التحكم العددي

ماكينة CNC تعمل على الخشب
تستخدم آلات CNC عادةً نوعًا ما من سائل التبريد، وهو عادةً زيت قابل للامتزاج بالماء، للحفاظ على الأداة والأجزاء من السخونة.
مخرطة معدنية CNC مع باب مفتوح.

في التصنيع ، التحكم العددي ، ويسمى أيضًا التحكم العددي بالحاسوب ( CNC[1] هو التحكم الآلي في الأدوات عن طريق الكمبيوتر . [2] يتم استخدامه لتشغيل أدوات مثل المثاقب والمخرطات والمطاحن والمطاحن وأجهزة التوجيه والطابعات ثلاثية الأبعاد . يحول التحكم العددي بالحاسوب قطعة من المواد ( المعدن أو البلاستيك أو الخشب أو السيراميك أو الحجر أو المركب) إلى شكل محدد باتباع تعليمات مبرمجة مشفرة وبدون مشغل يدوي يتحكم مباشرة في عملية التصنيع.

آلة CNC هي أداة يمكن التحكم بها آليًا وغالبًا ما تكون منصة يمكن التحكم بها آليًا، ويتم التحكم في كليهما بواسطة كمبيوتر وفقًا لتعليمات إدخال محددة. يتم تسليم التعليمات إلى آلة CNC في شكل برنامج متسلسل لتعليمات التحكم في الآلة مثل G-code وM-code، ثم يتم تنفيذها. يمكن كتابة البرنامج بواسطة شخص أو، في كثير من الأحيان، يتم إنشاؤه بواسطة برنامج تصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) أو تصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAM). في حالة الطابعات ثلاثية الأبعاد، يتم "تقطيع" الجزء المراد طباعته قبل إنشاء التعليمات (أو البرنامج). تستخدم الطابعات ثلاثية الأبعاد أيضًا G-Code. [3]

تقدم CNC زيادة كبيرة في الإنتاجية مقارنة بالتصنيع غير المحوسب للإنتاج المتكرر، حيث يجب التحكم في الماكينة يدويًا (على سبيل المثال باستخدام أجهزة مثل عجلات اليد أو الرافعات) أو التحكم فيها ميكانيكيًا بواسطة أدلة نمط مُصنّعة مسبقًا (انظر مطحنة البانتوغراف ). ومع ذلك، تأتي هذه المزايا بتكلفة كبيرة من حيث كل من الإنفاق الرأسمالي ووقت إعداد الوظيفة. بالنسبة لبعض وظائف النماذج الأولية والدفعات الصغيرة ، يمكن لمشغل الماكينة الجيد الانتهاء من الأجزاء وفقًا لمعايير عالية بينما لا يزال سير عمل CNC قيد الإعداد.

في أنظمة CNC الحديثة، يتم أتمتة تصميم القطعة الميكانيكية وبرنامج تصنيعها بشكل كبير. يتم تحديد الأبعاد الميكانيكية للقطعة باستخدام برنامج CAD ثم يتم ترجمتها إلى توجيهات تصنيع بواسطة برنامج CAM. يتم تحويل التوجيهات الناتجة (باستخدام برنامج " معالج ما بعد التصنيع ") إلى الأوامر المحددة اللازمة لآلة معينة لإنتاج المكون ثم يتم تحميلها في آلة CNC.

نظرًا لأن أي مكون معين قد يتطلب استخدام العديد من الأدوات المختلفة - المثاقب والمناشير ومجسات اللمس وما إلى ذلك - فإن الآلات الحديثة غالبًا ما تجمع بين أدوات متعددة في "خلية" واحدة. في التركيبات الأخرى، يتم استخدام العديد من الآلات المختلفة مع وحدة تحكم خارجية ومشغلين بشريين أو روبوتيين يحركون المكون من آلة إلى أخرى. في كلتا الحالتين، تكون سلسلة الخطوات اللازمة لإنتاج أي جزء مؤتمتة للغاية وتنتج جزءًا يلبي كل المواصفات في الرسم الأصلي للتصميم بمساعدة الكمبيوتر، حيث تتضمن كل مواصفة تفاوتًا.

وصف

الحركة هي التحكم في محاور متعددة، عادةً ما يكون هناك محوران على الأقل (X وY)، [4] ومغزل أداة يتحرك في Z (العمق). يتم تشغيل موضع الأداة بواسطة محركات متدرجة الدفع أو محركات مؤازرة لتوفير حركات عالية الدقة، أو في التصميمات القديمة، محركات من خلال سلسلة من التروس المتدرجة. يعمل التحكم في الحلقة المفتوحة طالما تم الحفاظ على القوى صغيرة بما يكفي والسرعات ليست كبيرة جدًا. في آلات تشغيل المعادن التجارية ، تعد عناصر التحكم في الحلقة المغلقة قياسية ومطلوبة لتوفير الدقة والسرعة والقدرة على التكرار المطلوبة.

وصف الأجزاء

مع تطور أجهزة التحكم، تطورت المطاحن نفسها أيضًا. كان أحد التغييرات هو إحاطة الآلية بأكملها بصندوق كبير كإجراء أمان (مع زجاج أمان في الأبواب للسماح للمشغل بمراقبة وظيفة الآلة)، وغالبًا ما تكون مع أقفال أمان إضافية لضمان أن يكون المشغل بعيدًا بما يكفي عن قطعة العمل للتشغيل الآمن. معظم أنظمة CNC الجديدة التي تم بناؤها اليوم يتم التحكم فيها إلكترونيًا بنسبة 100٪.

تُستخدم أنظمة شبيهة بالتحكم الرقمي بالكمبيوتر في أي عملية يمكن وصفها بالحركات والعمليات. وتشمل هذه القطع بالليزر ، واللحام ، واللحام بالاحتكاك، واللحام بالموجات فوق الصوتية ، والقطع باللهب والبلازما ، والانحناء ، والغزل، وثقب الثقوب، والتثبيت، واللصق، وقطع الأقمشة، والخياطة، ووضع الشريط والألياف، والتوجيه، والالتقاط والوضع، والنشر.

تاريخ

تم بناء أول آلات CNC في أربعينيات وخمسينيات القرن العشرين، بناءً على أدوات موجودة تم تعديلها بمحركات حركت الأداة أو الجزء لمتابعة النقاط التي يتم تغذيتها في النظام على شريط مثقوب . [3] تم تعزيز آليات التشغيل المبكرة هذه بسرعة باستخدام أجهزة الكمبيوتر التناظرية والرقمية، مما أدى إلى إنشاء أدوات آلة CNC الحديثة التي أحدثت ثورة في عمليات التصنيع.

اليوم

الآن أصبح استخدام الحاسب الآلي الرقمي في مجال التصنيع التجهيزي واسع النطاق للغاية، ليس فقط الطحن والتحويل التقليديين ، بل يتم أيضًا تثبيت آلات ومعدات أخرى مع الحاسب الآلي الرقمي المقابل، مما يجعل صناعة التصنيع تدعمه، مما يحسن الجودة والكفاءة بشكل كبير. بالطبع، فإن أحدث اتجاه في الحاسب الآلي الرقمي [5] هو الجمع بين التصنيع الطرحي التقليدي والتصنيع الإضافي (الطباعة ثلاثية الأبعاد) لإنشاء طريقة تصنيع جديدة [6] - التصنيع الطرحي الإضافي الهجين (HASM). [7] اتجاه آخر هو الجمع بين الذكاء الاصطناعي ، باستخدام عدد كبير من أجهزة الاستشعار ، بهدف تحقيق التصنيع المرن . [8]

أمثلة على آلات CNC

آلة سي إن سي وصف صورة
مطحنة تترجم البرامج التي تتكون من أرقام وحروف محددة لتحريك المغزل (أو قطعة العمل) إلى مواقع وأعماق مختلفة. يمكن أن يكون إما مركز طحن عمودي (VMC) أو مركز طحن أفقي، اعتمادًا على اتجاه المغزل. يستخدم الكثيرون رمز G. تشمل الوظائف: طحن الوجه، وطحن الكتف، والنقر، والحفر، وبعضها يوفر حتى الدوران. اليوم، يمكن أن تحتوي مطاحن CNC على 3 إلى 6 محاور. تتطلب معظم مطاحن CNC وضع قطعة العمل عليها أو بداخلها ويجب أن تكون على الأقل بحجم قطعة العمل، ولكن يتم إنتاج آلات جديدة ثلاثية المحاور أصغر بكثير.
مخرطة يقطع قطع العمل أثناء دورانها. يقوم بقطع سريع ودقيق، باستخدام أدوات ومثاقب قابلة للفهرسة بشكل عام. فعال للبرامج المعقدة المصممة لصنع أجزاء من غير الممكن صنعها على المخرطة اليدوية. مواصفات تحكم مماثلة لمطاحن CNC ويمكنها غالبًا قراءة رمز G. تحتوي عمومًا على محورين (X و Z)، ولكن الموديلات الأحدث بها المزيد من المحاور، مما يسمح بتصنيع وظائف أكثر تقدمًا. تحتوي معظم المخرطة الحديثة على أدوات حية، مما يسمح بإجراء عمليات طحن محدودة دون الحاجة إلى إزالة الجزء من محور المخرطة. يمكن إكمال العمليات الثانية باستخدام محور فرعي، وهو محوري للمحور الرئيسي، ولكنه يواجه الاتجاه الآخر. يسمح هذا بإزالة الجزء من المغزل الرئيسي، وتشغيل ميزات إضافية في الجانب الخلفي للجزء.
قاطع البلازما تتضمن قطع مادة باستخدام شعلة البلازما . تُستخدم عادةً لقطع الفولاذ والمعادن الأخرى، ولكن يمكن استخدامها على مجموعة متنوعة من المواد. في هذه العملية، يتم نفخ الغاز (مثل الهواء المضغوط ) بسرعة عالية من فوهة؛ وفي الوقت نفسه، يتم تكوين قوس كهربائي من خلال ذلك الغاز من الفوهة إلى السطح الذي يتم قطعه، مما يحول بعض هذا الغاز إلى بلازما . تكون البلازما ساخنة بدرجة كافية لإذابة المادة التي يتم قطعها وتتحرك بسرعة كافية لنفخ المعدن المنصهر بعيدًا عن القطع.
قطع البلازما باستخدام الحاسب الآلي
تصنيع التفريغ الكهربائي (EDM)، والمعروفة أيضًا باسم المعالجة بالشرارة، أو التآكل بالشرارة، أو الحرق، أو غرق القالب، أو تآكل الأسلاك، هي عملية تصنيع يتم فيها الحصول على الشكل المطلوب باستخدام التفريغات الكهربائية (الشرارات). تتم إزالة المادة من قطعة العمل من خلال سلسلة من التفريغات الكهربائية المتكررة بسرعة بين قطبين، مفصولين بسائل عازل وخاضعين لجهد كهربائي . يُطلق على أحد القطبين اسم قطب الأداة، أو ببساطة "الأداة" أو "القطب"، بينما يُطلق على الآخر اسم قطب قطعة العمل، أو "قطعة العمل".

يمكن تقسيم EDM على نطاق واسع إلى عمليات من نوع "الغطاس"، حيث يكون القطب هو الشكل الإيجابي للميزة الناتجة في الجزء، ويؤدي التفريغ الكهربائي إلى تآكل هذه الميزة في الجزء، مما يؤدي إلى الشكل السلبي، وعمليات من نوع "السلك". تكون عمليات الغطاس بطيئة إلى حد ما مقارنة بالتصنيع التقليدي، حيث يبلغ متوسطها حوالي 100 مم 3 / دقيقة، [9] مقارنة بـ 8 × 10 6 مم 3 / دقيقة للتصنيع التقليدي، ولكنها يمكن أن تولد ميزات لا يمكن للتصنيع التقليدي إنتاجها. تعمل EDM السلكية باستخدام سلك موصل رفيع، عادةً من النحاس، كقطب كهربائي، ويتم تفريغه أثناء مروره بالجزء الذي يتم تصنيعه. وهذا مفيد للمقاطع المعقدة ذات الزوايا الداخلية 90 درجة والتي قد يكون من الصعب تصنيعها بالطرق التقليدية.

التفريغ الكهربائي للغطاس. يشبع محلول الإلكتروليت قطعة العمل، ويتم تطبيق الجهد بين الغطاس، في الأعلى، وقطعة العمل، في الأسفل.
آلة متعددة المغازل نوع من آلات البراغي المستخدمة في الإنتاج الضخم. تعتبر ذات كفاءة عالية من خلال زيادة الإنتاجية من خلال الأتمتة. يمكنها قطع المواد بكفاءة إلى قطع صغيرة مع الاستفادة في نفس الوقت من مجموعة متنوعة من الأدوات. تحتوي الآلات متعددة المغازل على مغازل متعددة على أسطوانة تدور على محور أفقي أو رأسي. تحتوي الأسطوانة على رأس حفر يتكون من عدة مغازل مثبتة على محامل كروية ويتم تشغيلها بواسطة تروس . هناك نوعان من الملحقات لهذه الرؤوس المثقبة، ثابتة أو قابلة للتعديل، اعتمادًا على ما إذا كانت المسافة المركزية لمغزل الحفر بحاجة إلى التغيير. [10]
قاطعة نفاثة مائية تُعرف أيضًا باسم "النفث المائي"، وهي أداة قادرة على تقطيع المعدن أو المواد الأخرى (مثل الجرانيت ) باستخدام نفاثة ماء بسرعة وضغط عاليين، في حدود 60000 رطل/بوصة مربعة، أو خليط من الماء ومادة كاشطة ، مثل مسحوق العقيق. غالبًا ما يتم استخدامها أثناء تصنيع أجزاء الآلات والأجهزة الأخرى. يُعد القطع بنفث الماء طريقة التشغيل المفضلة عندما تكون المواد التي يتم قطعها حساسة لدرجات الحرارة المرتفعة الناتجة عن طرق أخرى. وقد وجدت تطبيقات في عدد متنوع من الصناعات من التعدين إلى الفضاء حيث يتم استخدامها لعمليات مثل القطع والتشكيل والنحت والتوسيع . عادةً ما يكون سمك المادة القابلة للمعالجة عبر التشغيل بنفث الماء محدودًا بضغط نفث الماء، وبتشتت النفاثة كلما ابتعدت عن الفوهة. تحتوي بعض قواطع نفث الماء على رأس قطع بخمسة محاور، مما يسمح بقطع أشكال أكثر تعقيدًا، وتعويض زاوية القطع لترك الجدار المائل على المخزون بدلاً من الجزء النهائي.
ماكينة القطع المائية Thibaut
آلة القطع بالنفث المائي
مكبس اللكمة تُستخدم لثقب الثقوب بسرعة وقطع المواد الرقيقة. مثل الصفائح المعدنية والخشب الرقائقي والقضبان الرقيقة والأنابيب. تُستخدم مكابس الثقب بشكل عام عندما تكون مطحنة CNC غير فعالة أو غير مجدية. يمكن أن تأتي مكابس الثقب CNC في إطار C، حيث يتم تثبيت مادة الصفائح على طاولة التصنيع ويدفع مكبس هيدروليكي المادة لأسفل، أو يمكن أن تأتي في إطار بوابة حيث يتم إدخال قضيب/أنابيب في الماكينة.
آلة اللكم في العمل

أدوات CNC أخرى

هناك العديد من الأدوات الأخرى التي لها إصدارات CNC، بما في ذلك:

تعطل الأداة/الآلة

في CNC، يحدث "الاصطدام" عندما تتحرك الآلة بطريقة ضارة بالآلة أو الأدوات أو الأجزاء التي يتم تشغيلها، مما يؤدي أحيانًا إلى ثني أو كسر أدوات القطع، والمشابك الملحقة، والمشابك، والتثبيتات، أو التسبب في تلف الآلة نفسها عن طريق ثني قضبان التوجيه، أو كسر براغي القيادة، أو التسبب في تشقق المكونات الهيكلية أو تشوهها تحت الضغط. قد لا يؤدي الاصطدام الخفيف إلى إتلاف الآلة أو الأدوات ولكنه قد يتلف الجزء الذي يتم تشغيله بحيث يجب التخلص منه. لا تحتوي العديد من أدوات CNC على إحساس متأصل بالموضع المطلق للطاولة أو الأدوات عند تشغيلها. يجب "ضبطها" أو "ضبطها على الصفر" يدويًا للحصول على أي مرجع للعمل منه، وهذه الحدود مخصصة فقط لمعرفة موقع الجزء للعمل معه ولا توجد حدود حركة صعبة على الآلية. غالبًا ما يكون من الممكن قيادة الآلة خارج الحدود المادية لآلية القيادة الخاصة بها، مما يؤدي إلى تصادم مع نفسها أو تلف آلية القيادة. تنفذ العديد من الآلات معلمات التحكم التي تحد من حركة المحور بعد حد معين بالإضافة إلى مفاتيح الحد المادية . ومع ذلك، يمكن للمشغل في كثير من الأحيان تغيير هذه المعلمات.

كما أن العديد من أدوات التحكم الرقمي بالكمبيوتر لا تعرف أي شيء عن بيئة عملها. قد تحتوي الآلات على أنظمة استشعار الحمل على محركات المغزل والمحاور، ولكن بعضها لا يحتوي على ذلك. فهي تتبع بشكل أعمى كود التشغيل المقدم، ويتعين على المشغل اكتشاف ما إذا كان التعطل يحدث أو على وشك الحدوث، وعلى المشغل إلغاء العملية النشطة يدويًا. يمكن للآلات المجهزة بأجهزة استشعار الحمل إيقاف حركة المحور أو المغزل استجابة لحالة التحميل الزائد، ولكن هذا لا يمنع حدوث التعطل. قد يحد فقط من الضرر الناتج عن التعطل. قد لا تؤدي بعض الأعطال إلى زيادة تحميل أي من محركات المحور أو المغزل.

إذا كان نظام القيادة أضعف من سلامة هيكل الآلة، فإن نظام القيادة ببساطة يدفع ضد العائق، و"تنزلق محركات القيادة في مكانها". قد لا تكتشف أداة الآلة الاصطدام أو الانزلاق، لذلك على سبيل المثال، يجب أن تكون الأداة الآن عند 210 مم على المحور X، ولكنها في الواقع عند 32 مم حيث اصطدمت بالعائق واستمرت في الانزلاق. ستكون جميع حركات الأداة التالية غير صحيحة بمقدار -178 مم على المحور X، وكل الحركات المستقبلية غير صالحة الآن، مما قد يؤدي إلى المزيد من الاصطدامات بالمشابك أو الملاقط أو الآلة نفسها. هذا أمر شائع في أنظمة المحرك المتدرج ذات الحلقة المفتوحة ولكنه غير ممكن في الأنظمة ذات الحلقة المغلقة ما لم يحدث انزلاق ميكانيكي بين المحرك وآلية القيادة. بدلاً من ذلك، في نظام الحلقة المغلقة، ستستمر الآلة في محاولة التحرك ضد الحمل حتى يدخل محرك القيادة في حالة التحميل الزائد أو يفشل محرك السيرفو في الوصول إلى الموضع المطلوب.

من الممكن اكتشاف الاصطدام وتجنبه، من خلال استخدام أجهزة استشعار الموضع المطلق (شرائط أو أقراص ترميز بصرية) للتحقق من حدوث الحركة، أو أجهزة استشعار عزم الدوران أو أجهزة استشعار سحب الطاقة على نظام القيادة للكشف عن الإجهاد غير الطبيعي عندما يجب أن تتحرك الآلة فقط وليس القطع، ولكن هذه ليست مكونًا شائعًا لمعظم أدوات CNC للهواة. بدلاً من ذلك، تعتمد معظم أدوات CNC للهواة ببساطة على الدقة المفترضة لمحركات السائر التي تدور بعدد معين من الدرجات استجابة لتغيرات المجال المغناطيسي. غالبًا ما يُفترض أن المحرك السائر دقيق تمامًا ولا يخطئ أبدًا، لذا فإن مراقبة موضع الأداة تتضمن ببساطة حساب عدد النبضات المرسلة إلى المحرك السائر بمرور الوقت. عادةً ما لا تتوفر وسيلة بديلة لمراقبة موضع المحرك السائر، لذا فإن اكتشاف الاصطدام أو الانزلاق غير ممكن.

تستخدم آلات تشغيل المعادن ذات التحكم الرقمي بالكمبيوتر التجارية عناصر تحكم في ردود الفعل ذات الحلقة المغلقة لحركة المحور. في نظام الحلقة المغلقة، يراقب المتحكم الموضع الفعلي لكل محور باستخدام مشفر مطلق أو تزايدي . ستقلل برمجة التحكم المناسبة من احتمالية حدوث تصادم، لكن الأمر متروك للمشغل والمبرمج لضمان تشغيل الماكينة بأمان. ومع ذلك، خلال العقد الأول من القرن الحادي والعشرين والعقد الثاني من القرن الحادي والعشرين، كان برنامج محاكاة التصنيع ينضج بسرعة، ولم يعد من غير المألوف أن يتم نمذجة غلاف أداة الماكينة بالكامل (بما في ذلك جميع المحاور والمغازل والمقابض والأبراج وحوامل الأدوات وذيل المخرطة والتثبيتات والمشابك والجذع) بدقة باستخدام نماذج صلبة ثلاثية الأبعاد ، مما يسمح لبرنامج المحاكاة بالتنبؤ بدقة إلى حد ما بما إذا كانت الدورة ستشمل تصادمًا. على الرغم من أن مثل هذه المحاكاة ليست جديدة، إلا أن دقتها واختراقها للسوق يتغيران بشكل كبير بسبب التقدم في الحوسبة. [11]

الدقة الرقمية وارتداد المعدات

في الأنظمة الرقمية لبرمجة الحاسب الآلي، يمكن لمولد الكود أن يفترض أن الآلية المتحكم فيها دقيقة تمامًا دائمًا، أو أن تحمُّلات الدقة متطابقة لجميع اتجاهات القطع أو الحركة. وفي حين أن الاستخدام الشائع للبراغي الكروية في معظم آلات الحاسب الآلي الحديثة يزيل الغالبية العظمى من ردود الفعل العكسية، إلا أنه لا يزال يتعين أخذها في الاعتبار. لا تزال أدوات الحاسب الآلي ذات كمية كبيرة من ردود الفعل العكسية الميكانيكية دقيقة للغاية إذا تم تشغيل آلية الدفع أو القطع فقط لتطبيق قوة القطع من اتجاه واحد، وتم الضغط على جميع أنظمة الدفع بإحكام معًا في اتجاه القطع هذا. ومع ذلك، يمكن أن يؤدي جهاز الحاسب الآلي ذي ردود الفعل العكسية العالية وأداة القطع الباهتة إلى اهتزاز القاطع وإمكانية خدش قطعة العمل. تؤثر ردود الفعل العكسية أيضًا على دقة بعض العمليات التي تنطوي على عكس حركة المحور أثناء القطع، مثل طحن الدائرة، حيث تكون حركة المحور جيبية. ومع ذلك، يمكن تعويض ذلك إذا كانت كمية ردود الفعل العكسية معروفة بدقة بواسطة المشفرات الخطية أو القياس اليدوي.

لا يُعتمد بالضرورة على آلية الارتداد العالي ذاتها لتكون دقيقة بشكل متكرر لعملية القطع، ولكن يمكن استخدام بعض الأجسام المرجعية الأخرى أو الأسطح الدقيقة لضبط الآلية على الصفر، من خلال تطبيق ضغط محكم على المرجع وضبطه كمرجع صفري لجميع الحركات المشفرة بواسطة الحاسب الآلي الرقمي التالية. وهذا يشبه طريقة أداة الآلة اليدوية المتمثلة في تثبيت ميكرومتر على شعاع مرجعي وضبط قرص الفيرنير على الصفر باستخدام هذا الجسم كمرجع. [ بحاجة لمصدر ]

نظام التحكم في تحديد المواقع

في أنظمة التحكم الرقمية، يتم تحديد موضع الأداة من خلال مجموعة من التعليمات تسمى برنامج الجزء . يتم التعامل مع التحكم في الموضع باستخدام نظام حلقة مفتوحة أو حلقة مغلقة. في نظام الحلقة المفتوحة، يحدث الاتصال في اتجاه واحد فقط: من وحدة التحكم إلى المحرك. في نظام الحلقة المغلقة، يتم توفير ردود الفعل لوحدة التحكم حتى تتمكن من تصحيح الأخطاء في الموضع والسرعة والتسارع، والتي يمكن أن تنشأ بسبب الاختلافات في الحمل أو درجة الحرارة. أنظمة الحلقة المفتوحة أرخص عمومًا ولكنها أقل دقة. يمكن استخدام محركات السائر في كلا النوعين من الأنظمة، بينما لا يمكن استخدام محركات المؤازرة إلا في الأنظمة المغلقة.

إحداثيات ديكارتية

تعتمد جميع مواضع رموز G وM على نظام إحداثيات ديكارتية ثلاثية الأبعاد . هذا النظام هو مستوى نموذجي يُرى غالبًا في الرياضيات عند الرسم البياني. هذا النظام مطلوب لرسم مسارات أداة الآلة وأي نوع آخر من الإجراءات التي يجب أن تحدث في إحداثيات محددة. الإحداثيات المطلقة هي ما يُستخدم بشكل أكثر شيوعًا للآلات وتمثل النقطة (0,0,0) على المستوى. يتم تعيين هذه النقطة على المادة الخام لإعطاء نقطة بداية أو "موضع البداية" قبل بدء التشغيل الفعلي للآلات.

الترميز

رموز G

تُستخدم أكواد G للتحكم في حركات معينة للآلة، مثل حركات الآلة أو وظائف الحفر. تبدأ غالبية برامج أكواد G برمز النسبة المئوية (%) على السطر الأول، ثم يتبعه "O" مع اسم رقمي للبرنامج (أي "O0001") على السطر الثاني، ثم رمز نسبة مئوية (%) آخر على السطر الأخير من البرنامج. تنسيق كود G هو الحرف G متبوعًا برقمين إلى ثلاثة أرقام؛ على سبيل المثال G01. تختلف أكواد G قليلاً بين تطبيقات المطاحن والمخرطة، على سبيل المثال:

[G00 تحديد المواقع بالحركة السريعة]
[حركة الاستيفاء الخطي G01]
[حركة الاستيفاء الدائرية G02 - في اتجاه عقارب الساعة]
[حركة الاستيفاء الدائرية G03 - عكس اتجاه عقارب الساعة]
[G04 Dwell (المجموعة 00) Mill]
[تعيين الإزاحات G10 (المجموعة 00) مطحنة]
[جيب دائري G12 - اتجاه عقارب الساعة]
[جيب دائري G13 - عكس اتجاه عقارب الساعة]

رموز M

[وظائف متنوعة في الكود (M-Code)] [ بحاجة لمصدر ] . تعد أكواد M عبارة عن أوامر متنوعة للآلة لا تتحكم في حركة المحور. يكون تنسيق كود M هو الحرف M متبوعًا برقمين إلى ثلاثة أرقام؛ على سبيل المثال:

[M01 توقف التشغيل]
[M02 نهاية البرنامج]
[محور البدء M03 - اتجاه عقارب الساعة]
[محور البدء M04 - عكس اتجاه عقارب الساعة]
[محور التوقف M05]
[تغيير الأداة M06]
[M07 سائل التبريد على سائل التبريد الضبابي]
[M08 سائل التبريد الفيضاني قيد التشغيل]
[إيقاف تشغيل سائل التبريد M09]
[M10 تشاك مفتوح]
[M11 تشاك قريب]
[M12 المغزل لأعلى]
[M13 وM03 وM08 دوران المغزل في اتجاه عقارب الساعة وتدفق سائل التبريد]
[M14 وM04 وM08 يدوران عكس اتجاه عقارب الساعة ويغمران السائل المبرد]
[M15 وM05 وM09 وإيقاف تشغيل المغزل وإيقاف سائل التبريد]
[استدعاء أداة خاصة M16]
[اتجاه المغزل M19]
[وضع DNC M29]
[إعادة تعيين برنامج M30 وإرجاعه]
[باب M38 مفتوح]
[إغلاق الباب M39]
[تروس المغزل M40 في المنتصف]
[اختيار الترس المنخفض M41]
[اختيار الترس العالي M42]
[M53 Retract Spindle] (يرفع مغزل الأداة فوق الموضع الحالي للسماح للمشغل بالقيام بكل ما قد يحتاج إلى القيام به)
[إغلاق المقبض الهيدروليكي M68]
[M69 ظرف هيدروليكي مفتوح]
[ذيل M78 يتقدم]
[عكس ذيل M79]

مثال

%
ا0001
G20 G40 G80 G90 G94 G54(بوصة، إلغاء ضغط القاطع، إلغاء تنشيط جميع الدورات المعلبة، تحريك المحاور إلى إحداثيات الماكينة، التغذية في الدقيقة، نظام إحداثيات الأصل)
M06 T01 (تغيير الأداة إلى الأداة 1)
G43 H01 (تعويض طول الأداة في اتجاه إيجابي، تعويض الطول للأداة)
M03 S1200 (يدور المغزل في اتجاه عقارب الساعة بسرعة 1200 دورة في الدقيقة)
G00 X0. Y0. (الانتقال السريع إلى X=0. Y=0.)
G00 Z.5 (الانتقال السريع إلى z=.5)
G00X1. Y-.75 (اجتياز سريع إلى X1. Y-.75)
G01 Z-.1 F10 (اغوص في جزء عند Z-.25 بمعدل 10 بوصات في الدقيقة.)
G03 X.875 Y-.5 I.1875 J-.75 (قوس مقطوع عكس اتجاه عقارب الساعة إلى X.875 Y-.5 مع أصل نصف قطر عند I.625 J-.75)
G03 X.5 Y-.75 I0.0 J0.0 (قطع قوس عكس اتجاه عقارب الساعة إلى X.5 Y-.75 مع أصل نصف قطر عند I0.0 J0.0)
G03 X.75 Y-.9375 I0.0 J0.0 (قطع قوس عكسي إلى X.75 Y-.9375 مع أصل نصف قطر عند I0.0 J0.0)
G02 X1. Y-1.25 I.75 J-1.25 (قوس CW مقطوع إلى X1. Y-1.25 مع أصل نصف قطر عند I.75 J-1.25)
G02 X.75 Y-1.5625 I0.0 J0.0 (قطع قوس CW إلى X.75 Y-1.5625 بنفس نصف قطر الأصل للقوس السابق)
G02 X.5 Y-1.25 I0.0 J0.0 (قوس CW مقطوع إلى X.5 Y-1.25 بنفس نصف قطر الأصل للقوس السابق)
G00 Z.5 (الانتقال السريع إلى z.5)
M05 (توقفات المغزل)
G00 X0.0 Y0.0 (عودة الطاحونة إلى الأصل)
M30 (نهاية البرنامج)
%

إن ضبط السرعات والتغذية الصحيحة في البرنامج يوفر تشغيلًا أكثر كفاءة وسلاسة للمنتج. ستتسبب السرعات والتغذية غير الصحيحة في إتلاف الأداة ومغزل الآلة وحتى المنتج. الطريقة الأسرع والأبسط للعثور على هذه الأرقام هي استخدام الآلة الحاسبة التي يمكن العثور عليها عبر الإنترنت. يمكن أيضًا استخدام صيغة لحساب السرعات والتغذية المناسبة لمادة ما. يمكن العثور على هذه القيم عبر الإنترنت أو في دليل الآلات .

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ "ما هي آلة CNC؟". آلات CNC . تم الاسترجاع في 2022-02-04 .
  2. ^ "الأتمتة - التحكم العددي، الروبوتات، التصنيع | بريتانيكا". www.britannica.com . 2024-10-28 . تم الاسترجاع في 2024-10-31 .
  3. ^ ab 3ERP (2022-06-24). "ما هو الطحن باستخدام الحاسب الآلي وكيف يعمل: كل ما تحتاج إلى معرفته - 3ERP". النماذج الأولية السريعة والإنتاج منخفض الحجم . تم الاسترجاع في 2022-06-30 .{{cite web}}:CS1 maint: أسماء رقمية: قائمة المؤلفين ( الرابط )
  4. ^ مايك لينش، "مفهوم CNC الرئيسي رقم 1 - أساسيات CNC"، Modern Machine Shop، 4 يناير 1997. تم الوصول إليه في 11 فبراير 2015
  5. ^ CapableMaching. "صناعة الآلات ذات التحكم الرقمي بالحاسوب: اتجاه جديد ومهم".
  6. ^ تشانج واي سي، بينيلا جيه إم، كاو جيه إتش، وآخرون. تحلل الطبقات الآلي للتصنيع الحر للمواد الصلبة المضافة/الطرحية[C]. ندوة التصنيع الحر للمواد الصلبة الدولية عام 1999.
  7. ^ W. Grzesik/ (2018). "عمليات التصنيع المضافة والطرحية الهجينة..." (PDF) . مجلة هندسة الآلات . 18 (4): 5-24. doi :10.5604/01.3001.0012.7629.
  8. ^ LC Moreira، W. Li، X. Lu، ME Fitzpatrick وحدة تحكم الإشراف لضمان جودة السطح في الوقت الفعلي في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي باستخدام الذكاء الاصطناعي، Comput. Ind. Eng.، 127 (2019)، ص 158-168
  9. ^ Klocke, F.; Schwade, M.; Klink, A.; Veselovac, D. (2013-01-01). "تحليل معدل إزالة المواد وتآكل الأقطاب الكهربائية في استراتيجيات تقشير التفريغ الكهربائي باستخدام درجات مختلفة من الجرافيت". Procedia CIRP . وقائع مؤتمر CIRP السابع عشر حول التصنيع الكهروفيزيائي والكيميائي (ISEM). 6 : 163–167. doi : 10.1016/j.procir.2013.03.079 . ISSN  2212-8271.
  10. ^ "آلات المغازل المتعددة - نظرة عامة متعمقة". آلة دافنبورت . تم الاسترجاع في 2017-08-25 .
  11. ^ زيلينسكي، بيتر (2014-03-14)، "المستخدمون الجدد يعتمدون على برامج المحاكاة"، متجر الآلات الحديث .

قراءة إضافية

  • بريتين، جيمس (1992)، ألكسندرسون: رائد في الهندسة الكهربائية الأمريكية ، مطبعة جامعة جونز هوبكنز، رقم ISBN 0-8018-4228-X.
  • هولاند، ماكس (1989)، عندما توقفت الآلة: حكاية تحذيرية من أميركا الصناعية ، بوسطن: مطبعة كلية هارفارد للأعمال، رقم ISBN 978-0-87584-208-0، OCLC  246343673.
  • نوبل، ديفيد ف. (1984)، قوى الإنتاج: تاريخ اجتماعي للأتمتة الصناعية ، نيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة: كنوبف، ISBN 978-0-394-51262-4، LCCN  83048867.
  • Reintjes, J. Francis (1991)، التحكم العددي: صنع تقنية جديدة ، مطبعة جامعة أكسفورد، ISBN 978-0-19-506772-9.
  • ويزبيرج، ديفيد، ثورة التصميم الهندسي (PDF) ، تم أرشفة النسخة الأصلية (PDF) في 7 يوليو 2010.
  • وايلدز، كارل إل.؛ ليندجرين، نيلو إيه. (1985)، قرن من الهندسة الكهربائية وعلوم الكمبيوتر في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، رقم ISBN 0-262-23119-0.
  • هيرين، جولدن إي. "الصناعة تكرم مخترع التحكم العددي"، ورشة الآلات الحديثة ، 12 يناير 1998.
  • سيجل، أرنولد. "البرمجة التلقائية لأدوات الآلة التي يتم التحكم فيها رقميًا"، هندسة التحكم ، المجلد 3 العدد 10 (أكتوبر 1956)، ص 65-70.
  • سميد، بيتر (2008)، دليل برمجة الحاسب الآلي الرقمي (الطبعة الثالثة)، نيويورك: دار النشر الصناعية، رقم ISBN 9780831133474، LCCN  2007045901.
  • كريستوفر جون باجاريجان (فيني) إدمونتون ألبرتا كندا. CNC Infomatic، تصميم وإنتاج السيارات .
  • فيتزباتريك، مايكل (2019)، "التصنيع وتكنولوجيا التحكم الرقمي بالكمبيوتر".
  • الوسائط المتعلقة بالتحكم العددي بالحاسوب في ويكيميديا ​​كومنز
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=التحكم_العددي&oldid=1254518817"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate