف ہے (Servo Drive، مختصراً سروو)۔ جاپانی JIS معیار کی تجویز کردہ شرائط کے مطابق، یہ "ایک کنٹرول میکانزم ہے جو کسی چیز کی پوزیشن، سمت اور حالت کو کنٹرول مقدار کے طور پر لیتا ہے اور ہدف کی قدر میں من مانی تبدیلیوں کو ٹریک کرتا ہے۔" مختصر یہ کہ یہ ایک کنٹرول ڈیوائس ہے جو خود بخود جسمانی مقداروں جیسے کہ ہدف کی پوزیشن کی پیروی کر سکتی ہے۔
CNC مشین ٹولز پر، سرو ڈرائیو کا کردار بنیادی طور پر دو پہلوؤں سے ظاہر ہوتا ہے: پہلا، یہ کوآرڈینیٹ محور کو عددی کنٹرول ڈیوائس کی طرف سے دی گئی رفتار سے کام کرنے کے قابل بناتا ہے۔ دوسرا، یہ کوآرڈینیٹ محور کو عددی کنٹرول ڈیوائس کی طرف سے دی گئی پوزیشن کے مطابق پوزیشن میں رکھنے کے قابل بناتا ہے۔
سروو ڈرائیو کی کنٹرول اشیاء عام طور پر مشین ٹول کے کوآرڈینیٹ محور کی نقل مکانی اور رفتار ہوتی ہیں۔ ایکچوایٹر ایک سروو موٹر ہے؛ وہ حصہ جو ان پٹ کمانڈ سگنل کو کنٹرول اور بڑھاتا ہے اسے اکثر سروو ایمپلیفائر کہا جاتا ہے (جسے ڈرائیور، یمپلیفائر، سرو یونٹ وغیرہ بھی کہا جاتا ہے)، جو کہ سرو ڈرائیو کا بنیادی حصہ ہے۔
سرو ڈرائیو کو نہ صرف عددی کنٹرول ڈیوائس کے ساتھ مل کر استعمال کیا جا سکتا ہے بلکہ اسے اکیلے پوزیشن (رفتار) کے ساتھ نظام کے طور پر بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ لہذا، اسے اکثر سروو سسٹم بھی کہا جاتا ہے۔ ابتدائی عددی کنٹرول سسٹمز پر، پوزیشن کنٹرول کا حصہ عام طور پر CNC کے ساتھ مربوط ہوتا تھا، اور سروو ڈرائیو صرف رفتار کنٹرول کرتی تھی۔ لہذا، سرو ڈرائیو کو اکثر اسپیڈ کنٹرول یونٹ کہا جاتا تھا۔
PLC: PC پروگرام ایبل کنٹرولر کا انگریزی مخفف ہے۔ پرسنل کمپیوٹرز کی بڑھتی ہوئی مقبولیت کے ساتھ، پرسنل کمپیوٹرز (جسے پی سی بھی کہا جاتا ہے) کے ساتھ الجھنوں سے بچنے کے لیے، پروگرام ایبل کنٹرولرز کو اب عام طور پر پروگرام ایبل لاجک کنٹرولرز (Programmable Logic Controller - PLC) یا پروگرام ایبل مشین کنٹرولرز (Programmable Machine Controller - PMC) کہا جاتا ہے۔ لہذا، CNC مشین ٹولز پر، PC، PLC، اور PMC بالکل ایک ہی معنی رکھتے ہیں۔
پی ایل سی کے پاس تیز ردعمل، قابل اعتماد کارکردگی، آسان استعمال، آسان پروگرامنگ اور ڈیبگنگ کے فوائد ہیں، اور کچھ مشین ٹول برقی آلات کو براہ راست چلا سکتا ہے۔ لہذا، یہ بڑے پیمانے پر عددی کنٹرول کے سامان کے لئے ایک معاون کنٹرول ڈیوائس کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے. فی الحال، زیادہ تر عددی کنٹرول سسٹمز میں CNC مشین ٹولز کی معاون ہدایات پر کارروائی کے لیے ایک اندرونی PLC ہوتا ہے، اس طرح مشین ٹول کے معاون کنٹرول ڈیوائس کو بہت آسان بنایا جاتا ہے۔ اس کے علاوہ، بہت سے مواقع پر، PLC کے ایکسس کنٹرول ماڈیول اور پوزیشننگ ماڈیول جیسے خصوصی فنکشنل ماڈیولز کے ذریعے، PLC کو پوائنٹ پوزیشن کنٹرول، لکیری کنٹرول، اور سادہ کنٹور کنٹرول حاصل کرنے کے لیے بھی براہ راست استعمال کیا جا سکتا ہے، خصوصی CNC مشین ٹولز یا CNC پروڈکشن لائنز کی تشکیل۔
CNC مشین ٹولز کی ساخت اور پروسیسنگ کا اصول
CNC مشین ٹولز کی بنیادی ترکیب
CNC مشین ٹولز سب سے زیادہ عام عددی کنٹرول کا سامان ہیں۔ CNC مشین ٹولز کی بنیادی ساخت کو واضح کرنے کے لیے، پرزوں کی پروسیسنگ کے لیے سب سے پہلے CNC مشین ٹولز کے کام کرنے کے عمل کا تجزیہ کرنا ضروری ہے۔ سی این سی مشین ٹولز پر، پرزوں پر کارروائی کرنے کے لیے، درج ذیل اقدامات کو لاگو کیا جا سکتا ہے۔
پروسیس کیے جانے والے پرزوں کی ڈرائنگ اور پروسیس پلانز کے مطابق، تجویز کردہ کوڈز اور پروگرام فارمیٹس کا استعمال کرتے ہوئے، ٹولز کی حرکت کی رفتار، پروسیسنگ کے عمل، عمل کے پیرامیٹرز، کٹنگ پیرامیٹرز وغیرہ کو انسٹرکشن فارم میں لکھیں جو عددی کنٹرول سسٹم کے ذریعے پہچانا جا سکتا ہے، یعنی پروسیسنگ پروگرام لکھیں۔
تحریری پروسیسنگ پروگرام کو عددی کنٹرول ڈیوائس میں داخل کریں۔
عددی کنٹرول ڈیوائس ان پٹ پروگرام (کوڈ) کو ڈی کوڈ اور پروسیس کرتا ہے اور مشین ٹول کے ہر جزو کی حرکت کو کنٹرول کرنے کے لیے سروو ڈرائیو ڈیوائسز اور ہر کوآرڈینیٹ ایکسس کے معاون فنکشن کنٹرول ڈیوائسز کو متعلقہ کنٹرول سگنل بھیجتا ہے۔
نقل و حرکت کے دوران، عددی کنٹرول سسٹم کو کسی بھی وقت مشین ٹول کے کوآرڈینیٹ محور کی پوزیشن، ٹریول سوئچز وغیرہ کی حیثیت کا پتہ لگانے کی ضرورت ہوتی ہے، اور ان کا پروگرام کی ضروریات کے ساتھ موازنہ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ اہل حصوں پر کارروائی ہونے تک اگلی کارروائی کا تعین کیا جا سکے۔
آپریٹر کسی بھی وقت مشین ٹول کی پروسیسنگ کے حالات اور کام کرنے کی حالت کا مشاہدہ اور معائنہ کر سکتا ہے۔ اگر ضروری ہو تو، مشین ٹول کے محفوظ اور قابل اعتماد آپریشن کو یقینی بنانے کے لیے مشین ٹول ایکشنز اور پروسیسنگ پروگراموں میں ایڈجسٹمنٹ کی بھی ضرورت ہے۔
یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ CNC مشین ٹول کی بنیادی ساخت کے طور پر، اس میں شامل ہونا چاہیے: ان پٹ/آؤٹ پٹ ڈیوائسز، عددی کنٹرول ڈیوائسز، سرو ڈرائیوز اور فیڈ بیک ڈیوائسز، معاون کنٹرول ڈیوائسز، اور مشین ٹول باڈی۔
CNC مشین ٹولز کی ترکیب
عددی کنٹرول سسٹم کا استعمال مشین ٹول ہوسٹ کے پروسیسنگ کنٹرول کو حاصل کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ فی الحال، زیادہ تر عددی کنٹرول سسٹم کمپیوٹر کے عددی کنٹرول (یعنی CNC) کو اپناتے ہیں۔ تصویر میں ان پٹ/آؤٹ پٹ ڈیوائس، عددی کنٹرول ڈیوائس، سرو ڈرائیو، اور فیڈ بیک ڈیوائس مل کر مشین ٹول عددی کنٹرول سسٹم تشکیل دیتے ہیں، اور اس کا کردار اوپر بیان کیا جا چکا ہے۔ ذیل میں مختصراً دیگر اجزاء کا تعارف کرایا گیا ہے۔
پیمائش فیڈ بیک ڈیوائس: یہ بند لوپ (سیمی کلوزڈ لوپ) CNC مشین ٹول کا پتہ لگانے والا لنک ہے۔ اس کا کردار جدید پیمائشی عناصر جیسے پلس انکوڈرز، ریزولورز، انڈکشن سنکرونائزرز، گریٹنگز، میگنیٹک اسکیلز، اور لیزر ماپنے والے آلات کے ذریعے ایکچیویٹر (جیسے ٹول ہولڈر) یا ورک ٹیبل کی اصل نقل مکانی کی رفتار اور نقل مکانی کا پتہ لگانا ہے، اور انہیں سروو ڈرائیو یا فیڈ کنٹرول ڈیوائس کے لیے فیڈ فیڈ یا سپیڈ کنٹرول ڈیوائس کو واپس کرنا ہے۔ حرکت کے طریقہ کار کی درستگی کو بہتر بنانے کے مقصد کو حاصل کرنے کے لیے ایکچیویٹر کی غلطی۔ پتہ لگانے والے آلے کی تنصیب کی پوزیشن اور وہ پوزیشن جہاں پتہ لگانے کے سگنل کو فیڈ بیک کیا جاتا ہے اس کا انحصار عددی کنٹرول سسٹم کی ساخت پر ہوتا ہے۔ سرو بلٹ ان پلس انکوڈرز، ٹیکو میٹرز، اور لکیری گریٹنگز عام طور پر پتہ لگانے والے اجزاء استعمال ہوتے ہیں۔
اس حقیقت کی وجہ سے کہ ایڈوانسڈ سرووس سبھی ڈیجیٹل سرو ڈرائیو ٹیکنالوجی کو اپناتے ہیں (جسے ڈیجیٹل سروو کہا جاتا ہے)، ایک بس کو عام طور پر سرو ڈرائیو اور عددی کنٹرول ڈیوائس کے درمیان رابطے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ زیادہ تر معاملات میں، فیڈ بیک سگنل سروو ڈرائیو سے منسلک ہوتا ہے اور بس کے ذریعے عددی کنٹرول ڈیوائس میں منتقل ہوتا ہے۔ صرف چند مواقع پر یا اینالاگ سروو ڈرائیوز (جسے عام طور پر اینالاگ سروو کہا جاتا ہے) استعمال کرتے وقت فیڈ بیک ڈیوائس کو عددی کنٹرول ڈیوائس سے براہ راست منسلک ہونے کی ضرورت ہوتی ہے۔
معاون کنٹرول میکانزم اور فیڈ ٹرانسمیشن میکانزم: یہ عددی کنٹرول ڈیوائس اور مشین ٹول کے مکینیکل اور ہائیڈرولک اجزاء کے درمیان واقع ہے۔ اس کا بنیادی کردار عددی کنٹرول ڈیوائس کے ذریعے سپنڈل کی رفتار، سمت، اور ہدایات کا آغاز/اسٹاپ حاصل کرنا ہے۔ آلے کا انتخاب اور تبادلہ ہدایات؛ کولنگ اور چکنا کرنے والے آلات کی ہدایات شروع/روکیں۔ معاون ہدایات کے سگنل جیسے ورک پیس اور مشین ٹول کے اجزاء کو ڈھیلا کرنا اور کلیمپ کرنا، ورک ٹیبل کی انڈیکسنگ، اور مشین ٹول پر ڈیٹیکشن سوئچ کے اسٹیٹس سگنلز۔ ضروری تالیف، منطقی فیصلے، اور پاور ایمپلیفیکیشن کے بعد، متعلقہ ایکچیوٹرز کو مشین ٹول کے مکینیکل پرزوں، ہائیڈرولک اور نیومیٹک معاون آلات کو چلانے کے لیے براہ راست چلایا جاتا ہے تاکہ ہدایات کے ذریعے بیان کردہ اعمال کو مکمل کیا جا سکے۔ یہ عام طور پر PLC اور ایک مضبوط کرنٹ کنٹرول سرکٹ پر مشتمل ہوتا ہے۔ PLC کو ساخت میں CNC (بلٹ ان PLC) یا نسبتاً آزاد (بیرونی PLC) کے ساتھ مربوط کیا جا سکتا ہے۔
مشین ٹول باڈی، یعنی CNC مشین ٹول کا مکینیکل ڈھانچہ بھی مین ڈرائیو سسٹمز، فیڈ ڈرائیو سسٹمز، بیڈز، ورک ٹیبلز، معاون موشن ڈیوائسز، ہائیڈرولک اور نیومیٹک سسٹمز، چکنا کرنے والے نظام، کولنگ ڈیوائسز، چپ ہٹانے، پروٹیکشن سسٹمز اور دیگر حصوں پر مشتمل ہے۔ تاہم، عددی کنٹرول کی ضروریات کو پورا کرنے اور مشین ٹول کی کارکردگی کو پورا کرنے کے لیے، اس میں مجموعی ترتیب، ظاہری شکل، ٹرانسمیشن سسٹم کی ساخت، ٹول سسٹم، اور آپریٹنگ کارکردگی کے لحاظ سے اہم تبدیلیاں آئی ہیں۔ مشین ٹول کے مکینیکل اجزاء میں بیڈ، باکس، کالم، گائیڈ ریل، ورک ٹیبل، سپنڈل، فیڈ میکانزم، ٹول ایکسچینج میکانزم وغیرہ شامل ہیں۔
CNC مشینی کا اصول
روایتی میٹل کٹنگ مشین ٹولز پر، پرزوں کی پروسیسنگ کرتے وقت، آپریٹر کو ڈرائنگ کی ضروریات کے مطابق ٹول کی نقل و حرکت اور حرکت کی رفتار جیسے پیرامیٹرز کو مسلسل تبدیل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، تاکہ ٹول ورک پیس پر کٹنگ پروسیسنگ انجام دے اور آخر میں اہل حصوں پر کارروائی کرے۔
CNC مشین ٹولز کی پروسیسنگ بنیادی طور پر "فرق" اصول کا اطلاق کرتی ہے۔ اس کے کام کرنے والے اصول اور عمل کو مختصراً اس طرح بیان کیا جا سکتا ہے:
پروسیسنگ پروگرام کے لیے مطلوبہ آلے کی رفتار کے مطابق، عددی کنٹرول ڈیوائس مشین ٹول کے متعلقہ کوآرڈینیٹ محور کے ساتھ رفتار کو کم از کم حرکت کی مقدار (پلس کے مساوی) (△X، △Y شکل 1-2 میں) کے ساتھ مختلف کرتا ہے اور دالوں کی تعداد کا حساب لگاتا ہے جن کی حرکت کے لیے ہر ایک کو آرڈینیٹ کی ضرورت ہوتی ہے۔
عددی کنٹرول ڈیوائس کے "انٹرپولیشن" سافٹ ویئر یا "انٹرپولیشن" کیلکولیٹر کے ذریعے، مطلوبہ رفتار کو "کم سے کم حرکت یونٹ" کی اکائیوں میں مساوی پولی لائن کے ساتھ لگایا جاتا ہے اور نظریاتی رفتار کے قریب ترین نصب پولی لائن مل جاتی ہے۔
نصب شدہ پولی لائن کی رفتار کے مطابق، عددی کنٹرول ڈیوائس فیڈ کی دالوں کو متعلقہ کوآرڈینیٹ محوروں کے لیے مسلسل مختص کرتا ہے اور مشین ٹول کے کوآرڈینیٹ محور کو سروو ڈرائیو کے ذریعے مختص کی گئی دالوں کے مطابق حرکت کرنے کے قابل بناتا ہے۔
یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ: سب سے پہلے، جب تک CNC مشین ٹول کی کم از کم حرکت کی مقدار (نبض کے مساوی) کافی کم ہے، استعمال شدہ فٹ شدہ پولی لائن کو نظریاتی وکر کے مساوی طور پر تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ دوسرا، جب تک کوآرڈینیٹ محور کی نبض مختص کرنے کا طریقہ تبدیل کیا جاتا ہے، نصب شدہ پولی لائن کی شکل کو تبدیل کیا جا سکتا ہے، اس طرح پروسیسنگ کی رفتار کو تبدیل کرنے کا مقصد حاصل کیا جا سکتا ہے۔ تیسرا، جب تک تعدد…