ماشینکاری CNC

اجزای اصلی ماشینهای CNC
۱- برنامه ماشین
۲- واحد کنترل ماشین
۳- نرم افزار ماشین
۴- موتورها
۵- اجزای مکانیکی
۶- سیستم اندازه¬گیری
برنامه ماشین(واحد ورودی)
شامل مجموعه¬ای از اعداد و حروف که به ماشین می¬گوید چه عملی بکند.
مجموعه حروف و علائم به صورت کدهای رمز بندی شده می¬باشد که توسط واحد کنترل NICU تقسیم می شود.
واحد کنترل ماشین
دارای ۳ واحد کنترل ورود- واحد پردازشگر و کنترل واحد خروجی
اجزاء واحد کنترل عبارتند از : نوارخوان – میکروپرو سرور حافظه RAM
حافظه CPU
واحد کنترل ۲ نوع مدارباز یا مداربسته
در کنترل مدار باز عملیات کنترل به صورت خطی انجام می شود و تنها ورودی سیستم باعث تغییر در مقدار خروجی می¬گردد به عبارتی میزان جابه¬جایی هر محور توسط واحد کنترل تعیین می¬شود اما اطلاعات از خروجی سیستم(محرکه) در مورد وضعیت هر محور به واحد کنترل ارسال نمی¬گردد در نتیجه اگر خطایی در میزان جابه¬جایی محورها رخ دهد سیستم قادر به کشف و جبران آن نخواهد بود امروزه از سیستمهای کنترل مدار باز در موارد آموزشی استفاده می شود که نیاز به دقت بالایی ندارد.
در کنترل مدار بسته عملیات کنترل به صورت یک حلقه بسته انجام می¬شود و علاوه بر ورودی خروجی نیز از طریق قسمتی به نام فیربک در تغییر مقدار خروجی موثر خواهد بود در این سیستم کنترل اطلاعات موقعیت هر محور از طریق فیربک به واحد کنترل ارسال می¬شود و پس از بررسی و مقایسه با میزان صحیح چنان چه نیاز به اصلاح داشته باشد توسط واحد کنترل تصحیح و به سیستم ارسال می¬گردد. سیستم های کنترل مدار بسته که سرعت و موقعیت را کنترل می¬کند سرو مکانیزم و به موتورهایی که در این سیستم به کار می رود سروموتور می-گویند کنترل مدار بسته از دقت بالایی برخوردار است.
ماشین افزار
پس از رمز گشایی و تبدیل به زبان ماشین در حافظه ذخیره می¬شود محاسبات لازم در برنامه انجام می¬پذیرد و سپس به شکل اطلاعات مسیر و اطلاعات فنی به سیگنالهای خروجی وصل شده و تبدیل به موتورها فرمان می¬دهد.
سیستم کنترل در ماشینهای کنترل عددی عبارت است از سیستمی که می¬تواند یک یا چند محور را در حین کار کنترل کرده و در موقعیت مکانی خاص و مورد نظر قرار دهد شامل بخشهای موتور درایو کارت¬های الکترونیکی – مانیتور – تابلوهای فرمان و سیستم اندازه گیری سنسور¬های اپتیکی(خط کش دار و انکودر) تشکیل شده
انواع کنترل¬های موجود که نام بعضی از کمپانیهای فیریا- انگل هارد- تسلا- زیمنس- فاندک- هایدین هاین- میستوبیشی- فاگور که در ایران سه نوع زیمنس – فانوک – هایدن هاین مورد توجه بیشتر قرار گرفته.
اولین ماشین CNC در سال ۱۹۷۲ ساخته شد.
تفاوت های اساسی ماشینهای CNC و NC
۱- خواندن برنامه
برنامه به صورت خط به خط خوانده و اجرا می شود که اگر اشتباهی در Nc در ماشین های خطوط جلوتر وجود داشته باشد واحد کنترل قادر به تشخیص آن می¬باشد.
۲- تست نمودن برنامه
می¬توان برنامه را به صورت آزمایشی اجرا کرد و مسیر حرکت ابزار را در بسیاری از ماشینهای CNC مشاهده کرد و چنانچه نیاز به اصلاح داشته باشد به صورت گرافیکی در روی مانیتور اصلاح کرد.
۳- برنامه¬نویسی پارامتریک
عملیات تکراری مانند سیکل¬ها را به راحتی با این نوع برنامه می¬توان نوشت. که برنامه نویسی پارامتریک قطعات پیچیده و سطوح هندسی را ممکن و راحت می¬سازد.
۴- اصلاح برنامه
۵- جبران شعاع ابزار
برای مسیرهای شیب¬دار و منحنی به راحتی انجام می¬شود و حجم محاسبات را به طور قابل توجهی از بین می¬برد. این مزیت از مهم¬ترین تفاوت های بینNC و CNC است چونNC برنامه را خط به خط می¬خواند قادر به جبران شعاع ابزار نیست.
۶- سادگی ارتباط با مجموعه¬های دیگر
اجزاء ماشین CNG (سه جزء اصلی)
۱- محرکه¬ها(موتورها) ۲- اجزاء مکانیکی ۳- سیستم اندازه گیری
محرکه¬ها
از ۳ نوع سیستم محرکهای الکتریکی- هیدرولیکی- پنوماتیکی استفاده می¬شود.
محرکه¬های پنوماتیکی به دلیلی قدرت کم آنها کمتر استفاده می¬شود.
محرک الکتریکی
۱- موتورهای پله ای Stppping motors
این موتورها دارای ساختمان ساده – کم حجم و قیمت مناسب می باشد.
این موتورها در مدارهای باز- دقت محدود و گشتاورهای نسبتاً کم و قدرت کمتر از ۱hp قابل استفاده¬اند.
۲- موتورهای جریان مستقیم (DC)
این موتورها دارای قدرت بالا و سرعت که با تغییر ولتاژ می¬توان سرعت دورانی و با تغییرات جریان می¬توان گشتاور را کنترل کرد- تعمیر و نگهداری موتورها به دلیل وجود کلکتورها و جاروبک حائز اهمیت است.
۳- موتوهای جریان متناوب (AC)
کنترل دور با تغییر فرکانس می¬باشد این امر هزینه بسیار بالایی را نسبت به موتوهای AC در بردارد
عدم نیاز به یک سو کننده تعمیر و نگهداری ارزانتر به دلیل نداشتن کلکتور و جاروبک از مزایا هستند این موتورها حجم زیادی را اشغال می¬کند که برای حرکت میزها و اسپیندل استفاده می-شود.
محرکهای هیدرولیکی
کنترل قدرتهای زیاد با نیروی کم، سادگی کنترل سرعت و نیرو به طور پله¬ای و عکس¬العمل سریع در برابر تغییر جهت از ویژگی¬ها محرک¬های هیدرولیکی است. معایبش نشتی و قیمت گران و دارای سرعت عمل کمتری نسبت به محرک¬های الکتریکی می¬باشد. از محرکهای هیدرولیکی بیشتر در کنترلهای مدار بسته استفاده می¬شود. به دونوع دورانی(موتورها) – رفت و برگشتی( سیلندرها و پیستونها) مورد استفاده است.
اجزاء مکانیکی
شامل: ۱- بستر ماشین ۲- بلبرینگها ۳- پیچ ساچمه¬ای ۴- کشویی ۵ – نگهدارنده ابزار
پیچ¬های ساچمه ای: در ماشینهای سنتی معمولاْ از پیچ¬های رزوه ذوزنقه ای برای حرکت پیشروی کشویی و میز استفاده می¬شود.
سیستم اندازه گیری
در اندازه گیری غیر مستقیم انکودرهای زاویه ای یا چرخشی در انتهای محور موتور یا انتهای پیج ساچمه ای نصب می شود.
روش اندازه گیری: ۱٫اندازه گیری مطلق۲ . اندازه گیری افزایشی
در اندازه¬گیری مطلق موقعیت تمام نقاط نسبت به نقطه صفر ماشین شناخته شده است که هر نقطه محل منحصر به فردی منظور می¬گردد و در صورت قطع برق نیازسیستم اندازه¬گیری نداریم اکثر ماشینهای CNC از نظر اندازه¬گیری افزایشی نسبی استفاده می¬شود.
در اندازه¬گیری افزایشی پس از قطع برق دوباره باید دستگاه را رفرنس کرد.
مزایای کوبل توسط دنده تایم و تسمه تایم
عدم ایجاد لقی بین اجزا – صدای کم – نیاز به بازدید و سرویس ندارد- انتقال ویبریشن صفر است.
تا زمانی که تسمه تایم سالم است لقی انتقال قدرت محور وجود نخواهد داشت.
معایب
پارگی ناگهانی تسمه- بازدید دوره¬ای جهت تعویض تسمه تایم
نسبت ضریب انتقال قدر و سرعت در دنده تایم
در کوبل دنده تایم قدرت موتورها با تعداد دنده سرشفت نسبت مستقیم دارد.
روشهای انتقال قدرت به محور¬ها
۱- کوبل مستقیم ۲- توسط چرخ دنده ۳- توسط تسمه تایم
مزایای کوبل مستقیم
سرعت عمل بالا
معایب ۱- توان گشتاوری موتور ثابت مانده و هیچ تغییری نمی¬کند ۲ – ویبریشن دستگاه به موتور و از موتور به دستگاه انتقال پیدا می کند باعث از دست دادن صاف سطح و خرابی موتورها و محورها می¬شود
مزایای کوبل توسط چرخ دنده
۱- افزایش قدرت محرکه جهت حرکت محورها ۲- ایزوله بودن ویبره موتور به دستگاه و بال اسکوال حدود ۳۰%
معایب کوبل توسط چرخ دنده
۱- لقی پیدا کردن اجزاء ۲- صدای زیاد ۳- نیاز به روغنکاری و سرویس دائم
گیربکس اصلی دستگاه
وظیفه گیربکس انتقال گشتاور اولیه بوجود آمده توسط موتور به سه نظام
گیربکس ها شامل:
۱- ماهک¬ها: جهت جابه¬جایی دنده به منظور انتخاب دور مناسب به کار می¬روند
۲- یاتاقانها: چرخ دنده و شفت¬ها بوسیله یاتاقانها در محل استقرار خود نصب می¬شود
وظایف یاتاقانها
۱- قطعه متحرک را نگه می¬دارد ۲- اصطکاک را کاهش می¬دهد ۳- فرسایش و ساییدگی را کاهش می¬دهد ۴- یک سطح سایشی قابل تعویض را تشکیل می¬دهد
انواع یاتاقانها
۱- لغزشی: که به آنها ژورنال گفته می شود یک تماس لغزشی را در بین سطوح درگیر ایجاد می¬نماید.
۲- غلتشی :که شامل انواع بلبرینگ و رول برینگ و کف گرده¬ هستند.
دستگاههای CMM
که به معنای ماشین اندازه¬گیری مختصات می¬باشد این دستگاه از دقت فوق¬العاده بالایی برخوردار است.
مزایا:
۱- افزایش سرعت و شتاب ۲- بهبود مشخصات اندازه¬گیری ۳- بهینه نمودن عملیات اندازه-گیری ۴- دسترسی بهتر و راحت¬تر به قطعه کار ۵- ظاهری زیباتر
مدل¬های دستگاه CMM
‍‍ پایه دار با میز ثابت – پل ثابت – پل متحرک – ستونی – دروازه ای – بازویی با میز ثابت – بازوی تاشونده
• میز CMM : از صافی سطح بالایی برخوردار بوده و از جنس گرانیت می¬باشد
• پراب(Probe): از دوقسمت ساقه و نوک کروی تشکیل شده که به عنوان کاوشگر حس گر نیز یاد می¬شود
• نرم افزارها: که قادر به مدیریت حرکات محاسبات برنامه¬ریزی که معروفترین آن Dmis است.
برنامه های Prellod
Mettorolog
Axel
دستگاه CMM باید در محیطی عاری از تغییرات دمایی ارتعاشات و گرد و غبار در اتاقهای با دمای ۲۵-۲۰ درجه باشند.شوک برای دستگاه مجاز نمیباشد.
مبانی ماشین کاری CNC2
در اواخر قرن ۱۸ اولین ماشین ابزار اتوماتیک مانند ماشین های کپی تراش بوجود آمدند. نخستین ماشین کنترل عددی بوسیله شرکت پارسونز و MIT در سال ۱۹۵۲ ساخته شد که از مدارهای الکترونیکی دیجیتال استفاده می¬کردند که در آنها هیچ واحد پردازش مرکزی وجود نداشت.
کنترل یک ماشین ابزار بوسیله یک برنامه تهیه شده را کنترل عددی NC می¬نامند که حرکات در آن بوسیله وارد کردن اطلاعات بصورت عددی در هر نقطه صورت می¬گیرد و این سیستم می باید این اطلاعات را به عنوان فرمان به صورت اتوماتیک اجرا کند.
اجزاءِCNC
که از ۳ قسمت اصلی ۱- واحد مکانیکی ماشین ابزار ۲- واحد تولید قدرت ۳- واحدCNC
در سیستم¬های NC
کل واحد MCN بصورت مدارهای سخت افزاری می¬باشند در حالیکه در CNC وظیفه قسمت DPU را نرم افزار انجام می¬دهد اما CLU همانند سیستم¬های NC از قطعات سخت افزاری تشکیل شده.
قرارداد محورها در ماشین های ابزار CNC
استاندارد RS-367A مربوط به EIA تا ۱۴ محور حرکت را در انواع ماشین¬های مختلف مشخص می¬کند تعداد محورهای حرکت در ماشین ابزار معمولی تا ۵ محور و در ماشین¬های سنگ زنی تا ۱۴ محور نیز می¬رسد. سه محور اصلی با نامهای z-y-x هستند که محور z عمود بر x و y بوده هم چنین حروف A و B و C نیز برای حرکت زاویه ای به ترتیب حول محور های x-y-z بکار می¬روند.
ساختمان یک برنامه NC
برنامه NC مراحل ماشین کاری یک قطعه را نمایش می دهد. این برنامه از بلوکهایی حاوی اطلاعات تشکیل شده که با حرف N شروع شده و با شماره خط مشخص می شود.
انواع حروف مورد استفاده در ماشین های کنترل عددی به شکل زیر است.
N شماره خط برنامه A حرکت زاویه ای حول محور x S سرعت اسپیندل
Gتوابع مقدماتی B حرکت زاویه ای حول محور y T شماره ابزار
X حرکت در راستای محورx C حرکت زاویه ای حول محور z R حرکت سریع محورz
Y حرکت در راستای محور y F نرخ پیشروی R حرکت سریع محور Z
Z حرکت در راستای محور z M توابع کمکی
طبقه بندی سیستم های کنترل عددی که به چهار گروه تقسیم می-شود
۱- با توجه به نوع ماشین: ماشین¬کاری نقطه به نقطه در مقابل ماشین¬کاری پیوسته
۲- براساس ساختمان کنترلو: سخت افزار یا NC در مقابل CNC
۳- بر اساس روش برنامه سازی: روش نموی در مقابل روش مطلق
۴- براساس نوع حلقه¬های کنترل: حلقه باز در مقابل حلقه بسته
۱- ماشین¬کاری نقطه به نقطه در مقابل ماشین¬کاری پیوسته
مسیر حرکت از نقطه ابتدا تا نقطه انتهایی احتیاج به کنترل ندارد – این نوع عملیاتPTP بوسیله تابع G صورت می¬گیرد.
روشهای درونیابی مختلفی به صورت Real-Time در ماشینکاری پیوسته بکار گرفته می¬شود که از جمله مهمترین آنها که در همه ماشین¬های CNC یافت می¬شود درونیابی خطی و درونیابی دایره¬ای می¬باشدکه با دستورات G01 برای حالت خطی و G02-G03 برای حالت دایره¬ای در ماشینهای ابزار بکار گرفته می-شود.
اکثر CNC های پیشرفته هر دو روش برنامه نویسی بصورت مطلق G90 و نموی G91 را پشنتیبانی می¬کنند و مزیتهای هر دو روش را در اختیار کاربران قرار می¬دهند.
سیستم¬های حلقه باز برای جاهایی بکار می¬رود که بار روی سیستم زیاد نیست در سیستم حلقه بسته در انواع کاربردهای ماشین¬کاری بکار می¬رود.
با بکارگیری قابلیت HSM دریک ماشین انجام عملیات ماشینکاری سریعتر صورت می¬گیرد و با استقبال گسترده¬ای مواجه است از مزایای HSM کم شدن نیروهای براش است که علاوه بر تأثیر روی توان مورد نیاز ماشین¬کاری بر روی وزن فیکسچرها نیز تأثیر می¬گذارد.
ماشینکاری با سرعت پایین زمانی صورت می¬گیرد که طول موج ارتعاشات در مدل های غالب به اندازه¬ای کوتاه شود که اثر مستهلک شوندگی بوجود آید وقتی طور ارتعاشات کمتر از ۳mm می شود این اثر بوجود می¬آید.
ماشین¬کاری در محدوده متوسط با سرعت پایین با حرف A در شکل نشان داده می شود.
ماشین¬کاری در محدوده متوسط با سرعت بالا با حرف B در شکل نشان داده می شود.
ماشین¬کاری در محدوده متوسط با سرعت بالاتر با حرف C در شکل نشان داده می شود.
فوق سریع را با ماشین¬کاری حرف D نشان می دهند
انواع روشهای نمایش منحنی که یک از پایه های طراحی بوسیله کامپیوتر CAD می باشد.
منحنی¬های NuRBS برای طراحی بسیار مناسبند که در اوایل دهه ۹۰ با بکارگیری شرایط خاص برای منحنی های Bezier که زیر مجموعه منحنی های NuRBS هستند. منحنی فیثاغورث – هروگراف PM ابداع شد.
منحنی¬های Bezier: یکی از نحوه های نمایش پارامتری چند جمله ای یک منحنی شکل بزیر است. یکی از خواص مهم منحنی¬های بزیر خاصیت AffineinvariatiOn می باشد که باعث می شود تحت یک تبدیل کلی فقط با تغییر نقاط کنترل منحنی نیز تغییر کند.
منحنی¬های B-splne
از چند قطعه منحنی به هم پیوسته تشکیل شده اند که در قالب یک منحنی ارائه می شود به کمک منحنی¬های B-splne می توان اکثر شکلهای پیچیده را مدل کرد.

جهت ثبت نام در دوره آموزشی  ماشینکاری CNC بر روی تصویر فوق کلیک نمایید

دوره غیر حضوری است و محتوای الکترونیکی در قالب CD یا DVD به آدرستان ارسال می گردد

پس از پایان گواهی و مدرک معتبر دوره آموزشی  ماشینکاری CNC با قابلیت ترجمه رسمی دریافت می نمایید

مشاوره رایگان: ۰۲۱۲۸۴۲۸۴ و ۰۹۱۳۰۰۰۱۶۸۸ و ۰۹۳۳۰۰۲۲۲۸۴ و ۰۹۳۳۰۰۳۳۲۸۴ و ۰۹۳۳۰۰۸۸۲۸۴ و ۰۹۳۳۰۰۹۹۲۸۴

منحنی های NuRBS
کلی ترین حالت نمایش می¬باشند که تمامی نحوه¬های نمایش پارامتری B-spLlne Bezier کسری و Bezier را در بر می گیرد لذا تمامی نرم افزارهای CAD بر مبنی منحنی NuRBS پایه گذاری می¬گردند.
منحنی فیثاغورث – هروگراف منظور هر منحنی چند جمله است که مشتاق به شکل معادله می¬باشد. یکی از کاربردهای مهم منحنی¬های درجه ۳ پارامتری درونیابی بین یک سری نقاط در صفحه با پیوستگی C2 می باشد کمانهایی که این درونیابی انجام می¬دهند قاعدتاً به شکل هرمیت در نظر گرفته می¬شود زیرا در این فرم درونیابی به حل یک سیستم معادلات خطی برای مشتقات پارامتری در نقاط مختلف منجر می¬شود.
درونیابی در سیستم های کنترل عدد
امروزه سیستم های CAD/CAM توانایی طراحی و تولید انواع شکل های پیچیده را دارا می باشند. تکنیک های جدیدی که در CAD برای ارائه انواع شکل های آزاد و سطوح پیچیده ارائه می گردد سبب شده به بتوان به راحتی انواع مورد نیاز در صنعت را مدل کرد. اما برای اجرا و ماشینکاری این قطعات نیاز است که سیستمهای CAM نیز توانایی و قدرت پیاده کردن این مدلها را داشته باشند که دارای ۲ مرحله کلی است.
• در مرحله اول نحوره نمایشی که در CAD از قطعه تولیده شده است به کدهایی تبدیل می¬گردد که برای ماشین ابزار قابل شناسایی می¬باشند.
• در مرحله دوم این کدهای قابل شناسایی برای ماشین به حرکت های جداگانه ای در امتداد هریک از محورهای تبدیل می¬گردند که باعث هدایت ابزار در راستای منحنی مورد نظر می¬شود. این عمل در واحد درونیاب که در کنترلرماشین ابزار قرار دارد انجام می¬پذیرد.
درونیابها در ماشین CNC بصورت نرم افزارند ولی در NC بصورت مدارات سخت افزاری.
دو نحوه درونیابی که بصورت مشترک در تمامی ماشینهای NC و CNC موجود می باشند درونیابی خطی و دایره ای نام دارد.
تولید فرمان سرعت در سیستمهای CNC
برای ماشینکاری هر مسیری شامل خط- دایره- منحنی هدف رسیدن به یک سرعت ثابت بر روی مسیر است این سرعت همان نرخ پیشروی V می باشد همچنین مقادیر شتاب A و کاهش شتاب D در CNC برای بکارگیری پروفیل سرعت مناسب تنظیم می¬گردد.
پروفیل سرعت ذوزنقه ای
بار محاسباتی نسبتاً کمی داشته و برای بکارگیری ماشین های CNC مناسب است . تعداد کل مراحل درونیابی N به ناحیه های شتاب گیری N1 و سرعت ثابت N2 و کاهش شتاب N3 تقسیم می¬شود یعنی N3 + N2 N1+ N=
روش درونیابی دایره ای
اگر مسیری که ابزار بر روی قطعه کار طی می کند یک دایره و یا کمانی از دایره باشد می توان با بکارگیری روابط هندسی و پروفیل سرعت ذوزنقه ای الگوریتمی برای درونیابی دایره ای ارائه داد.
یافتن نقاط موقعیت دایره ای با استفاده از روابط هندسی
برای درونیابی Real-Time در CNC داشتن یک الگوریتم بازگشتی در محاسبه نقاط موقعیت بسیار مطلوب خواهد بود.
اثر قسمت¬بندی بر روی زمان ماشینکاری
همان طوری که در قستمهای قبلی نیز اشاره شد اکثر ماشین¬های CNC فقط دارای قابلیت درونیابی و دایره¬ای می¬باشند در نتیجه برای ماشینکاری یک مسیر منفی در ابتدا این مسیر به قطعاتی از خط و یا دایره شکسته شده و سپس برمبنای این قطعات ماشینکاری می شود. یکی از اهداف استفاده از HSM کاهش زمان ماشین کاری است.
برنامه نویسی مقدماتی CNC
الگوریتم
به مجموعه¬ای از دستورالعمل¬ها که با ترتیب معین و مشخص اجرا شده و موجب حل مسأله می¬شود.
اجزای الگوریتم
۱- نقطه شروع: یعنی حل مسأله از کجا آغاز گردد.
۲- نقطه پایان: جایی است که مراحل حل مسأله پایان می¬پذیرد. هر الگوریتم دارای یک نقطه شروع و حداقل یک نقطه پایان است.
متغیر
به خانه¬ای از حافظه که داده¬ها و اطلاعات ورودی و خروجی را در خود نگه می¬دارد متغیرمی¬گویند.
فلوچارت
بیان تصویری الگوریتم که به کمک مجموعه¬ای استاندارد از اشکال ساده را فلوچارت یا نمودار گردشی می¬گویند.
برای حل مسأله به کمک کامپیوتر نخستین در مرحله نوشتن الگوریتم و دومین مرحله رسم فلوچارت می¬باشد سپس می¬توان برنامه کامپیوتری را از فلوچارت پیاده سازی نمود و رسم فلوچارت درک الگوریتم را آسان¬تر کرده و نوشتن برنامه را بسیار ساده¬تر می¬کند.
اشکال موجود در فلوچارت ۱- شکل شروع ۲- شکل پایان ۳- خطوط رابطه ۴- شکل ورودی ۵- شکل مقداردهی اولیه ۶- شکل عملیات محاسباتی ۷- شکل تصمیم گیری ۷- شکل خروجی
اجزای ماشین CNC
۱- برنامه ۲- واحد کنترل ماشین ۳- ماشین ابزار
برنامه: مجموعه ای از دستوراتی که به ماشین می¬گوید چه عملی را باید انجام دهد که به صورت حرفی و عددی است.
شکل برنامه ها : ۱- کارت کامپیوتری ۲- نوار کاغذی پانچ شده ۳- نوار مغناطیسی ۴- دیسک با علائم الکترونیکی ۵- کامپیوتر
روش انتقال برنامه به ماشین
۱- به روش دستی و استفاده از طریق صفح کلید MDI
۲- به روش اتصال مستقیم CNC به کامپیوتر مرکزی DNC
واحد کنترل
از اجزا و قطعات الکترونیک و سخت¬افزاری تشکیل شده است که برنامه و دستورها را خوانده و آن را به فرمان¬های الکتریکی تبدیل می¬کند.
۱- مرحله ورود اطلاعات: برنامه با توجه به نوع فرمت خاص خود توسط یک واسطه مانند کارت خوان یا بوسیله اپراتور به سیستم وارد می¬شود.
۲- مرحله حفظ اطلاعات: برنامه خوانده شده در یک حافظه اطلاعات نگهداری می¬شود.
۳- مرحله پردازش در حافظه واسطه: برنامه موجود در حافظه باید به قسمت خوانده شده و برای ارسال به ماشین آماده شود.
۴- مرحله پردازش در حافظه اصلی: در این حافظه مقادیر ارسالی از حافظه واسطه به مقادیر ظریفتر تقسیم شده و توسط انترپلاتورها اندازه های واقعی جابه جایی هر محور محاسبه شده و به درایو مربوطه ارسال می¬گردد.
۵- مرحله ارسال اطلاعات: مقادیر تنظیم شده از واحد کنترل به لوپ¬های کنترل موقعیت فرستاده می شوند سرعت اسپینرال نیز توسط واحد کنترل ارسال می¬شود.
ماشین ابزار
سومین قسمت اصلی یک سیستم CNC ماشین ابزار می¬باشد که کار اصلی فرایند یعنی براده¬برداری را انجام می¬دهد.
انواع ماشین ابزار
۱- ماشین¬هایی که در آن قطعه کار حرکت دورانی و ابزار حرکت خطی داره مانند تراش CNC
۲- ماشین¬هایی که در آن قطعه کار حرکت خطی و ابزار حرکت دورانی دارند مانند فرز CNC
۳- ماشین¬هایی که به روش تخلیه الکتریکی براده¬برداری می¬کنند مانند وایرکات CNC
۴- ماشین¬هایی که به روش سایش براده¬برداری می کنند مانند سنگ CNC
اجزاء مکانیکی و برقی ماشین های CNC
۱- بدنه ماشین: عضوی از ماشین است که سایر اجزا روی آن سوار می¬باشند لذا باید بسیار مستحکم و مقاوم در برابر ارتعاش و حرارت باشد عمدتاً از چدن خاکستری سخت کاری شده و در بعضی موارد از سرامیک یا گرافیک ساخته می¬شود.
۲- صفحات لغزشی: صفحات صاف و سختی هستند که ابزارگیر یا میز روی آن¬ها به کمک رولبرینگ و سیستم روغن کاری می¬لغزند.
۳- موتور محور اصلی: موتور اصلی در دستگاه تراش قطعه کار و در فرز ابزار می¬چرخاند در هر دو حالت موتور باید توان لازم برای برش قطعه کار را ایجاد نماید.
۴- موتورهای محرک محورها: در ماشین¬های CNC برای به حرکت در آوردن و پیشروی¬های محورها از محرکه¬های الکتریکی، مکانیکی و پنوماتیکی استفاده می¬شود.
۵- پیچ¬های ساچمه¬ای: برای تأمین حرکت پیشروی محورها معمولاً از مکانیزم پیچ و مهره ساچمه¬ای استفاده می¬شود.
سیستم¬های اندازه¬گیری موقعیت محورها
به منظور کنترل موقعیت محورها از سیست¬های مشابه استفاده می¬شود. یک دیسک شیشه¬ای که روی آن خطوط تاریک و روشنی طراحی شده¬اند را در امتداد محور قرار می¬دهند که یک منبع نوری در یک طرف صفحه و در طرف دیگر یک یا چند سنسور نوری قرار گرفته¬اند که همواره با محور حرکت می¬کنند.
حرکت در جهت مختلف محورها
سیستم مختصات: در ریاضیات و ترسیمات هندسی به منظور تعریف و ترسیم اشکال مختلف هندسی اعم از نقطه خط منحنی صفحه و حجم مختصات نیاز داریم.
قانون دست راست: برای تعیین مختصات از قانون دست راست استفاده می¬شود به این صورت که ۳ انگشت میانی اشاره و شصت را بصورت عمود برهم بگیریم انگشت میانی محورz انگشت اشاره محور y و انگشت شصت محور x را نشان می¬دهد.
آشنایی با ماشین افزارهای CNC انواع و محورهای آن¬ها
ماشین های تراش CNC: که عموماً در دو محور z و x استفاده می¬گردد که محور z به عنوان محور اولیه و محور x به عنوان محور ثانویه شناخته می¬شود. ماشین تراش CNC در ۲ نوع کلی از لحاظ بستر طراحی می¬شوند. ۱- بستر افقی ۲- بستر شیبدار
ماشین¬های فرز CNC: که بسیار متنوع می¬باشند و در انواع مختلفی ساخته می¬شوند کنترل CNC در فرزهای دروازه¬ای – سنتر – بورینگ با محورهای مختلفی ساخته می¬شوند.
در ماشین¬های فرز CNC سه محور بر اساس مختصات کارتزین وجود دارد علاوه بر سه محور x-y-z بعضی از ماشین¬های ابزار ممکن است توانایی چرخش حول یک محور یا چند محور دیگر نیز داشته باشد. ABC
ماشین¬های EDM : در ۲ نوع قوطه وری و سیمی از کنترل CNC استفاده نموده¬اند در EDM غوطه وری در چهار محور کنترل به صورت مستقل ورد وایرکات از ۲ محور تا ۵ محور کنترل به صورت همزان استفاده شده است.
ماشین¬های پانچ CNC: که دارای کنترل نقطه¬ای می¬باشند ایجاد برش و نقش¬اندازی در شکل¬های مختلف با استفاده از یک سمبه پانچ امکان پذیر می¬باشد.
انواع سیستم¬های کنترل حرکت در ماشین¬های CNC
کنترل حرکت نقطه به نقطه – کنترل حرکت مستقیم – کنترل حرکت پیوسته
انواع نقاط مبنا و مرجع در برنامه نویسی: هدف اصلی در برنامه نویسی CNC تعیین مسیر حرکت ابزار توسط تعریف نقاط تشکیل¬دهنده مسیر و نحوه حرکت ابزار بین نقاط مذکور می¬باشد.
۱- تعیین مبدا مختصات برای سیستم فوق که معمولاً آن را روی نقطه صفر قطعه کار می¬گیرند.
۲- تشکیل سیستم مختصات برای تعیین مختصات نقاط تشکیل¬دهنده مسیر حرکت
نقطه صفر ماشینM: یک سیستم مختصات ثابت و مشخص روی ماشین¬های CNC وجود دارد که برنامه-نویس باید از آن اطلاعات کافی داشته باشد. مبدا مختصات این دستگاه را نقطه صفر ماشین می¬نامند که توسط شرکت سازنده بر روی دستگاه تعریف می¬شود.
نقطه صفر قطعه کارW: برنامه نویس با توجه به نحوه استقرار قطعه کار روی ماشین یک سیستم مختصات برای قطعه کار خود تعریف می¬کند.
نقطه صفر ابزار گیر E
نقطه مرجع R: به منظور کالیبره کردن سیستم اندازه گیری CNC تعریف شده است.
حرکت ابزا
در تمامی ماشین¬های CNC تنها سه نوع حرکت به شرح زیر وجود دارد.
Goo حرکت سریع ابزار- Gol حرکت کند ابزار همراه با براده¬برداری در راستای خط مستقیم GO3/GO2 حرکت کند ابزار همراه با براده برداری در مسیر دایره¬ای
ابزار برادره برداری
بایستی توجه داشت که برای هر نوع عملیات ماشین کاری خاص ابزار کار مناسبی وجود دارد.
۱- ابزار سوراخکاری: عبارت از مته¬های ساده که دارای ۳ یا ۴ لبه پوش هستند مته¬های ۲ لبه برای سوراخکاری اولیه به کار می¬رود.
۲- ابزارها در ماشین فرز: در ماشین فرز قطعه کار ثابت بوده و ابزار براده¬برداری دارای حرکت دورانی می¬باشد.
۳- ابزار در ماشین تراش: برای انتخاب ابزار براده¬برداری در ماشین تراش به عوامل زیر توجه شود.
الف: جنس ابزار براده برداری ب) شکل و فرم ابزار براده برداری ج) فرم ابزار
مایع روانکار: برای مایع خنک کاری بایستی توجه داشت که ۲ دلیل برای استفاده از مایع وجود دارد
۱- انتقال حرارت تولید شده ۲- کاهش فرسودگی ابزار براده برداری
توانایی برنامه¬نویسی ماشین¬های CNC از طریق MDI
۱- برنامه¬نویسی دستی: طرح کار مطابق نقشه قطعه کار تهیه می¬شود. نقاط حرکت ابزار تعیین و محاسبه می¬شود سپس برنامه به صورت دستی و به زبان برنامه نویسی آن تهیه می¬شود.
۲- برنامه نویسی توسط سیستم های CAD/CAM: برنامه نویسی توسط رایانه برای قطعات پیچیده که محاسبه نقاط حرکت ابزار امکان پذیر نمی¬باشد بکار می¬رود. ابتدا قطعه مورد نظر توسط نرم افزارهای مربوطه طراحی و ترسیم می شود و سپس به کمک نرم افزارهای ساخت برنامه نحوه براده¬برداری تعیین و برنامه قابل فهم برای ماشین CNC تهیه می¬شود.
انواع کنترلرها
چند شرکت اصلی سازنده کنترل های CNC عبارت اند از:
۱- شرکت زیمنس(آلمانی) ۲ – شرکت فانوک(آمریکایی) ۳- سینسیناتی(آمریکا) ۴- فیلیپس(هلندی) ۵- هایدین هاین(آلمانی) ۶- گرونیگ(آلمانی) ۷- کادیلاک(آمریکایی) ۸- اماکو برای ماشین های CNC آموزشی
کدهای عملیاتی اصلی
دستورهای عملیاتی اصلی دستورهایی هستند که عمدتاً برای جابه جایی ابزار تعریف سرعت هاو واحد¬های آن و تعریف سیستم مختصات قطعه کار استفاده می شود. دستورهای عملیاتی اصلی با G شناخته می شوند.
۱- دستورهایی که با حرف N مشخص شده¬اند ناپایدار و دستورهایی که با M مشخص می¬شوند پایدار هستند.
۲- دستورهایی که با حرف D مشخص شده¬اند دستورهای پیش فرض سیستم می¬باشند آنها دستورهایی هستند که پس از روشن شدن سیستم کنترل به صورت خودکار فعال می¬شوند.
۳- دستورهای مشخص شده با علامت * باید دریک بلوک به صورت مجزا قرار گیرند.
کدهای عملیاتی فرعی ( Mcod ها)
از این کدها برای راه اندازی و فعال کردن عملیات جانبی و راه اندازی قسمت های مختلف ماشین مانند فعال کردن اسپیندل جهت چرخش آن، روشن و خاموش کردن سیستم خنک کننده باز و بسته کردن سه نظام توقف برنامه پایان برنامه و … استفاده می¬شود.
کدهای پایدار
دستورهایی هستند که پس از فعال شدن در یک خط پایدار باقی مانده و تا زمانی که با دستور دیگری لغو نشوند عمل می¬کنند.
کدهای ناپایدار
دستورهایی که فقط در بلوکی که برنامه نویسی شده اند فعال می باشند و چنانچه بخواهیم در خطوط بعد نیز فعال شوند حتماً باید دوبار نوشته شوند.
کدهای عملیات فرعی
دستورهای فرعی برای توقف شروع و پایان برنامه
Moo: این کد جهت توقف برنامه شامل توقف حرکت محورها- دوران و مایع خنک کاری استفاده می¬شود.
MO1 : جهت توقف شرطی برنامه به کار می¬رود.
MO2: پایان برنامه
M30: پایان برنامه اصلی و بازگشت به ابتدای برنامه جهت ماشین کاری قطعه بعدی
M03: با این کد دوران دستگاه در جهت عقربه های ساعت شروع می¬شود.
MO4: این کدها همانند M03 عمل می کند با این تفاوت که دوران در جهت خلاف عقربه¬های ساعت است.
M05: جهت متوقف کردن حرکت دوران اختصاص یافته
M07: کد روشن کننده آب و صابون
M08: کد روشن شدن سیستم خنک کاری دستگاه
M09: کد خاموش شدن دستور پمپ آب صابون
سیکل ها
برنامه¬های از قبل آماده شده و استاندارد می¬باشد که جهت کاهش حجم برنامه کاهش زمان برنامه¬نویسی و کمترشدن محاسبات لازم برای دادن اطلاعات مختلف و جلوگیری از برنامه نویسی عملیات تکراری استفاده قرار می¬گیرد.
برنامه نویسی CNC پیشرفته
انواع اتوماسیون
۱- اتوماسیون ثابت: این اتوماسیون وظیفه¬ای خاص یا گستره محدود از وظایف را بر عهده دارد.
۲- اتوماسیون برنامه¬پذیر: این اتوماسیون می¬توان برای تولید در مقیاس کوچک استفاده کرد.
ماشینهای انتقال: استفاده از ماشین¬های انتقال غالباً مناسب¬ترین روش برای جریان پیوسته قطعات یکسان یا بسیار شبیه به هم در تولید انبوه کالاهای مصرفی است.
ماشین¬های خودکار: هم در تولید انبوه و هم در تولید دسته¬ای پرتعداد به کار می¬روند. متداول-ترین این نوع ماشین ابزارها ماشین تراش خودکار است که به صورت تک محور و چند محور هستند.
سیستم¬های ساخت انعطاف¬پذیر
مرحله¬ای منطقی از مفاهیم جانمایی گروهی و ماشینهای ابزارهای NC و روباتیک مجتمع¬های ماشین کاری چند ایستگاهی مرتبط با کنترل کامپیوتری با سیستم¬های ساخت انعطاف¬پذیر است. این سیستم¬ها را می¬توان سلول های بسیار خودکار برای ساخت خانواده¬هایی از قطعات تلقی کرد.
سیستم¬های ساخت انعطاف پذیر ویژگی¬هایی به شرح زیر دارد
۱- سیستم¬های کارNC مرتبط به هم که روی گستره¬محور یا خانواده¬ای از قطعات کار می¬کنند.
۲- حمل ونقل – بستن و باز کردن خودکار قطعه¬کارها وقلم¬ها با استفاده از وسایل نقلیه هدایت شونده خودکار روباتها
۳- قطعه کارها برای حمل و نقل روی طبق نصب می شود به این دلیل که مشکلات ناشی از تنظیم مجدد در هر ایستگاه برطرف می¬شود.
۴- استفاده از NC یا DNC مرکزی ممکن می¬شود و می¬توان کل سیستم را با کامپیوتر کنترل کرد.
۵- راهبری به مدت¬های نسبتاً طولاتی بدون دخالت دست یا با دخالت¬اند.
۱- سلول¬های ساخت انعطاف¬پذیرFMC
این سیستم¬ها اساس مراکز ماشین¬کاری¬اند با این تفاوت که طبق یا خزانه به آنها افزوده شده است . هدف ماشین¬کاری قطعه کار با یک بار تنظیم ماشین است.
۲- خطوط انتقال انعطاف پذیر FTL
این سیستم¬های از تعدای ماشین ابزار NC یا ماشین ابزار با کلگی قابل تعویض تشکیل می¬شوند که به وسیله سیستم¬های انتقال خودکار مواد به هم مرتبط شده¬اند.
۳- سیستم¬های ساخت انعطاف پذیر FMS
در این سیستم ایستگاههای کار NC با سیستم¬های انتقال و جابه¬جایی خودکار قطعه کار و مسیرهای انعطاف¬پذیر و سیستم¬های خودکار بستن و باز کردن قطعه کار مرتبط¬اند.
ساخت به کمک کامپیوتر
گستره کاربردهای CAD/CAM
عبارت است از به کارگیری کامپیوتر برای کمک به آفرینش، اصلاح، تحلیل و بهینه¬سازی یک طرح
کنترل عددی: در کل ۳ وظیفه اصلی زیر را برعهده دارد.
۱- کنترل جهت دوران ابزار براده برداری یا قطعه کار
۲- کنترل سرعت دوران ابزار براده برداری یا قطعه کار
۳- کنترل مدت زمان دوران براده برداری یا قطعه کار
لازم به ذکر است که در بعضی از ماشین¬های CNC قطعه کار ثابت بوده و ابزار براده برداری دوران می-نماید به این ماشین¬ها فرز و عملیات انجام گرفته را Miling می¬گویند.
فرزکاری: عملی است که یک ابزار دوار مواد اضافی را از قطعه کار جدا می¬سازد.
تراشکاری: Turning عملی است که تیغ برنده عمود به دوران قطعه کار حرکت می¬کند
وایرکات: ماشین قوس¬الکتریکی که از نیروی الکتریک در یک سیم باریک استفاده می¬کند تا برش¬های ظریف در مواد ایجاد کند.
لیزر – شعله و پلاسها: این دستگاه از یک رشته قوی نور، شعله متحدالمرکز یا قوس پلاسها استفاده می¬کند تا از مواد قسمت اضافی را بردارد.
سوراخ کردن و دنده زدن: از سوراخ کردن و دنده زدن برای بریدن الگو نهایی در صفحه مواد با استفاده از قالب¬های سورخ کاری می¬توان استفاده نمود.
روبات و CNC: استفاده از CNC در تولید و ساخت مناسب و ایده¬ال است که در صنعت از روبات برای انجام کارهای تکراری نیز استفاده شود.
استانداردهای کنترل کننده¬ها
۱- کنترل کننده¬های CNC 2- استانداردهای ISO و EIA 3- مکالماتی ۴- کنترل مرغوبیت
ماشین¬های فرز
۱- ماشین¬های فرز زانویی ۲- ماشین¬های فرز بستری ۳- ماشین¬های فرز مرکزی
زبان¬های عمده برنامه¬نویسی ماشین افزار
۱- زبان برنامه¬نویسی APT 2-NEL 3-2CL 4- PCAPT 5-ADADT 6-Miturn 7-BATCHCURVE 8-Autospot 9- Compact
رفرنس: معرفی کلیه محورهای متحرک ماشین نسبت به یک نقطه ثابت به نام نقطه صفر ماشین را گویند.
عملکردها یا مودهای اصلی ماشین های تراش و فرز CNC: به چهار گروه تقسیم می¬شوند
۱- EDIT 2- Manual 3- Execute 4- Automatic
سه فاز اصلی برنامه¬های کامپیوتری CNC: هر برنامه CNC دارای سه فاز اصلی می¬باشد.
۱- فاز ابتدایی یا فاز تنظیمات ۲- فاز میانی یا فاز حرکت و جابجایی ۳- فاز انتهایی یا فاز خاموش¬شدن سیستم
ساختار یک خط از برنامه
غالباً توجه به ساختار برنامه بسیار مهم¬تر از توجه به ساختار کل برنامه می¬باشد زیرا ممکن است در یک خط از برنامه اتفاقی حادث شود که عملکرد کل ماشین CNC را خراب نماید.
اعمال لازم قبل از نوشتن برنامه CNC
قبل از شروع به برنامه CNC شخص برنامه¬نویس باید اطلاعات لازم را در مورد مختصات نقطه¬های مختلف قطعه کار و انتخاب سرعت دورانی و نیز نرخ براده برداری ابزار کار را استخراج نماید.
استفاده از برنامه¬های آماده
برنامه¬های آماده برنامه¬هایی هستند که کمک موثری به برنامه¬نویس در جهت نوشتن ساده یک برنامه می-نمایند. استفاده از این نوع برنامه حذف عملیات ریاضی پیچیده و بهینه نمودن برنامه نماید.
ابزار براده برداری
اندازه و شکل ابزار براده¬برداری برای یک هدف خاص باید به نحو مناسب باشد. در این خصوص کاتالوگ-های صنعتی مربوط به ابزارهای مختلف می¬تواند اطلاعات ارزشمندی را در اختیار برنامه¬نویس قرار دهد.
محاسبات مربوط به نرخ براده برداری و سرعت اسپیندل
از آنجا که جنس مواد مختلف متفاوت می¬باشد لذا برای براده¬برداری از مواد مختلف باید متناسب با جنس مورد نظر نرخ براده برداری – سرعت اسپیندل و مایع خنک کاری مناسب انتخاب نمود.
الف- در سیستم¬های اینچی ماشین¬های تراش: که رابطه فوق RPM سرعت دورانی اسپیندل بوده و r نرخ براده¬برداری با واحد اینچ در دوران می¬باشد.
ب) در سیستم¬های اینچی ماشین فرز: که در رابطه فوق RPM سرعت دورانی اسپیندل بوده و T نشان دهنده نیروی براده¬برداری هر دندانه و N نشان دهنده دندانه¬های ابزار برش می¬باشد.
ج) در سیستم¬های متریک ماشین¬های تراش: در رابطه فوق r نرخ براده برداری با واحد میلیمتر بر دوران می باشد و RPM نشان دهنده دور اسپیندل است.
د- در سیستم متریک ماشین¬های فرز
فهرست اختصارات متداول در برنامه CNC
اختصارات در برنامه¬های CNC در موارد مختلف همراه با G کدها و M کدها مورد استفاده قرار می¬گیرند.
D: پارامتر مربوط به تصحیح اندازه قطر
F : پارامتر مربوط به نرخ براده برداری
G : کدهای اعمال مقدماتی
H : پارامتر مربوط به تصحیح اندازه ارتفاع
I: پارامتر تعیین مختصات مرکز قوس نسبت به نقطه شروع قوس در راستای محور x
J : پارامتر تعیین مختصات مرکز قوس نسبت به نقطه شروع قوس در راستای محور y
K : پارامتر تعیین مختصات مرکز قوس نسبت به نقطه شروع قوس در راستای محور z
M : پارامتر اعمال گوناگون(M کدها)
N : پارامتر بیان کننده شماره خط برنامه
P : پارامتر میزان تأخیر زمانی
R : پارامتر میزان برگشت به فاصله میانی با کدهای G83-G82-G81
S : پارامتر میزان سرعت دورانی اسپیندل
T: پارامتر مربوط به نوع ابزار
X: بیان گر مختصات در راستای X
فرزCNCدرجه۱
ایمنی در کارگاه:
کارگاه به محلی گفته می شود که افرادی در آن با استفاده از ابزار و ماشین آلات قطعه ای را تولید یا تعمیر می کنند. کارگاه باید طوری باشد که شخص در آن احساس ایمنی کامل نموده و بتواند به راحتی کار کند.
مقررات ایمنی و پیشگیری از سوانج
درهر کارگاهی مقررات ایمنی ویژه ای که طی سال ها تجربه به آن دست یافته اند وضع شده
حوادث ناشی از کار
حادثه به معنای رویداد واقعه و یا پیش آمد معنی شده و بیشتر منظور عمل یا اتفاق ناخوشایند و خارج از نظم می باشد.
اهمیت حوادث ناشی از کار
۱- از نظر انسانی: هرگونه حادثه ناشی از کار ولو جزیی سبب درد و ناراحتی شخص کارگر و افراد خانواده اش می شود.
۲- از نظر اجتماعی: در صورتی که افراد فعال جامعه دچار حوادث شوند این امر باعث تزلزل در وضع جامعه می شود.
۳- از نظر اقتصادی: حوادث به هر صورت و درجه ای که باشد برای کارگر- کارفرما و جامعه زیان اقتصادی در بردارد.
علل حوادث ناشی از کار
۱- علل مستقیم: منظور از علل مستقیم عللی است که در بوجود آمدن حادثه سهم اصلی را دارا است.
۲- علل غیر مستقیم: این علل سبب بوجود آمدن حادثه نیستند بلکه در صورتی وجود علل مستقیم شانس بوجود آمدن حادثه را بیشتر می¬کند.
حریق و اطفاءِ حریق
خاموش کننده های آتش: دستگاه ها و وسایل دستی اطفاءِ حریق در انواع مختلف و اندازه های متفاوت به منظوره مبارزه با آتش سوزی های مختلف در مراحل اولیه طراحی و ساخته شده اند.
انواع خاموش کننده ها
۱- خاموش کننده های محتوی آب ۲- خاموش کننده های محتوی پور
۲- خاموش کننده های محتوی کف ۴- خاموش کننده های محتوی گاز
جعبه کمک های اولیه
که دارای لوازم و وسایل گوناگونی که بر حسب مورد نیاز استفاده می گردد.
توانایی شناخت انواع کنترل های CNC
مانند زیمنس – فانوک- هایدن هاین – میتسوبیشی و غیره که در مباحث گذشته راجب به آنها توضیحات کاملی ارائه شد.
انواع سیستم کنترل زیمنس
سیستم کنترل ۲۸۰۲- Baseline Sinumerik
این سیستم با قابلیت کنترل سه محور و یک اسپیندل آنالوگ به دلیل قیمت مناسب و قابلیت بسیار بالا پرفروش ترین کنترل زیمنس در ایران است که قابل نصب بر روی انواع فرز – تراس و سنتر می باشد.
سیستم کنترل ۸۰۲-csl-Sinumerik
این سیستم قابل کنترل دو محور دیجیتال و یک اسپیندل آنالوگ یا دیجیتال را دارد.
سیستم کنترل ۸۰۲sl-SolutionLine- SinumeRik
این سیستم نمونه توسعه یافته D802SinumeRik است امکان کنترل ۵ محور ویک اسپیندل را دارد. ویژگی دیگر این سیستم امکان استفاده ازمحور تحت کنترل PLC است.
سیستم کنترل ۸۱۰-۸۴۰D-SinumeRik
این سری از سیستم ها به بهره گیری از فناوری پیشرفته قابلیت کنترل ماشین های پیچیده ۱۶-۸-۱۰ محور در صنایع مختلف از جمله هوا وفضا روبوتیک و انواع ماشین ابزار – تراش – فرز – بورینگ کاربرد دارد.
اصطلاحات مورد استفاده در سیکل¬ها
۱- صفحه برگشت ابزار: سطحی است که با ارتفاع مشخص از سطح کار که ابزار پس از پایان سیکل به آن ارتفاع بازگشته و محور گلوئی خاموش می¬گردد. سپس تعویض ابزار صورت گرفته و دستگاه برای اجرای سیکل بعدی آماده می گردد.
۲- فاصله امن ابزار: برای اجرای هر سیکل کاری ابزار بایستی قبل از رسیدن به فاصله مناسبی از سطح کار روشن گردیده و سپس سیکل برنامه نویسی اجرا گردد. براین فاصله مشخص و قابل تنظیم فاصله امن ابزار گویند.
۳- سطح مبنا: با توجه به عمق مورد نظر در نقشه قطعه کار وسیکل نوشته شده برای آن نیاز به تعیین مبنای مختصات در راستای محور Z بر روی سطح قطه کار به عنوان نقطه صفر کاری می باشد که به عنوان سطح سنجش عمق در نظر گرفته می¬شود.
۴- عمق نهایی: به عمق نهایی اجرایی سیکل گویند که پس از آن به سطح مربع بر می گردد.
سیکل های سوراخکاری
از کدهای G83-G82-G81 برای انجام سوراخکاری در حالت های مختلف استفاده می شود.
G81 – سیکل سوراخکاری کم عمق که به منظور مرغک زنی و سوراخکاری که عمق آن از ۵/۱ برابر قطر مته کمتر باشد.
G82- سیکل سوراخکاری کم عمق با مکث زمان برای هزینه کاری با مته خزینه های مخروطی و کف تخت از این سیکل استفاده می شود.
G83 – از این سیکل برای سوراخکاری که عمق آنها برابر یا بیشتر از قطر آنها می باشد که به دو حالت زیر می باشد.
۱- سوراخکاری با حالت تخلیه کامل براده
۲- آخرین مرحله سورافکاری تخلیه کامل براده و رسیدن به صفحه برگشت
سیکل ها غلاویز کاری
از کد G84 برای انجام قلاویزکاری در کنترل های زیمنس استفاده می شود که پارامترهای آن با توجه به نوع کنترل و از روی دفترچه راهنمایی برنامه نویسی قابیل تشخیص و تنظیم می باشد.
سیکل های برقوکاری
از کد G85 برای انجام برقو کاری سوراخ ها در ماشین فوز CNC استفاده می گردد.
سیکل بورینگ
از کدG86 جهت بورینگ کاری سوراخ های بن بست و راه بر استفاده می گردد.
سیکل های تکراری
از کد G906 برای تکرار سیکل های مختلف G86 الی G81 در امتداد مسیر خطی استفاده می گردد.
سیکل فرزکاری( پاکت تراشی مستطیلی)
از دستور Pocket1 برای فرز حفره های مستطیلی و مربعی استفاده می شود.
سیکل فرز کاری( پاکت تراشی دایره ای)
از دستور Pocket2 برای فرز کاری حفره های دایره ای استفاده می شود.
توانایی انجام سرویس و نگهداری دستگاه فرزCNC
مفهوم سرویس و نگهدای: با انجام اقدامات پیشگیرانه و مراقبت های مداوم و مستمر می توان این فرسایش و استهلاک را به حداقل رسانده و عمر مفید دستگاه را افزایش داد و مدت زمان بیشتری از آن استفاده کرد.
شروع روغن کاری
هدف از روغن کاری در ماشین آلات صنعتی عبارت است از جذب کنترل و هدایت حرارت ناشی از اصطکاک بین قطعات متحرک از قبیل چرخ دنده ها – محورها- یاتاقان ها و روان کردن سطوح
فرزCNCاتوکد
تعریف سیستم عامل:
مجموعه ای از برنامه¬های که موجب راه اندازی و استفاده از کامپیوتر می¬شود سیستم عامل یا OS گویند.
اصول کار با دکمه¬های موس:
موس وسیله¬ای است جانبی که برای کار در محیطهای گرافیکی مثل ویندوز بسیار مفید و موثر است.
میز کار ویندوز :
در حقیقت همان ناحیه کار اصلی ویندوز است که می¬توانیم در آن محیط برنامه¬های کاربردی خود را انجام نماییم که شامل :
آیکن – پوشه – نوارکار- سینی ویندوز
منو:
لیستی از عناوین برنامه¬ها و دستورات قابل دسترسی در ویندوز است.
پنچره :
هر برنامه کاربردی یا پوشه در قالب یک پنجره نمایان می شود.
نوار منو:
نوار افقی واقع در زیر نوار عنوان پنجره می¬باشد که فرامین لازم برای کار با برنامه یا پوشه در آن قرار دارد.
نوار ابزار:
نواری از دکمه¬های تصویری که در زیر نوار منو قرار دارد.
آشنایی با پوشه:
محلی برای نگهداری فایل ها و برنامه ها می¬باشد.
مفهوم و کابرد پرونده:
تمامی اطلاعات و برنامه¬های موجود در کامپیوتر صرف¬نظر از نوع یا محتوی آنها در File نگهداری می¬شود.
اصول فرمت:
هنگامی که بخواهیم محتویات درایو، فلاپی یا فلاش را از بین برده و مجدداً پیکربندی نماییم عملیات فرمت را انجام می¬دهیم.
آشنایی با محیط نرم افزار Atuo Cad
صفحه ترسیمی: صفحه سیاه رنگی موجود در پنجره اتوکد صفحه ترسیمی می¬باشد که در این صفحه نماد معرف مختصات x و y و صفحه کاری دو بعدی می¬باشد و مکان نما به منظور ابزار طراحی و نقشه-کشی وجود دارد.
خط فرمان: یکی از دوقسمت¬های مهم در نرم افزار قسمت خط فرمان است در این نواحی می¬توان دستورات و یا مخفف دستورات را به طور مستقیم تایپ نمود.
روشهای ورود فرمان¬های اتوکد
استفاده از نوار منو: کافیست دستور مورد نیاز را در منوی مربوطه پیدا کرد و اجرا نمود.
استفاده از نوار ابزار: در این روش کافیست تصویر دستور مورد نظر را شناخته و با کلیک روی آن اجرا می-نماییم.
استفاده از خط فرمان: دستور مورد نیاز را به طور کامل یا به طور خلاصه در این قسمت تایپ کرده و کلید Enter را می¬زنیم.
فراخوانی و ذخیره سازی
برای ذخیره سازی یک ترسیم کافیست از منوی file گزینه save را انتخاب نماییم.
سیستم مختصات
در ترسیمات هندسی و ریاضیات به منظور ترسیم اشکال مختلف از قبیل نقطه – خط – منحنی- حجم به سیستم مختصات نیازمندیم.
فاصله هر طول و عرض نقطه روی ترسیم نسبت به یک مرجع سنجیده می¬شود که به آن محور مختصات می¬گویند.
سیستم مختصات کارتزین
بر اساس استاندار در ماشین های افزار محور z در امتداد محور اصلی ماشین و محور x و y بر روی میز ماشین فرضی گردیده¬اند.
مختصات مطلق و نسبی
در سیستم مختصات کارتزین یک نقطه به دو صورت تعریف می¬شود.
۱- مختصات مطلق: در این سیستم موقعیت تمام نقاط یک ترسیم نسبت به مرجع و مبدا مختصات سنجیده می ¬شود.
۲- مختصات نسبی: در این سیستم موقعیت هر نقطه نسبت به نقطه قبلی خودش سنجیده می¬شود.
مختصات قطبی
در سیستم مختصات قطبی برای نشان دادن موقعیت یک نقطه واقع بر یک صفحه از دو پارامتر استفاده می¬شود. طول یا فاصله نقطه تا نقطه قبلی
قطبی مطلق: a فاصله نقطه p تا مبدا مختصات زاویه بین این خط و محور x که از نقطه قبلی می¬گذرد.
قطبی نصبی: a فاصله نقطه P1 تا P2 به صورت نسبی زوایه خط P1P2 با خطی که به صورت افقی از P1 می¬گذرد.
تعیین مختصات یک نقطه در Auto Cad
برای مشخص کردن مختصات یک نقطه به ترتیب زیر عمل می¬کنیم.
۱- بر بروی ترسیم کلیک کرده تا انتخاب شود و مربع¬های آبی رنگ بر روی آن ظاهر شود.
۲- در این حالت مختصات نقطه در نوار مختصات مشخص می¬شود.
فرمان Line
از این دستور برای ترسیم یک پاره خط به صورت های مختلف استفاده می¬شود.
دستور Ortho
به وسیله این دستور می توان حرکت نمایشگر را در حالت های افقی و عمودی محدود کرد.
دستور Umits
از این دستور برای تنظیم واحدهای طولی و زوایا استفاده می¬شود.
دستور Eraze
از این فرمان برای پاک کردن یک ترسیم استفاده می¬شود.
دستور مستطیل Rectacgle
از این دستور جهت ترسیم یک چهار ضلعی استفاده می¬شود.
دستور پاک کردن موضعی TRIM
هنگامی که دو یا چند ترسیم با هم برخورد داشته باشند و بخواهیم قسمت یا بخش¬هایی از ترسیم را حذف کنیم از آن استفاده می¬کنیم.
دستور Undo
به کمک این فرمان می¬توانیم دستورات اجرا شده قبلی را لغو نماییم.
فرمان arc
به کمک این دستور می توان یک کمان به روش¬های مختلف ترسیم کرد.
ابزارهایosnap
به کمک این ابزارها می¬توان نقاط مشخص از شکل را انتخاب کرد و در ترسیمات جدید مورد استفاده قرار داد.
فرمان های copy – move
با استفاده از این فرامین می توان یک ترسیم را کپی و جابه¬جا کرد.
فرمان fillet- chamfer
برای گرد کردن گوشه¬ها از فرمان fillet و برای پخ زدن گوشه ها از دستور chamfer استفاده می¬شود.
فرمان List
با این دستور می توان مشخصات یک ترسیم را از قبیل طول پاره خط- زاویه خط – مختصات نقاط شروع و پایان خط – مرکز دایره – شعاع دایره – مساحت و محیط آن را بدست آورد.
فرمانDist
با این دستور می توان فاصله دو نقطه را بدست آورد.
فرمانGrip
Gripe مربع های آبی رنگی می باشد که هنگام انتخاب یک ترسیم به وسیله یک موس ظاهر می¬شود.
فرمان Rotate
برای دوران یک ترسیم حول یک مرکز از این دستور استفاده می¬شود.
فرمانScale
با این دستور می توان مقیاس یک شکل یا ترسیم را تغییر دهیم یعنی آن را بزرگتر یا کوچکتر نماییم.
فرمان Array
برای تکثیر یک شکل به صورت سطری و ستونی و یا دایره ای از این دستور استفاده می¬شود.
فرمان MIRROR
با این دستور می¬توان یک ترسیم آینه ای ایجاد کرد یعنی نسبت به یک محور تصویری متقارن ایجاد کرد.
فرمانoffset
برای ایجاد تصاویر موازی و با فاصله مشخص استفاده می¬شود.
فرمان Ucs
برای جابه جایی محور مختصات بر روی شکل از این دستور استفاده می¬شود.
ماشین NC و CNC و اجزای تشکیل دهنده آنها که در مباحث گذشته به آنها اشاره شد.
انواع ماشین CNC
۱- دستگاههای فرز CNC 2- ماشین¬های تراش CNC 3- ماشین های اسپادک CNC 4- ماشین¬های سنگ زنی CNC 5- ماشین های خم کنی CNC 6- پرس های CNC
۷- ماشین های پانچ CNC 8- ماشین های برش لیزر ۹- ماشین های برش با آب واترجت ۱۰- ماشین های اندازه گیری ۳ بعدی CMM
مراحل ماشین کاری
قبل از نوشتن یک برنامه یک قطعه لازم است مراحل ماشین کاری آن تهیه شده و به وسیله نرم افزار رسم گردد.
مقدار جابه جایی ابزار Stepover
مقدار جابه¬جایی ابزار برای ماشین کاری یک قطعه کار بستگی به نوع ابزار دارد و بدین معنی است که ابزار بعد از طی یک مسیر مستقیم چه قدر جابه جا شود.
ابزارهای سرتخت: در استفاده از این ابزار کل قطر ابزار با کار درگیر می¬باشد.
ابزاری های سر تخت شعاع¬دار : این ابزار دارای کف تخت و گوشه های R دار می¬باشد
ابزارهای سرگرد: برای پرداخت سطوح منحنی شکل و شیب دار استفاده می¬شود.
مقدار باردهی: باردهی ابزار بستگی به موارد زیر دارد
۱- مرحله ماشین کاری ۲- جنس و فرم قطعه کار ۳- جنس و فرم ابزار
تعیین مسیر ماشین کاری Tool Path
۱- روش Raste : در این روش معمولاً ابزار حرکت مستقیم دارد و به صورت رفت و برگشت ماشین کاری را انجام می¬دهد.
۲- روش Offsel : در این روش حرکت ابزار از شکل قطعه کار و پروفیل تبعیت می¬کند.