گروه صنایع چوب و کاغذ ابوذر
مطالبی پیرامون صنایع چوب و کاغذ و زیر مجموعه های تبدیل مکانیکی و تبدیل شیمیایی چوب
صفحات وبلاگ
کلمات کلیدی مطالب

ماشین های کنترل عددی در صنایع چوب

مقدمه : دانش ومهارت مفید شامل مجموعه اطلاعاتی است که صرفا باعث

اسایش و افزایش سطح ایمنی و رفاه انسان باشد و نیز مشکلات و دشواریهای انجام کارها را بر طرف نماید و فرایند تولید و ساخت و یا ارایه خدمات را کوتاه تر و سریعتر انجام دهد .

مسیر ترقی و پیشرفت بشری از گذرگاه اتوماسیون و به خدمت گرفتن ماشین الات و ابزارهای دقیق و پیشرفته عبور می کند وبرای رسیدن به اهداف متعالی ورفاه و اسایش عمومی ، بکارگیری و استفاده ازماشین الات هوشمند الزامی است . رشد جمعیت و افزایش تقاضا ، بازار عرضه را مجبور به روی اوردن به روش ها و وسایل دقیق و پر سرعت کرده است و از انجا که دقت و سرعت  و توان تولید بالا از ویژگی های صنایع و تکنولوژی پیشرفته امروزی است ، جهت رسیدن به قافله صنعت جهان ، اشنایی و نحوه کاربرد این ماشین الات ضروری به نظر می رسد .

همانگونه که هر معارفه و اشنایی با شناخت سخت افزاری و پیکره کلی مورد شناخت ، اغاز می شود ، این مجموعه نیز این سنت را رعایت کرده وبا شناخت اجمالی ماشین الات CNC و سیر تکاملی ان از دهه 1950 تا امروز به اختصار بیان گردیده و سپس به انالیز و نحوه عملکرد هر جزء از این ماشین الات پرداخته ایم .

 

 

 

 

 

فصل اول : تاریخچه ماشین های کنترل عددی کامپیوتری

نیاز به ساخت قطعات دقیق و یک شکل و هم اندازه بشر را به سمت این ماشین الات سوق داد اوایل قرن هجدهم جان ویکنسون ماشینی برای سوراخکاری و ژاکورد دستگاه بافندگی اختراع کرد که از کارت سوراخدار استفاده می شد .                               

اواسط قرن هجدهم جان تی پارسونز ماشینی طراحی کرد که توسط کارت سوراخدار کنترل می شد وسطح مورد ظر در اثرحرکت ابزار برش دهنده در مسیرهای مشخص ایجاد می شد نورتابیده شده به نوار از میان سوراخهای یک نوار متخلخل عبور کرده و کلیدهایی جهت راه اندازی موتورهای  ( DC )   را فعال می کرد                    .

بعدها ابزارهای برشی توسط بادامکها و سیستم های هیدرولیکی کنترل می شد دلیل افزایش دقت وتولید درحقیقت انتقال تلاش ها وتصمیم گیری های انسان به ماشین وپس از ان مکانیزم های کنترلی بدون فکر بود .

دراوایل سال1950 نیروی هوایی امریکا جهت همگام کردن تکنیکها با تغییرات مکرردرطراحی ومهندسی قطعات پیشرفته هواپیماماشین هایی باسیستم کنترل یک محور راساخت .

 1952پارسون یک ماشین فرز کپی تراش معمولی رابه سیستم کنترل سه محور مجهزکردا خرین استفاده ازنوارهایسوراخ داربرای کنترل محورهای( NC ) با جایگزین شدن قطعات الکترونیکی بالامپ خلائ واختراع حافظه ( Rom ) پا به عرصه وجود گذاشت کنترل اطلاعات این ماشین ها بکمک کامپیوترانجام شدوسیستم های   CNC توانایی ذخیره خطوط برنامه ودستورات درحافظه کامپیوتر بسیار ساده وقابل اطمینان بوده و خطاهای روش نوارسوراخ دار را حذف می نمود  وحجم واندازه سیستم های کنترل کوچک شده و مقدار حافظه و قابلیت اطمینان راافزایش داد و امکان ویرایش وکنترل برنامه های نوشته شده به صورت تصویری میسر گردید.

سیستم های اعلام خطر ازقبیل تصادف ابزار برنده باقطعه کار وسایر قسمت های ماشین نیز تعبیه گردید وکنترل سرعت دورانی وپیشروی موقعیت ابزار وحرکات آنها ومحورها به راحتی امکان پذیر شد.

درابتدا فقط ازمختصات کارتزین(دکارتی)برای کنترل محورها در حرکات خطی ومنحنی استفاده  شد اکنون (  DNC) یا اتصال ابزار با کابل به کامپیوتر و (  DNC ) یا کنترل توسط صدا و  حافظه ناپایدار سیستم ها در حال توسعه اند درسیستم (  VNC  )اپراتور برنامه مورد نظر را با صدای بلند خوانده وان برنامه درحافظه دستگاه ذخیره می شود .

ماشین های برش دهنده در ابتدا توسط اهرم ها بوسیله افراد کنترل می شدند .یک موتور الکتریکی قطعه کار را به صورت خطی یا دورانی به حرکت در می آورد .نیروی موتور ،مستقیما به قطعه کاری که باید دوران یا حرکت می کرد منتقل می شد .ابزار نیز حرکت خطی داشتند .

در اواخر قرن نوزدهم ،سیستم اتوماتیک حرکت توسط بادامک ها و استپ های از قبل تنظیم شده روی ماشین ها قابل استفاده بود واین ماشین ها دارای " تارت " ابزار گیر بودند .   

کنترل ماشین ها توسط سیستم های هیدرولیکی ، پنوماتیکی ، الکتریکی یا ترکیبی از آهاست . انواع ماشینهای NC از نظر عملکرد عبارتند از :

ماشین های NC دارای حلقه باز ( OPEN-LOOP)

ماشین های NC دارای حلقه بسته ( CLOSE-LOOP )

در ماشین های  NC حلقه باز فرمان به ابزار یا میز ماشین فرستاده می شود و ابزار یا میز ،  دستور رسیده را انجام رسیده را انجام می دهد و منتظر فرمان بعدی می ماند . اما هیچ پیام بازخوردی به قسمت کنترل نمی فرستد . در این نوع کنترل نمی توان ، انجام دقیق دستورات و فرامین را بررسی نمود .

درماشین های NC حلقه بسته یک سیگال بازخورد توسط سنسور به قسمت کنترل برمی گردد . هنگامی که میز دستگاه به موقعیت تعریف شده برسد ، سنسور موقعیت میز را سنجیده و اطلاعات موقعیتی انرا به قسمت کنترل اطلاع می دهد .

در سیستم کنترل عددی کامپیوتر ی CNC ، یک کامپیوتر ، حافظه را تشکیل می دهد و اساسا یک کامپیوتر جهت کنترل سیستم ماشین CNC به کار گرفته شده است .

در این روش ، ذخیره اطلاعات به جای استفاده از نوار سوراخ دار ، در حافظه کامپیوتر صورت می گیرد . مزیت استفاده از کامپیوتر بر نوار پانچ ، حجم زیاد اطلاعات ذخیره شده و اسانی و تسهیل ورود اطلاعات و تصحیح روی آن است .در دستگاههای CNC می توان  اطلاعات را به صورت دستی نیز وارد کرد ( MDI ):

MANUAL  DATA  INPUT

توسط این روش می توان خطوط برنامه را اصلاح کرد و یا خط ،ابعاد ، سرعت پیشروی ، سرعت دورانی و غیره را تغییر ر داد . از نوار های کاغذی ( مغناطیسی ، دیسکت ، و ...)  نیز جهت ورود اطلاعات به حافظه کامپیوتر استفاده می شود . اطلاعات می تواند مستقما توسط صفحه کلید وارد حافظه ی کامپیوتر CNC شود .

کدهای مورد استفاده در نوار ها ی کامپیوتر  عبارتتد از (EIA ) و( ACII  ) که ماشینهای مدرن  CNC از نوارهایی که طبق استانداردهای فوق باشند استفاده می کنند .

جهت باز خوانی نوارهای  پانچ از دو روش مکانیکی یا الکتریکی می توان استفاده کرد :

مکانیکی : استفاده از چرخ دنده وایجاد تماس و برقراری اتصال الکتریکی در سوراخها .

فوتو الکتریک ( نوری ) : یک طرف منابع تولید نور و طرف دیگر فتوسل های حساس به نور .

 ضمنا اطلا عات دریافت شده توسط ماشین تا تکمیل شدن یک بلوک مورد استفاده قرار نمی گیرد اطلاعات و برنامه مستقما توسط یک ترمینال به یک یا چند ماشین برش منتقل می شود واگر باز خوانی توسط ماشین CNC باشد ، ابزار می تواند با سیکنالهای رسیده فعال شوند .

جهت کنترل ماشینهای CNC صفحات کنترل توسط سازنده ها روی دستگاه تعبیه می شود . بیشتر سیستم ها یک قسمت کنترل و چک کننده برای کنترل تمام قطعات و زیر مجموعه های سیستم را دارا می باشند .

 برمامه ها به درون ماسین فرستاده شده و تا زمانی که انها را پاک کنند ویا اینکه برق اصلی ماشین را قطع کنند باقی می مانند . ساده ترین نوع صفحه ی کنترل ، دارای کنترل حرکت دوبعدی X وY میز ماشین است که فقط یک مختصات ( X , Y ) A می تواند در یک زمان به کنترل دلده شود . صفحه ی کنترل سوپرت های میز ماشین را جهت رسیدن به موقعیت خواسته شده هدایت می کند و می تواند در دو سیستم متریک واینچی کار کند ونیز با این کنترل در مختصات مطلق ویا زنجیره ای نیز می توان کار کرد . روش انتقال اطلاعات به درون ماشین :

 می توان از کلید های صفحه کنترل استفاده کرد . مثل پاک کردن ، انتخاب حالت عملیاتی ، کدها ، حرکت محورها ، جبران طول ابزار ، دکمه ها یا سویچ های دستی اجازه آماده کردن برنامه یا وارد نمودن اطلاعات و حرکت  دادن محورها ، را به اپراتور می دهند . وقتی ماشین در حالت دستی است ، خود ماشین و مکانیزمهای کنترلی هر دو فعالند : ابتدا مقادیر z,y,x   و سپس جهت حرکت انها ( +یا - ) انتخاب می شود هر محور می تواند یا حرکت پله ای داشته باشد ( گام به گام STEP) ویا حرکت پیوسته .

کلید ماشین های CNC دارای نوعی مکانیزم توقف اضطراری هستند . یک دکمه قرمز رنگ بزرگ به شکل قارچ بوده و در محلی که در دید و دردسترس اپراتور باشد جهت عکس العمل سریع روی ماشین نصب شده است . و فشردن ان باعث استپ کلی دستگاه می شود ( تمامی حرکتها سریعا متوقف می شود( .

یک برنامه موجود در حافظه کامپیوتر ماشین از یک سری خطوط فرمان تشکیل شده است و مجموعه ای ازاطلاعات و پیام ها را به مکانیزم کنترل کامپیوتری که مستقیما به ماشین متصل است ، جهت اجرا می فرستد .  یک خط از اطلاعات ممکن است شامل  حروف ، نشانه ها ، شماره ها و یا نشانه ها  باشد . هدف از یک خط برنامه ، فرستا دن پیام برای کنترل ماشین است . این عمل می تواند کنترل میز یک ماشین ، سرعت دوران  اسپیندل ، ابزار های برشی جریان مکنده های پوشال و ... باشد .

G کد ها نشان دهنده توابع مقدماتی اند که باعث تغییراتی در انجام عملیات می شود . دو نوع  G کد وجود دارد : فعال و غیر فعال .

G کدهای فعال تازمانی که Gکدی هم خانواده ان وارد نشده یا حذف شونددر حافظه ماشین باقی می ماند

G کدهای غیر فعال فقط در همان خط برنامه که نوشته شده فعال است .

S کدها جهت سرعت  دورانی اسپیندل ( محور ماشین ) در برنامه نویسی CNC استفاده می شود .F کد ها جهت تعیین مقدار پیشروی ابزار در ماشین بکار می رود .

T کدها برای مشخص کردن شماره ابزار در مخزن ابزار ماشین استفاده می شود .

Mکد ها جهت استفاده از قسمت های عملکردی ماشین بکار می روند .

H کدها و D کدها برای تنظیم جبران طول ابزار بکار می رود .

I , J,K  کدها یی اند که حرکت دایره ای را تعریف می کنند .

مطالب اخیر:
دوستان من:
کدهای اضافی کاربر :