دورة ماكينات التحكم الرقمي CNC


(Abdelzaher Saied) #1

بسم الله الرحمن الرحيم


سبحان خير من استحق الحمد والثنا
خلق البشر وامتدح أولي العقل والنهى
صور القلوب والعقول فجعل منها مهندسا
ثم الصلاة والسلام على النبي الهادي المصطفى
خير من علم الورى
وامتدح من كان للناس معلما
فقال فيما صح عنه نقلا
خير الناس من كان للناس أنفعا
أما بعد
فالحمد لله أولاً وآخراً
لا شريك له بالملك كان متفرداً
وأشهد أن محمداً عبده، وبالرسالة كان المصطفى
فهذه دورة عن برمجة مكائن التشغيل والتي تعمل بتقنية التحكم الرقمي عن طريق الحاسب الآلي CNC،


اخوانى الاعزاء

نحن سنبدأ على بركة الله دورتنا عن ماكينات التحكم الرقمى CNC
وستبدأ الدورة يوم الأحد الساعة السابعة مساءًا كل يوم .
وهذه هى مواعيد الدروس فى الدورة والردود ستكون من بعد الساعة العاشرة أو تانى يوم فى أى وقت قبل الساعة السابعة مساءًا
والمطلوب من الأعضاء الأستفسارات عن أى شىء مش واضح بالنسبة للدورة
وجزاكم الله خير ووفقنا ووفقكم .

تسليم أول شهادة معتمدة من منتدى المهندس
(Abdelzaher Saied) #2

بسم الله الرحمن الرحيم

[FONT=X9CB99C92][SIZE=5][FONT=X9CB99C92]
الحمدلله وحده ، والصلاه على من لا نبى بعده ، محمد وعلى آله وصحبه وسلم .
سنبدأ دورتنا على الماكينات التحكم الرقمى وانها ان شاء الله مرحله من عدة مراحل أو دورة من عدة دورات سنبدائها تحت اسم (منتدى المهندس وتعريب العلوم الهندسية).
مقدمة :-

كان اختراع ماكينات التشغيل علامة تحول بارزة فى تاريخ البشرية لتحل محل الانسان ، حيث تقوم هذة الماكينات بالتصنيع بدلا من الانسان وتكون الكفاءة اعلى والدقة بالطبع ستكون افضل وبدلا من استخادم الانسان العدد اليدوية hand tools وقد بدا ذلك حوالى عام 1775 م حينما اخترعت ماكينة تجويف الاسطوانات لتصنيع ماكينة جيمس واط البخارية ومنذ ذلك الوقت ادى الى ادخال بكميات كبيرة الى تطوير ماكينات التشغيل machine tool من اجل انتاج دقة اعلى
الانتاج المستمر السريان ظهر فى القرن العشرين الميلادى وتم تطبيقه عمليا بكثافة فى تجميع ماكينات السيارات الفوردفى عام 1913 بالولايات المتحدة الامريكية ومنذ ذلك الحين عرف هذا الاسلوب فى التصنيع الكمى بكفاءة عالية .
ومع التقدم الهائل فى المعدات الالكترونية اصبح التحكم الالى ممكنا فى مختلف المجالات الانتاجية وسمى ذلك بالالية automation بينما سمى ظهور الماكينات بالميكنة machinization
وبعد وقت قليل من الحرب العالمية الثانية ومع زيادة المنتجات الاكثر تعقيدا تم اختراع ماكينة التشغيل الرقمى cnc machine لتحد بشكل فعال من الحاجة الماسة لعمال ماهرة لتشغيل نظم التصنيع ومنذ خمسينات القرن العشرين ميلادى حدثت عدة تطورات علمية وتقنية وكان من ابرز اختراع الحاسوب الذى على شكل العمود الفقرى لتطور عدة تقنيات صناعية من تحكم رقمى وربوت وتصنيع مدعم بالحاسب cam .
ونحاول في هذه المقدمة عرض التطورات التاريخية التي لازمت تطور تقنية التحكم الرقمي والتعرف علي الفروق بين ماكينات العدد التقليدية وماكينات العدد ذات التحكم الرقمي وايظا بيان الجدوى الفنية والاقتصادية لاستخدام ماكينات التحكم الرقمي.
ومن المفيد أن نحدد من البداية أن التركيز سيكون بشكل كامل على تطبيق تقنية التحكم الرقمي بالحاسب علي ماكينات العدد بحسبان أن هذا هو المجال التاريخي الذي ظهرت فيه ، وايظا هو المجال الأهم بالنسبة لتقنية الإنتاج ، هذا بالرغم من وجود تطبيقات أخري لهذه التقنية.

وقبل الشروع في تناول التعامل مع هذه التقنية وإنشاء برامج التشغيل اللازمة يكون من الضروري التعرف علي الإطار الذي تعمل فيه تقنية التحكم الرقمي بالحاسب ، ومتي يكون استخدامها مجديا اقتصاديا وفنيا ، وهذا ما يؤكد علي أهمية هذه المقدمة.


أولاً :- تعريف مفهوم ماكينات التحكم الرقمى ال CNC
هى عبارة عن ماكينات تم التحكم بمهامها بحيث تتم وظائف تشغيلها بشكل مرتب وذلك عن طريق حروف ورموز وأرقام كونت كلها لتسمى برنامج التشغيل وقد سميت CNC لانها تحتوى على الكمبيوتر والماكينة وجهاز التحويل بين الاثنين.
ومعنى ماكينات التحكم الرقمى هو ارتباط الكمبيوتر بالماكينة ويوجد بينهما جهاز مترجم ليعرفهم ببعض أو كما نقول interface وطبعاً الماكينة لا تعرف لغة الكمبيوتر ولهذا نضع هذا الجهاز وسنشرح هذا بالتفصيل أخوانى الأعزاء ولهذا نقول CNC .

والآن سوف نتعرف عن الآلية لمكائن
إن الآلية أو الاوتوماتية (
Automation) :هي عبارة عن تقنية مختصة بتطبيق نظم ميكانيكية والكترونية ونظم قائمة على استخدام الكمبيوتر (الحاسب الآلي) لتشغيل عملية الإنتاج والتحكم فيها وتمثل الآلية (الاوتوماتية) تقنية متجددة تستمر فيها عملية الإبداع التي بدأت مند عدة عقود مضت.

ويمكن تقسيم الآلية إلى ثلاثة أنواع رئيسية:
1- آلية ثابتة (Fixed Automation) : وهو نظام يكون فيه ترتيب العمليات المطلوب للإنتاج ثابتة نسبة لطبيعة تكوين ماكينات الإنتاج نفسها.
2- آلية قابلة للبرمجة (Programmable Automation ) : وهو نظام صممت فيه ماكينات الإنتاج بحيث تكون قادرة علي تغير ترتيب العمليات المطلوب للإنتاج وبالتالي القابلية للإنتاج أشكال متعددة، ويتم التحكم في ترتيب الإنتاج ببرنامج خاص.
3- الآلية المرنة (AutomationFlexible ): وهو امتداد لنظام الآلية القابلة للبرمجة بحيث لا يوجد زمن ضائع في عملية إعادة البرمجة فإذا ركزنا الأنظار علي نظام الآلية القابلة للبرمجة فإننا نجد أن أهم مثال في النوع من الآلية في مجال تصنيع القطع المعدنية هو التحكم الرقمي (numerical control) والذي هو تطبيق حيوي للتزوج بين تقنية الكومبيوتر وتقنية الالكترونيات في مجال التحكم في التصنيع وقد قدم أول تطوير لفكرة التحكم الرقمي جون بارسونس وزملائه في عام 1948م .


[/font][/size][/font]

(Abdelzaher Saied) #3

سنبدأ نتكلم مع أخواننا حتى لا نكتر عليهم حتى يكون لهم السهوله فى الفهم وسنكون معكم كل يوم طبعاً ومعكم اربع مراقبين وهذه أول دورة يكون بها هذا العدد من المراقبين .
سنتكلم عن ماكينات النحكم الرقمى الرقمى CNC ببساطة لان منا من تطرق لهذه الماكينات ومنا من لا يعرف ماهى.

ولكن يا أخوانى لا تقلقوا فاخوانكم معكم واحدة بواحدة والتوفيق لنا جميعاً.

ويتكون ماكينات التحكم الرقمى من ثلاث أجزاء :-

- الماكينة
- الكمبيوتر
- الكنترول

أولا :- الماكينة ولو تكن ماكينة فريزة( وهى التى تقوم بعملية التشغيل)

ثانياً :- الكنترول (وهو المسئول على التحكم فى محركات الماكينة )

ثالثاً ً :- الكمبيوتر ( ووظيفة الكمبيوتر اننا نكتب عليه البرنامج المخصص للماكينة والحفظ البرامج على الذاكرة المخصصة به)


*ويوجد ماكينات CNC open loop ، CNC closed loop :-
ماهى ماكينات CNC open loop :-
هى نفس الماكينات ولكن لا يوجد بها خاصية ال feedback أى لا يوجد بها sensor يعطينى الحركة الماكينة وتقارنها بالقيمة الداخلة من البرنامج المخصص للماكينة.
CNC Closed Loop :-
وهى نفس الماكينة ولكن يكون بها sensor لقياس كل حركة ومقارنتها ليكون الشغلة انتهت بدقة عالية وايضاً سرعة عالية.


(Abdelzaher Saied) #4

سنكمل معاكم العلاقة بين ماكينات التحكم الرقمى والماكينات التقليدية انتظرونى


(Abdelzaher Saied) #5

المقارنة بينهما ماكينات التحكم الرقمى وماكينات التقليدية


يوجد تشابه فى الشكل العام لماكينات التحكم الرقمى CNC وماكينات العدد التقليدية ولكن يوجد فرق أساسى فى مصدر ايجاد الحركة فى الأتجاهات المختلفة التى تتحرك فيها الماكينة.
فاذا أخذنا ماكينة الفريزة COLOR=darkred كمثال فاننا نجد أن الفريزة العادية بها محرك واحد ذو تيار متردد فى حين الفريزة ذات التحكم الرقمى CNC يتحكم فى التحركات المختلفة محركات خاصة تسمى محركات خطية (STEPPER MOTOR) ومحركات (SERVO MOTOR) من نوع محركات التيار المستمر أو محركات هيدروليكية ، فماكينة الفريزة CNC .[/color]

ففى الشكل المقابل يوجد أربع محركات من نوع تيار مستمر
1- محرك واحد للحركة الطولية لمنضدة الماكينة
2- محرك واحد لتحريك المنضدة الى الدخل أو الخارج بعيداً عن الماكينة
3- محرك واحد لتحريك المنضدة راسياً الى أعلى أو أسفل
4- محرك واحد لادارة عامود السكاكين “ادوات القطع” يمثل المحرك الأساسى
وكل هذه المحركات يتحكم فيها الكمبيوتر ماكينة الCOLOR=darkred أما ماكينة الفريزة العادية فيمكن تحريك منضدتها طولياً أو فى الأتجاه المستعرض أو رأسياً يدوياً أوميكانيكياً ، فاذن تعتمد دقة العمليات التى تنفذ على الفريزة العادية على مهارة العامل الذى يقوم بتشغيل الماكينة ، أما فى الماكينة التحكم الرقمى CNC فان الدقة تعتمد على مقدرة نظام التحكم ونوعه ويمكن أن نلخص المقارنة بين فريزة تقليدية وماكينة ال CNC[/color]


(Abdelzaher Saied) #6

تعريف لنظم التحكم الرقمى والمقارنة بينهما
التحكم الرقمى NC
هو صورة من صور الآلية القابلة للبرمجه حيث يتم التحكم فى معدات التصنيع بواسطة برنامج خاص بالقطعة المراد انتاجها ، ويكون البرنامج فى شكل أرقام وحروف ورموز ، ويحفظ على هيئة شريط مثقب تتم قراءته بواسطة جهاز التحكم فى الماكينة .
عندما تتغيير القطعة المراد تصنيعها يتغير أيضاً البرنامج ، وهذه القابليه لتغيير البرنامج وتمتد تطبيقات التحكم الرقمى لتشمل ماكينات العدد بمختلف أنواعها مثل الفرايز والمخارط ، وماكينات القياس ، وماكينات التجميع (Assmbly) وغيرها .
وتقوم قاعدة التشغيل لكل هذه الانواع من ماكينات التحكم الرقمى على مبدأ مشترك وهو التحكم فى موقع اداة القطع (أو ما يقوم مقاومه فى التطبيق المعين بالنسبه للقطعه تحت التشغيل.


(روبوت الاسلام) #7

يمكننا ان نطلق على اتجاهات الحركة التي تكلمت عنها بـ x+ الى x- وy+ حتى y- هذه بالنسبة للحركة الداخلية يمينا ويسارا وداخلا وخارجا اما بالنسبة لحركة العامود فنطلق عليها z+ وz-


(Abdelzaher Saied) #8

سنتكلم عن ماكينات الCNC
للتعرف على ماكينات ال CNC المتوفرة فى دورتنا وما سنتكلم عنها فريزة (CNC ) من نوع MH500W وهى ذات نظام تحكم من نوع MAHO232 ، وكذلك يوجد مخرطة CNC من نوع EMCOTURN 242 وهى ذات نظام تحكم EM COTRONIC TM 02 ويوجد ماكينات ذات التحكم الرقمى بالحاسب مختلفة ، والجدير بالذكر هو أنها مزودة بنظم التحكم مختلفة تماماً عن النظام MAHO232 .
ويجب لفت الأنتباه هنا بأن التحكم الرقمى بالحاسب CNC لا يقتصر على ماكينات الخراطة والتفريز فحسب بل يمتد الى أنواع أخرى من الماكينات وهذا بالرغم من أول تطبيق لهذا التحكم خص ماكينة التفريز .
وفى هذا الصدد يمكن ذكر بعض الماكينات التى يتم التحكم فيها رقمياً بالحاسب 0
- فريزة (CNC) من نوع (MH500W) بنظام تحكم MAHO 232

- مخرطة (CNC) من نوع (EMCO TURN 242) بنظام تحكم EMCOTRONIC TM 02

- فريزة (CNC) من نوع (MANFORD MCV810) بنظام تحكم FUNC 0-mc

المزايا والعيوب الأقتصادية لماكينات التحكم الرقمى بالحاسب (CNC)
توجد عدة أسباب أدت الى الأنتشار الواسع لاستخدام ماكينات التحكم الرقمى بالكمبيوتر (CNC) فى الصناعة 0
لقد هيأ ظهور ال (CNC) وسيله لتخفيض تكلفة الأنتاج للصناعات التى تتميز بحجم انتاج منخفض مثل صناعة القطع المساعدة فى صناعة الطائرات وقطع الدوائر الهيدروليكية وصناعة ماكينات العدد نفسها والأجزاء المعقدة ، نجد أن من الضرورى أن يكون المنتج عالى الجودة ومضمون عند أستعماله 0
ونجد أيضاً أن حجم الأنتاج فى هذه الحالات بالآلاف ولكن صعب أن يكون حجم أكثر من ذلك 0

- فأستعمال ال (CNC) فى مثل هذه المجالات المذكورة يمكن أن يحقق المزايا التالية :-
1- تقليل الزمن الضائع بدون انتاج فعلى للماكينة
2- استخدام تجهيزات تثبيت (Fixtures) أكثر بساطة من المستخدمة مع الماكينات التقليدية
3- تحقيق نظام انتاج أكثر مرونة للتغيرات فى جداول الأنتاج
4- السهوله فى تقبل أى تغييرات فى تصميم القطع المنتجه لأن ذلك يحتاج فقط الى تغيير فى البرنامج0
5- زيادة دقة التصنيع والتقليل من الأخطاء التى يقع فيها العاملون 0
ويتضح من هذا المذكور أعلاه أن ال CNC يكون مناسب لحالات معينة وليس فى كل الحالات ويمكن أن نستنتج أن عمليات التشغيل التى يمكن أن يحقق فيها ال(CNC) فوائد اقتصادية لها الصفات التالية :-
1- القطع التى تصنع بشكل كمى فى شكل دفع صغيرة أو متوسطة الحجم
2- هندسه القطع معقدة (من ناحية الشكل )
3- الأزواجات المطلوبة لتصنيع القطع ضيقة
4- تشغيل القطع يحتاج لعدة عمليات
5- كميات المعدن المطلوب ازالته (الرائش) للتصنيع كبيرة
6-التغيرات فى التصميم متوقعه
7- القطع عاليه التكلفة بحيث أن حدوث أخطاء فى التصنيع سيكون باهظ التكلفة
8- الحاجه لفحص جودة المنتج بنسبه 100 %
ولا يشترط أن تكون القطع المناسبه للتصنيع بنظام ال (CNC) مستوفيه لكل الصفات الثمان التى ذكرناها ولكن بالطبع كلما تحققت عدد أكبر من هذه الصفات كلما كانت تطبيقاً جيداً لاستخدام ال(CNC) للانتاج فى مصنع ما ستواجه المشاكل الآتية:-
1- زيادة الصيانة الكهربائية وتنوعها داخل المصنع
2- ارتفاع التكلفة الأبتدائية لماكينات ال(CNC)
3- ارتفاع تكلفة تشغيل الماكينات
4- اجراء تدريب جديد للعاملين على كل المستويات لاستيعاب نظام ال (CNC) ومتطلباته من برمجه وتشغيل الصيانه0


(Abdelzaher Saied) #9

سنتكلم عن تثبيت الشغلة ومحاور الحركة للاله
وحتى يكون الماكينة قادرة على تنفيذ المهمه بنجاح لابد من توافر الآتى:-
1- حمل وتثبيت كلاً من اداة القطع وقطعة الشغله تثبيتاً تاماً
2- وجود طاقة قدرة كافيةلتمكين أداة القطع من تشغيل قطعة الشغله بمعدلات أقتصادية
3- تحريك كل من أداة القطع وقطعة الشغلة بالنسبه لبعضهما بحيث ينتج الشكل المطلوب
فاذا كان من الضرورى توفر هذه المتطلبات المذكوره أعلاه فى الماكينات التقليدية ، فانه بالبديهى توفر هذه المتطلبات فى ماكينات ال CNC وبشكل أفضل مع توافر الدقة العالية وكذلك بما يتناسب مع تكلفتها0
وسيتم التركيز فى هذه المحاضرة على المحاور الاساسيه والاضافية التى تشكل الأطار الذى تنشأ برامج الCNC على أساسه ، كذلك سيتم التعرف على أنواع التحكم فى الحركة الموضعية والخطية والمستمرة ، وايضاً تحديد مختلف نقاط الصفر للفرايز والمخارط ال CNC بصفتها الأساس الذى يقوم عليه الأبعاد0
المحاور الأساسية (X,Y,Z)
لمعظم ماكينات التشغيل (CNC) أثنان أو أكثر من المجارى الأنزلاقية الأساسية ، وهى تعامدة مع بعضها من ناحية الاتجاه للحركات الأنزلاقية للمجارى0
وتستخدم المحاور الكارتيزية الثلاث : X,Y,Z لتسميه هذه الاتجاهات ، بالنسبه انهم متعامديين مع بعضهم وبذلك يمكن تحديد أى نقطة فى الفراغ باستخدامهم ، وهذا ما نحتاجه عند كتابه البرنامج ال CNC لتحديد الموقع النسبى بين أداة القطع وقطعة الشغله 0
أتجاهات المحاور الأساسيه (X,Y,Z) فى فرايز ال CNC





(Abdelzaher Saied) #10

قياس الأبعاد فى أتجاه المحاور الأساسية:-
من الخيارات الموجودة أمام المبرمج اما أن يستخدم النظام المطلق (Absolute System) أو نظام الأضافة (السلسلة) (Incremental System) ، وذلك لتحديد موضع أداة القطع فى أتجاهات المحاور الأساسية 0
النظام المطلق (Absolute System) يعنى موضع أداه القطع ينتسب صفر البرمجة الى صفر قطعة الشغله0
وكما سنرى فى الشكل القادم يوضح لنا النظام المطلق لاختيار وليكن نقطة x30y30
والنظام المطلق له كود وسنتكلم عن الأكواد فى المحاضرات التالية ويكون كود فى الفرايز G90

وسنكمل الموضوع فى المحاضرة القادمة وجزاكم الله خير


(Abdelzaher Saied) #11

اما نظام الأبعاد بالاضافة فيعنى أن موضع أداة القطع ينسب دائماً لآخر موضع زود به البرنامج لتديد موقع أداة القطع 0
اذا أردنا استخدام نظام الأبعاد بالاضافة فى حالة مخارط ال CNC لا تحتاج الى G90 أو G91
بل تستخدم المحورU بدلاً عن محورX ، والمحورW بدلاً عنZ للدلالة على أن نظام الأبعاد المستخدم فى حالة يكون بنظام الاضافة0

المحاور الأضافية : (Additional Axis Movement)
من المعتاد وجود حركات خطية اضافية فى فرايز ومخارط ال CNC
وتكون غالباً موازية فى الأتجاه للمحاور الأساسية(X,Y,Z) كما توجد حركات دورانية 0
[COLOR=#000000]بالنسبة للفرايز التى تتمتع بطاولة دوارة حول محور من المحاور الأساسية فان محاور الدوران تحدد بالحروف
A اذا كان دوران الطاولة حول محور X
B اذا كان دوران الطاولة حول محور Y
C اذا كان دوران الطاولة حول محور Z
فمثلا فرايز ال MAHOمن النوع CNC432لديها محور دورانى (أى حول المحور الرأسى Y)



[FONT=Times New Roman]أما المخارط فمن الممكن أن تكون لها حركة فى محور رئيسى فى شكل حركة خطية للبرج حامل أقلام المخرطة فى أتجاه مستعرض مواز للمحورX ، بجانب الحركة الاضافية فى اتجاه نفس المحورX الخاصة بسرج المخرطة (Saddle)

[/font][/color]


(Abdelzaher Saied) #12

درجات الحرية وعلاقتها بعدد المحاور :
اذا نظرنا الى أى جسم موجود فى الفراغ فاننا نجده يتمتع بست درجات من الحرية (six degrees of freedom) ونعنى بذلك أن هذا الجسم يمكن له بالحركة الخطية فى أتجاه أى ثلاثة محاور (متعامدة على بعضها كما فى المحاور الكارتيزية ) ، وفى نفس الوقت يمكنه الدوران حول أى من هذه المحاور الثلاثة وبالتالى يكون مجموع الكلى لامكانية هذه الحركات
هى ست تحركات ، ويوجد علاقة لتحديد الموضع ويكون المبدأ الاول لتحديد الموضع هو تخفيض هذه الست درجات من الحرية الى الصفر ، وهذا الموضع مرتبط بأدوات التثبيت فى ماكينات ال CNC
اتجاهات الحركة (قاعدة اليد اليمنى) :
تستخدم قاعدة اليد اليمنى لتسمية المحاور الأساسية(X,Y,Z) طبقاً لنظام المحاور الكارتيزية وتحديد اتجاهاتها الموجبة ، وأيضاً تستخدم لتحديد اتجاهات الدوران الموجبة حول هذه المحاور الأساسية 0
فاننا نضع أصابع اليد اليمنى بحيث يكون الابهام (Thumb)، السبابة (Forefinger)والأصبع الوسطى(Middle Finger) متعامدة مع بعضها ، مع ترك بقية الأصابع مغلقة على راحة اليد 0
فيكون الابهام فى هذه الحالة هو محور X، السبابة هو محورY ، والوسطى هو محورZ
تطبيق قاعدة اليد اليمنى على ماكينات الCNC :
لبرمجة أى ماكينة يكون من الضرورى انشاء نظام احداثيات قياسى يكون مرجع لكل التحركات أداة القطع بالنسبة لقطعة الشغلة ، ويمكن تصنيف ماكينات الCNC على أساس عدد المحاور التى يتحكم فيها رقمياً من بين المحاور الكارتيزية الثلاث (X,Y,Z): وأن تكون هنالك اتجاهات أخرى للحركة لا يتم التحكم فيها رقمياً
[FONT=Times New Roman]

[/font]


(Abdelzaher Saied) #13

تطبيق قاعدة اليد اليمنى على المخارط الCNC :
ان المخارط هى ماكينات ذات محورين فقط 0 وطالما أن محور عمود الدوران (دوران قطعة الشغلة فى هذه الحالة ) هو محور أفقى فاننا نعتبر أنه هو محورZ وبتطبيق قاعدة اليد اليمنى من جهة غراب الذنب (Tailstock)والنظر ناحية غراب الرأس(Head stock) نحصل الآتى :
1 - المحورين هما “X” "Z"
2 - أن الاتجاه الموجب لمحور “X” يعتمد على موضع أداة القطع هل هو جهة الواجهة للماكينة حيث يقف العامل للتشغيل الماكينة أو هو من الجهة الخلفية للماكينة 0 أما المحور “Z” فان الاتجاه الموجب لحركة أداة القطع هو اتجاه الأداة مبتعدة عن غراب الرأس والذى هو (الاتجاه الموجب) عادة ناحية اليمين بالنسبة للعامل الواقف أمام الماكينة


(Abdelzaher Saied) #14

أنواع الحركة فى ماكينات ال CNC :
يمكن تقسيم ماكينات التحكم الرقمى (CNC) الى ثلاث مجموعات على أساس نوع التحكم فى الحركة النسبية بين أداة القطع وقطعة الشغلة وذلك كما يلى :
1- ماكينات تحكم موضعى (POSITIONAL)أى تحكم نقطة الى نقطة(Point - to - point)
2- ماكينات تحكم فى مسار خطى (Linear Path)
3- ماكينات تحكم فى مسار مستمر “كنتورى”(Continuous Path)

1- تحكم الموضعى :
ان الهدف من نظام تحكم الماكينة فى هذا النوع من التحكم هو تحريك أداة القطع الى موقع محدد سلفاً ، دون أن تكون هنالك أهمية للسرعة أو المسار الذى تتبعه أداة القطع أداة القطع للوصول الى هذا الموقع وبمجرد وصول
أداة القطع الطلوب تبدأ عملية الشغيل فى ذلك الموقع ، ولا يتم أى تشغيل الا بعد انتهاء الحركة المطلوبة 0


2- التحكم فى مسار خطى (Linear Path)
تتميز هذه النظم بالقدرة على تحريك أداة القطاع فى أتجاه مواز لأى من المحاور الأساسية بسرعة متحكم فيها تكون مناسبة للتشغيل ، والما كينات من هذا النوع هى أيضاً لها القدرة على التحكم الموضعى مثال هذا النوع فرايز التحكم القمىربالحاسب والتى يمكن استخدامها لماكينات التثقيب

3-التحكم فى مسار مستمر (continuous path)
هذا النوعمن أنواع التحكم هو أكثر الانواع الثلاثة تعقيداً وأكثرها مرونة وأكبرها تكلفة ، وهو يحوى فى داخلة على مقدرات كل من نظام التحكم الموضعى0
ففى هذا النظام يمكن الحصول على حركة فى خط المستقيم أو فى مستوى مسطح باى زاوية ، وكذلك مسارات دائرية أو مخروطية أو أى منحنى يمكن تعريفة بعلاقة رياضية محددة


(Abdelzaher Saied) #15

تصنيف ماكينات التحكم الرقمى بالحاسب حسب عدد محاور التحكم فى مسار المستمر :
يتم تصنيف ماكينات ال CNC ويتم فقط على أساس نوع التحكم المستمر وكانت الماكينات التى لها تحكم مستمرفى محورين وتعرف ب 2D أى ثنائية الأبعاد ، واذا كان ذلك التحكم المستمر فى ثلاثة محاور عرفت ب 3D أى ثلاثة أبعاد ، أما اذا كانت الماكينة ذات تحكم مستمر فى محورين أما المحور الثالث فمتحكم فى تغذيته لبلوغ موقع محدد أى له تحكم فى مسار خطى فيعرف فى هذه الحالة ب 2.5D


(Abdelzaher Saied) #16

نقاط الصفر لمخارط وفرايز الCNC :
ان الغرض من وجود نظام الأبعاد فى ماكينات ال(CNC) وهو توفير وسيلة يستطيع عن طريقها المبرمج من تحديد موضع أداة القطع بالنسبة لقطعة الشغلة .
واحد هذه الخيارات يعتمد على نوع صفر احداثيات الماكينة ، هل هو نوع الصفر الثابت(Fixed Zero) أم هو نوع الصفر المتحرك(Floating Zero).
نقاط الصفر لفرايز ال CNC
أ‌- نقطة صفر الماكينة (Machine Zero Point) (M)
هى النقطة الموجودة على منضدة الماكينة بحيث أنه اذا وضعت المنضدة عند هذه النقطة بالنسبة للمحورين"X"“Z” فان محور عمود الماكينة اذا كان راسى سيكون مباشر فوق النقطة واذا كان أفقى فان المحور “Y”–وهو متعامد على محور الماكينة فى هذه الحالة – يمر بمركز أداة القطع . نقطة الصفر للماكينة تمثل النقطة(X0,Y0,Z0) فى نظام محاور الماكينة .
ب - نقطة الصفر لقطعة الشغل (W)(Workpaic Zero ) :
هى النقطة التى يختارها المبرمج على قطعة الشغل حسب ما يكون ملائماً لعملية البرمجة لتكون مركزاً لاحداثيات قطعة الشغل .
ج- نقطة الأسناد (المرجع)(Referance Point )®:-
هى النقطة التى تحدد أبعد مسافة ممكنة لتحريك المنضدة للماكينة فى الاتجاه الموجبلمحاور المنضدة حيث أن صفر الماكينةفى الاصل منسوب الى هذه النقطة
نقاط صفر ال CNC


ازاحة الصفرالبرمجة لينطبق على صفرقطعة الشغلة (W) بالنسبة للمحورين X , Z باستخدلم محدد الحواف


ازاحة صفر البرمجة لينطبق صفر قطعة الشغلة بالنسبة لمحورأداة القطع Y أو Z حسب النظام المستخدم

نقاط صفر ماكينة الفريزة


(Abdelzaher Saied) #17

نقاط الصفر لمخارط ال CNC :
توجد ثلاثة تعريفات هامة لنقاط الصفر المستخدمة فى برمجة الماكينات الخراطة CNC


[SIZE=3][COLOR=#000000]نقطة صفر الماكينة (Machine Zero Point) (M)
هى النقطة الموجودة على محور دوران العامود الرئيسى للمخرطة من جهة الوجه وهى تمثل نقطة الأصل لنظام محاور المخرطة (X0,Z0)
نقطة المرجع لتثبيت قلم المخرطة (Tool Mount Reference Point) (N) :
هى النقطة الموجودة على محور فتحة التثبيت على وجه برج العدة وبها يحدد نظام التحكم موقع أداة القطع بالنسبة لصفر المحاور

نقطة صفر قطعة الشغلة (WorkPiece Zero Point) (w) :
هى النقطة الموجودة على محور قطعة الشغل (وهو نفسه محور دوران العامود الرئيسى للمخرطة ) من نهايتها فى جهة الوجه .

نقطة راس أداة القطع § منسوبة الى صفر قطعة الشغلة (W) كصفر للبرمجة


وقد انتهينا بذلك من المستوى الاول
أتمنى من الله أن يوفقنا واختبار موجود فى موضوع الاختبارات المستوى الأول[/color][/size]


(Abdelzaher Saied) #18

بسم الله الرحمن الرحيم

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
قد رجعنا مرة أخرى لنستكمل دورتنا مع انى شايف ان أكثر من نصف المشتركين غير ناشطين معنا ولكن سنكمل دورتنا على خير ان شاء الله .
اولاً : ساتكلم فى مقدمة للمستوى الثانى واتمنى أن نكون أنشط وتجاوب ونكثر من الاستفسارات.
المقدمة :-

كيف يتم النقل البيانات او الدخل والخرج اكيد ما دام يوجد جهاز كمبيوتر ويقارن بين
ما يوجد بداخلة على الذاكرة او على الجهاز وما يقرءاة الحساسات او SENSOR
ويرجعة الى الكمبيوتر ليقارن بين الدخل وما يقراءة السينسور (sensor) حتى نصل الى اقل نسبة
خطاء ممكنة وبهذا نصل الى اعلى دقة وجودة عالية ونرى كيف تنتقل البيانات
.



سنتكلم عن كيفية العمل على الماكينة ووضع البرنامج
توجد ثلاث مراحل أساسية لتصنيع قطعة الشغلة على ماكينة CNC :
1- تحويل الشكل الهندسى الى برنامج تحكم رقمى أى ترتيب عمليات التشغيل .
2- ادخال البرنامج وحفظه فى الذاكرة الخاصة ببرامج ال CNC .
3- تصنيع قطعة الشغلة بالتحكم فى الحركات المطلوبة على الماكينة على حسب البرنامج .
ان برنامج NC هو فى الاساس سجل للحركة النسبية بين أداة القطع وقطعة الشغلة .
ونصنف المعلومات المطلوبة لنظام التحكم من خلال برنامج NC الى ثلاثة أنواع وهى :
1- معلومات خاصة بعلاقة ( أداة القطع / قطعة الشغلة ) من حيث الموقع والاتجاه ومقدار الازاحة
2- معلومات خاصة بمقدار تغير علاقة (أداة القطع / قطعة الشغلة ) وتحدد بالتغذية والسرعة
3- معلومات متنوعة ضرورية لتوفير بيانات متكاملة وشاملة.


(Abdelzaher Saied) #19

1- دراسة الرسم التنفيذى لقطعة الشغلة :-
المهمة الأولية للرسم الفنى اللازم لتنفيذ أى قطعة شغل هى وصف الشكل الهندسى لتلك القطعة

* تحديد مواصفات عدة القطع اللازمة لتشغيل القطعة
* أختيار ظروف التشغيل المناسبة من تغذية وسرعة القطع
* تحديد الطريقة المناسبة لتثبيت قطعة الشغلة

2- مواصفات عدة القطع:-
أكثر الخامات المستخدمة لأدوات القطع فى التطبيقات المختلفة على ماكينات ال CNC هى الصلب عالى السرعات (HSS) ، وكربيد التنجستون (WC) ، والسيراميك (الخزفيات) (Ceramics).

3- ظروف التشغيل (معدل التغذية ، سرعة القطع وعمق القطع )
يتم تحديد ظروف التشغيل من تغذية وسرعة القطع من القرارات التى يتخذها المبرمج مبكراً عند قيامه بالتخطيط لترتيب عمليات التشغيل لقطعة الشغلة.
وسرعة القطع لعملية التشغيل معينة تعنى السرعة التى يتحرك بها الحد القاطع فى أداة القطع بالنسبة لسطح قطعة الشغلة وتحدد m/min ويوجد عدة عوامل تحدد أختيار سرعة القطع المناسبة وهى :-

أ- خامة قطعة الشغلة:
الخامات الصلدة تحتاج الى سرعات أقل من الخامات الطرية

ب- خامة أداة القطع :
- استخدام الصلب عالى السرعات HSS
- كربيد التنجستون WC الخ

ج- سائل التبريد :
استخدام سوائل التبريد المناسبة يحسن من ظروف التشغيل

د- حالة ماكينة التشغيل :
أى استخدام ماكينة فريزة تقليدية يختلف بالطبع عن ماكينة CNC

و-حجم الرائش المزال:

4- حسابات سرعة القطع وسرعة دوران الماكينة:-
تحدد سرعة القطع عادة لتركيبة معينة من خامة أداة القطع وخامة قطعة الشغلة ليتم تحويل هذه السرعة الى سرعة دوران عند عمود دوران الماكينة .
العلاقة بين سرعة القطع وسرعة الدوران تعطى المعادلة الاتية
سرعة الدوران (rev/min) =
( سرعة القطع (m/min) * 1000 ) / (3.14 * قطر قطعة الشغلة أو (قطر أداة القطع (mm))
حيث الاتى
- الثابت الذى مقدارة (1000 ) يتم به تحويل المتر (m) الى مم (mm)
- الثابت الذى مقدارة (3.14)عند ضربه فى قيمة القطر يعطى محيط قطعة الشغلة أو محيط أداة القطع.
فاذا رمزنا لسرعة القطع Vc
سرعة الدوران N
والقطر d


(Abdelzaher Saied) #20

ملحوظة
N فى المعادلة تمثل S فى برمجة كل من الفريزة والمخرطة

5- حسابات التغذية :-
يحكم معدل التغذية مدى السرعة التى تنتقل بها أداة القطع عبر سطح قطعة الشغلة وأن حجم الرائش المزال يحدد بمعدل التغذية وعمق القطع.
- من الافضل ازالة الرائش باستخدام عمق قطع كبير مع سرعة تغذية منخفضة .
- وعند أختيار ين زيادة سرعة دوران العمود وزيادة معدل التغذية ، فانه من الأفضل فى هذه الحالة زيادة معدل التغذية وعند استخدام كربيد التنجستون فان أقل معدل للتغذية 0.1 (mm/rev).
معدل التغذية (mm/min) =
معدل التغذية (mm/rev) * السرعة الدورانية للعمود (rev/min)
لابد أن يكون معدل التغذية عند كتابة برنامج CNC يرافق الرمز (F)