หากคุณต้องการพบ แคมคืออะไร, ผมขอเชิญคุณอ่านบทความนี้ ที่นี่ คุณจะพบทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับแอปพลิเคชันคอมพิวเตอร์ที่น่าสนใจ ซึ่งช่วยปรับปรุงคุณภาพและลดต้นทุนของกระบวนการผลิตโดยทั่วไป
แคมคืออะไร?
คำว่า CAM โดยย่อในภาษาอังกฤษที่หมายถึงการจำลอง การสร้างแบบจำลอง และการใช้งานด้านการผลิตผลิตภัณฑ์ (Computer Aided Manufacturing) เป็นเทคโนโลยีประเภทหนึ่งที่พยายามแยกส่วนของวงจรการผลิตให้เป็นแบบอัตโนมัติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการวางแผน การจัดการ และการควบคุมการปฏิบัติงานด้านการผลิต . การทำเช่นนี้ทำให้ใช้ระบบคอมพิวเตอร์ซึ่งมีอินเทอร์เฟซที่ช่วยให้สามารถสื่อสารกับทรัพยากรการผลิตได้
ในเรื่องนี้ จำเป็นต้องพูดถึงการมีอยู่ของอินเทอร์เฟซสองประเภทที่เกี่ยวข้องกับ CAM ได้แก่:
- อินเทอร์เฟซโดยตรง: คอมพิวเตอร์เชื่อมต่อโดยตรงกับกระบวนการผลิต เพื่อควบคุมดูแลและควบคุมทรัพยากรและการดำเนินงาน
- อินเทอร์เฟซทางอ้อม: คอมพิวเตอร์เป็นเครื่องมือช่วยเหลือในกระบวนการผลิต แต่ไม่มีการเชื่อมต่อโดยตรงกับคอมพิวเตอร์
ด้วยวิธีนี้ อาจกล่าวได้ว่างานหลักของ CAM คือการให้ข้อมูลและคำแนะนำที่ช่วยให้ระบบอัตโนมัติของเครื่องจักรเฉพาะทางในการผลิตชิ้นส่วนและชิ้นส่วนที่เป็นของแข็ง สำหรับสิ่งนี้ จำเป็นต้องมีเอกสารทางเรขาคณิตที่ผลิตโดย Computer Aided Design (CAD)
อีกหน้าที่หนึ่งของ CAM คือการตั้งโปรแกรมของหุ่นยนต์ที่เลือกและวางตำแหน่งเครื่องมือสำหรับเครื่องควบคุมเชิงตัวเลขด้วยคอมพิวเตอร์ (CNC) นอกเหนือจากความสามารถในการทำงานอื่น ๆ เช่น: การทาสี, การเชื่อม, การเคลื่อนย้ายชิ้นส่วนและอุปกรณ์ภายในพื้นที่ปานกลาง
ในทางกลับกัน ก่อนที่จะทัวร์ชมวิวัฒนาการของเทคนิค CAM สิ่งสำคัญคือต้องพูดถึงว่าความพยายามครั้งแรกในการพัฒนาแอปพลิเคชันประเภทนี้คือการตั้งโปรแกรมชิ้นส่วนด้วยการควบคุมเชิงตัวเลข กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ การสร้างโปรแกรมสำหรับเครื่องจักรที่ควบคุมด้วยตัวเลขซึ่งสามารถแปลคำสั่งเป็นการเคลื่อนไหว รวมถึงการตั้งโปรแกรมของหุ่นยนต์และแนวคิดของตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ซึ่งมีอยู่ในปัจจุบัน
เพื่อให้เข้าใจอะไรมากขึ้น แคมคืออะไรและความสัมพันธ์กับตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ คุณสามารถอ่านบทความต่อไปนี้: ตัวควบคุมลอจิกแบบตั้งโปรแกรมได้. คุณจะพบจากคำจำกัดความถึงข้อดีและข้อเสีย
ประวัติศาสตร์
การพัฒนาเทคนิคการออกแบบผลิตภัณฑ์และการผลิตส่วนใหญ่เกิดจากวิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์ในช่วงทศวรรษ 50 ในขณะนั้น หน้าจอกราฟิกเครื่องแรกปรากฏขึ้นที่อนุญาตให้สร้างภาพวาดที่ไม่โต้ตอบแบบง่ายๆ ในทำนองเดียวกัน แนวคิดของการเขียนโปรแกรมควบคุมเชิงตัวเลขก็ได้รับการพัฒนาเช่นเดียวกัน
ต่อมาเมื่อมีการถือกำเนิดของสไตลัส ยุคของกราฟิกและการออกแบบเชิงโต้ตอบก็เริ่มต้นขึ้น
หนึ่งทศวรรษต่อมา แนวคิด CAD ได้รับการแนะนำ พร้อมด้วยระบบพิเศษบางอย่างในนั้น ซึ่งใกล้เคียงกับการเปิดตัวคอมพิวเตอร์ในเชิงพาณิชย์
สิบปีต่อมา ในช่วงกลางทศวรรษ 70 อุตสาหกรรมใช้ประโยชน์จากศักยภาพของเทคนิคการออกแบบและการผลิตโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย ส่งเสริมการพัฒนาระบบการสร้างแบบจำลองและการควบคุมเชิงตัวเลข รวมถึงเครื่องมือที่สำคัญอื่นๆ ประเภทนี้
ในอีก XNUMX ปีข้างหน้า การใช้แอปพลิเคชัน CAD / CAM เริ่มแพร่หลายไปพร้อมกับความก้าวหน้าในฮาร์ดแวร์และการเกิดขึ้นของเครื่องมือสามมิติ นอกจากนี้ยังเป็นเวลาที่แนวคิดของความเป็นจริงเสมือนได้เกิดขึ้น
ต่อมาในทศวรรษ 90 ระบบอัตโนมัติของกระบวนการทางอุตสาหกรรมเริ่มแพร่หลายด้วยการผสานเทคนิคดิจิทัลสำหรับการออกแบบ การวิเคราะห์ การจำลอง และการผลิตผลิตภัณฑ์
จากที่นั่นจนถึงปัจจุบัน ระบบอัตโนมัติของกระบวนการทางอุตสาหกรรมผ่านการออกแบบและการผลิตโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยได้เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง กลายเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมและแนะนำมากที่สุดสำหรับการพัฒนาบริษัทที่ต้องการปรับปรุงกระบวนการผลิตและลดต้นทุนการผลิตของคุณ
ในบทความของเรา กระบวนการอัตโนมัติ คุณจะได้เรียนรู้รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับหัวข้อที่น่าสนใจนี้ อย่าพลาด!
คุณสมบัติ
หากต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งที่ แคมคืออะไรด้านล่างเราจะพูดถึงลักษณะเด่นของมัน:
- เกี่ยวข้องกับการใช้คอมพิวเตอร์เพื่อช่วยในกระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์
- จัดหาเครื่องมือเพื่อเสริมรูปทรงเรขาคณิตที่จำเป็นในการผลิตชิ้นส่วน
- สร้างรหัสสำหรับเครื่องควบคุมเชิงตัวเลขของคอมพิวเตอร์
- เสริมเทคโนโลยี CAD สำหรับการผลิตที่ได้รับความช่วยเหลือ
- ประกอบด้วยทั้งฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์การผลิต และกลไกที่ช่วยให้สามารถสื่อสารกับอุปกรณ์ได้
ขั้นตอน
โดยทั่วไป กระบวนการผลิตของผลิตภัณฑ์ที่สนับสนุนโดยเทคโนโลยี CAM เกี่ยวข้องกับขั้นตอนต่อไปนี้:
- การวางแผนกระบวนการ: รวมถึงการวางแผนการผลิต การวิเคราะห์ต้นทุน และการจัดหาเครื่องมือและวัตถุดิบ
- การตัดเฉือนชิ้นส่วน: เกี่ยวข้องกับการเขียนโปรแกรมการควบคุมเชิงตัวเลข
- การตรวจสอบ: หมายถึงประสิทธิภาพของการทดสอบการควบคุมคุณภาพ
- การประกอบ: ต้องใช้การจำลองและการเขียนโปรแกรมหุ่นยนต์
หลังจากเสร็จสิ้นขั้นตอนเหล่านี้แล้ว ชิ้นงานหรือผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายก็พร้อมสำหรับการบรรจุ การตลาด และการจัดจำหน่าย
ความได้เปรียบ
ตามคำจำกัดความ ลักษณะ และขั้นตอนของ CAM ข้อดีของมันสรุปได้ดังนี้:
โดยทั่วไปแล้ว จะช่วยลดต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับแรงงานและเพิ่มขีดความสามารถของกระบวนการ ปรับปรุงคุณภาพของทั้งผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายและส่วนประกอบ กล่าวอีกนัยหนึ่งคือช่วยลดความซับซ้อน เพิ่มประสิทธิภาพ และเพิ่มคุณภาพของกระบวนการผลิต
ในทางกลับกัน มันอำนวยความสะดวกในข้อเสนอทางเลือกสำหรับการปรับปรุงงานที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิตและลดความน่าจะเป็นของข้อผิดพลาดโดยผู้ปฏิบัติงานที่เป็นมนุษย์ นอกจากนี้ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการกระจายการใช้เครื่องจักร ลดเวลาที่ลงทุนในการพัฒนากระบวนการผลิต
ในทำนองเดียวกัน มันมีส่วนช่วยในการสร้างและเพิ่มประสิทธิภาพของโปรแกรมควบคุมเชิงตัวเลข โดยไม่จำเป็นต้องทำการทดสอบเครื่องจักร นอกจากนี้ยังรับประกันการใช้ข้อมูลและทรัพยากรที่เกี่ยวข้องในกระบวนการผลิตอย่างเหมาะสม เพิ่มความสม่ำเสมอและความแม่นยำในการผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรกล
สุดท้ายก็ส่งเสริมและส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเป็นเทคโนโลยีที่แยกจากส่วนอื่นๆ ของวงจรการผลิต จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะได้รับประโยชน์ที่ครอบคลุมทั้งหมดของการออกแบบผลิตภัณฑ์และกระบวนการผลิต ซึ่งทำให้เป็นข้อเสียเปรียบหลัก
สาขาการใช้งาน
เนื่องจากมีหลายฟังก์ชัน เทคนิค CAM จึงมีการใช้งานมากขึ้นในภาคส่วนต่างๆ เช่น วิศวกรรมเครื่องกล โยธา ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ สถาปัตยกรรม การทำแผนที่ วิทยาศาสตร์ ยานยนต์ และอวกาศ ด้วยแนวโน้มที่จะเพิ่มการใช้งาน CAM จึงกลายเป็นเทคโนโลยีแห่งอนาคตอย่างไม่ต้องสงสัย
การจัดหมวดหมู่
ระบบ CAM มีอยู่หลายประเภทขึ้นอยู่กับฟังก์ชันที่ดำเนินการ เหล่านี้คือ:
ระบบสำหรับการเข้ารหัสคำสั่ง
ต้องใช้การระบุกราฟิกโดยผู้ใช้วิถีที่จะได้รับในรูปแบบ CAD โปรแกรมสร้างรหัสควบคุมตัวเลขโดยอัตโนมัติ
ระบบสำหรับการสร้างเส้นทางเครื่องมืออัตโนมัติ
ผู้ใช้ต้องกำหนดพื้นผิวที่จะกลึงและเครื่องมือที่จะใช้ ระบบจะสร้างวิถีและรหัสสำหรับการควบคุมเชิงตัวเลข
ระบบจำลองของกระบวนการยานยนต์
เส้นทางเครื่องมือถูกสร้างขึ้นด้วยตนเองหรือโดยอัตโนมัติ ผลลัพธ์ที่ได้สามารถเห็นได้โดยการวาดวิถีตามหรือโดยการแสดงชิ้นส่วนหลังการตัดเฉือน
ระบบตรวจจับการชน
พวกเขาสามารถระบุการรบกวนสองประเภท ครั้งแรกระหว่างเครื่องมือในส่วนรองรับและชิ้นส่วนที่จะตัดเฉือน และส่วนที่สองระหว่างโต๊ะ อุปกรณ์จับยึด และองค์ประกอบอื่นๆ ของสิ่งแวดล้อม
ซอฟต์แวร์เชิงพาณิชย์
มีซอฟต์แวร์ทางเลือกต่างๆ ในตลาดที่เชี่ยวชาญในเทคนิค CAM ซึ่งแต่ละซอฟต์แวร์มีการปรับปรุงมากกว่ารุ่นก่อน โปรแกรมหลักรวมถึงต่อไปนี้:
- NC Vision: ตามโปรแกรม CAD ของเราเอง ทำให้เราสามารถเลือกวิธีการตัดเฉือนที่ต้องการได้ วิถีทางถูกสร้างขึ้นตามพารามิเตอร์การตัดที่ระบุก่อนหน้านี้
- Catia: แม้ว่าจะเป็นซอฟต์แวร์ CAD เฉพาะทาง แต่ก็มีเครื่องมือ CAM ที่เป็นประโยชน์ ลักษณะสำคัญของมันคือการสร้างวิถีที่สมบูรณ์
- โปรแกรมเมอร์ NC: ตามโปรแกรม AUTOCAD ยอดนิยม ผู้ใช้ต้องทำเครื่องหมายจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของเส้นทางเครื่องมือบนแบบร่าง CAD
- I-DEAS: เช่นเดียวกับซอฟต์แวร์ Catia มันคือโปรแกรม CAD ที่มียูทิลิตี้ CAM อนุญาตให้สร้างวิถีที่สมบูรณ์และระบุการชนกัน
- Pro-Engineer: มีคุณสมบัติเหมือนกันกับซอฟต์แวร์ I-DEAS
- PowerMill: ซอฟต์แวร์ที่เชี่ยวชาญในการผลิต CAM โดยพื้นฐานแล้วมุ่งเป้าไปที่อุตสาหกรรมการบินและอวกาศและยานยนต์ สามารถผลิตรูปทรงที่ซับซ้อนได้สูง
- RhinoCAM: โปรแกรม CAM สามารถตัดเฉือนพื้นผิวที่ซับซ้อนและของแข็งด้วยการกลึง การกัด และการเจาะ
- SICUBE: เชี่ยวชาญในการตัดด้วยเลเซอร์ CAM โดยการสร้างวิถีอัตโนมัติสำหรับเครื่อง 3D
- SMIRT: มุ่งเป้าไปที่การวางแผนการออกแบบและแม่พิมพ์ ใช้สำหรับปั๊มยานยนต์โดยเฉพาะ
CAD / CAM
เป็นเทคโนโลยีการออกแบบและการผลิตโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย ซึ่งมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อสนับสนุนการออกแบบ การผลิตและการพัฒนาผลิตภัณฑ์ ปรับปรุงความแม่นยำ และลดเวลาและต้นทุนในการผลิต ซึ่งทำได้โดยการรวมแอปพลิเคชันคอมพิวเตอร์ที่สำคัญสองอย่างเข้าด้วยกัน เช่น CAD และ CAM
เครื่องมือ CAD / CAM ประเภทนี้ใช้ในกระบวนการผลิตทั่วไป เช่นเดียวกับในการผลิตชิ้นส่วน แม่พิมพ์ และแม้แต่ต้นแบบที่ต้องการความแม่นยำสูงและความแม่นยำของมิติ นอกจากนี้ยังใช้ในการวิเคราะห์ทางวิศวกรรม แอนิเมชั่นคอมพิวเตอร์ การควบคุมกระบวนการ และการควบคุมคุณภาพ รวมถึงแอปพลิเคชันที่มีประโยชน์และสำคัญอื่นๆ อีกมากมาย
ขั้นตอน CAD / CAM
ขั้นตอนแรกที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีประเภทนี้คือการสร้างการแสดงภาพกราฟิกของชิ้นส่วนหรือผลิตภัณฑ์ผ่านซอฟต์แวร์สร้างแบบจำลองและการวาดภาพเฉพาะที่เป็นของแข็ง ในระยะนี้จำเป็นต้องสร้างเส้น โค้ง วงรี วงกลม และองค์ประกอบอื่นๆ ที่จะประกอบเป็นชิ้นส่วน
จากนั้น ป้อนพารามิเตอร์การตัด เช่น อัตราป้อน รอบการหมุน ระยะกินลึก เป็นต้น เพื่อดำเนินการจำลองชิ้นส่วนโดยใช้เครื่องจักรต่อไป
สุดท้าย การจำลองจะถูกแปลเป็นภาษาของเครื่องควบคุมเชิงตัวเลขด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อให้ได้โปรแกรมอัตโนมัติ ซึ่งจะสามารถดำเนินการตัดเฉือนชิ้นส่วนหรือผลิตภัณฑ์ตามจริงได้โดยปฏิบัติตามคำแนะนำที่ตั้งโปรแกรมไว้
ในเรื่องนี้ สิ่งสำคัญคือต้องชี้แจงว่าโปรแกรมควบคุมเชิงตัวเลขคือการจัดกลุ่มของรหัสต่างๆ ที่แสดงถึงคำแนะนำการเคลื่อนไหวที่มอบให้กับเครื่อง CNC เพื่อควบคุมอุปกรณ์และเครื่องมือที่เปลี่ยนวัตถุดิบให้เป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป
ในบรรดาประเภทหลักของเครื่องควบคุมเชิงตัวเลข สามารถกล่าวถึงได้ดังต่อไปนี้: เครื่องกลึง, เครื่องกัด, เครื่องเจาะ, เครื่องเจียร, เครื่องพับ, เครื่องกด, เครื่องเชื่อม, เครื่องตัดเลเซอร์, เครื่องม้วน, เครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ ฯลฯ
ตามหน้าที่เฉพาะของแต่ละเครื่องจักรเหล่านี้ พวกเขาสามารถดำเนินการเคลื่อนย้ายและเคลื่อนย้ายหัว ควบคุมความเร็วตามความก้าวหน้าและการตัด เปลี่ยนแปลงเครื่องมือและชิ้นส่วนที่จะตัดเฉือน หล่อลื่นและระบายความร้อน ควบคุมงานของรัฐ โดยทั่วไป ท่ามกลางการดำเนินการอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง
สรุปผลการวิจัย
CAM เป็นเครื่องมือซอฟต์แวร์ที่เชี่ยวชาญในการผลิตชิ้นส่วนและชิ้นส่วนที่เป็นของแข็งผ่านระบบอัตโนมัติของเครื่องจักร ซึ่งมีหน้าที่หลักในการควบคุมกระบวนการผลิตผ่านการใช้คอมพิวเตอร์ เพื่อปรับปรุงคุณภาพของทั้งผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายและ กระบวนการผลิตโดยทั่วไป
การใช้งานกลายเป็นเรื่องทั่วๆ ไปหลังจากวิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์ และยังคงพัฒนาต่อเนื่องมาจนถึงปัจจุบัน มีอินเทอร์เฟซสองประเภท ขึ้นอยู่กับประเภทของการเชื่อมต่อที่คอมพิวเตอร์เข้าถึง: อินเทอร์เฟซโดยตรงและอินเทอร์เฟซโดยอ้อม และประกอบด้วยสี่ขั้นตอน: การวางแผนกระบวนการ การตัดเฉือนชิ้นส่วน การตรวจสอบ และการประกอบ
นอกจากนี้ ขึ้นอยู่กับหน้าที่ของระบบ CAM มีสี่ประเภทที่เกี่ยวข้องกับคำสั่ง เส้นทางวิถี การจำลอง และการชนตามลำดับ ด้วยเหตุนี้ขอบเขตการใช้งานจึงกว้างและหลากหลาย
สุดท้ายนี้เป็นส่วนเสริมของเทคนิคการออกแบบและการผลิตโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย CAD / CAM มันต้องอาศัยข้อมูลเรขาคณิตจากเครื่องมือออกแบบ CAD สำหรับการใช้งานนั้น จะใช้หนึ่งในตัวเลือกซอฟต์แวร์พิเศษที่มีอยู่ เช่น Catia, I-DEAS, RhinoCAM เป็นต้น