عرض تقديمى 1
Download
Report
Transcript عرض تقديمى 1
مصلحة الكفاية االنتاجية والتدريب المهنى
أالدارة العامة لمنطقة الجيزة
مجمع التدريب بالحوامدية
برمجة وتشغيل الماكينات ذات التحكم العددى
Computerized numerical
control
)(CNC
إعداد
م/محمد جمال عبد الغنى
أحمد شوقى ابراهيم
التحكم العددي ( NUMERICAL CONTROL ) NC
التحكم العددي ( ) NCهو نوع من أتوماتيكية البرامج Programmable Automation
التي يتم من خاللها التحكم في الماكينات من خالل مجموعة من األرقام واألحرف ورموز
أخري يتم تكويدها بطريقة مناسبة لتكون برنامج من التعليمات لتنفيذ إنتاج شغلة معينة .
وحينما يتم تغير الجزء (الشغلة) يتم تغير البرنامج المسئول عن إنتاجها .
إن القدرة على تغيير البرنامج جعل من أنظمة التحكم العددي أكثر مالءمة في إنتاج الكميات
الصغيرة والمتوسطة .
ترسل المعلومات إلى الماكينات كمجموعة من البلوك و كل بلوك من المعلومات عبارة عن
مجموعة من األوامر تكون كافية لتقوم الماكينة بتنفيذ عملية تشغيل واحدة.
وتكون مجموعة من هذه البلوكات ( التعليمات ) ما يسمي ببرنامج NCويتم تنظيم هذه
التعليمات بطريقة منطقية حيث تقوم بتوجيه الماكينة الداء عمل محدد حيث يكون في الغالب
إنتاج شغلة أو جزء لذلك يسمى البرنامج المسئول عن إانتاج هذا الجزء بالبرنامج الجزئي
( . ) Part Program
التحكم العددي ( NUMERICAL CONTROL ) NC
ويتكون نظام التحكم الرقمي من األجزاء الرئيسية الثالثة التالية :
– 1برنامج من التعليمات أو البرنامج الجزئى Program of instructions
– 2وحدة تحكم الماكينة Machine Control Unit
– 3معدات العمليات ( الماكينة ) Processing equipment
والعالقة العامة بين هذه األجزاء موضحة بالشكل ( . ) 1 – 1
التحكم العددي ( NUMERICAL CONTROL ) NC
إن ماكينات التحكم الرقمي NCال تحتوي على ذاكرة وتعمل بطريقة
قراءة بلوك واحد من المعلومات من البرنامج الجزئي وتقوم بتنفيذه وال
تحتفظ به لذلك يتم االحتفاظ بالبرنامج بصورة دائمة على شرائط مثقبه.
قد يكون اإلنتاج المتكرر لجزء معين على ماكينات التحكم العدديNC
يكون ذات تأثير قاسى على الشريط المثقب ويحدث تآكل على الشريط
وخاصة على فتحات التغذية الموجودة علية .
-2التحكم العددي بالحاسب )(CNC
COMPUTER NUMERICEL CONTROL
التحكم العددي بالحاسب CNCيحتفظ بنفس المبادئ
األساسية لماكينات التحكم العددي NCولكن
مع إضافه حاسب بوحدة التحكم يقوم بتخزين البرامج .
اصبحت عمليه التحديث والتطوير أكثر بساطه
باستخدام التحكم العددي بالحاسب حيث أصبح
المطلوب في غالبيه األوقات هو تطوير حزم
البرامج المحفوظة في الحاسب .
وباستخدام التحكم العددي بالحاسب أصبح من الممكن اآلن االحتفاظ بالبرامج
ألجزئيه ) ) PART PROGRAMSفي ذاكرة الحاسب مما أدى إلى إلغاء االعتماد على
الشريط وأجهزة قراءته البطيئة في تنفيذ البرامج .
ومن الخواص الجديدة لماكينات CNCاألتى :
البرامج المخزنة
STORED PROGRAMS
لقد أصبح من الممكن االحتفاظ بالبرامج الجزئية داخل ذاكرة الحاسب حيث يمكن تشغيل ماكينات
CNCمن خالله مرات عديدة ومتكررة و يتم االحتفاظ بها في ذاكرة الحاسب حتى بعد انتهاء
العمل اليومي .
خواص التعديل
) ( EDITING FACILITIES
إن إدخال الحاسب على أنظمه التحكم أضاف إمكانيه إجراء تعديالت على البرامج الجزئية
الموجودة في الذاكرة لذلك فان التعديالت والتحسينات واصالح األخطاء يمكن أجراؤها على
الماكينة من خالل وحدة الحاسب وبعد ذلك يمكن االحتفاظ بالنسخة المعدله من البرنامج على
الحاسب .
البرامج الفرعية ()SUB-PROGRAMS
من الخواص التي تم استنباطها في ماكينات CNCخاصية تعريف برامج فرعيه يمكن استدعائها
وتنفيذها من خالل البرنامج الرئيسي عدة مرات و تفيد هذه الخاصية في حالة إجراء عملية إنتاج
معينه لمرات عديدة أثناء البرنامج مما يقلل من طول البرنامج و من أمثلة عمليات اإلنتاج التي
يمكن تكرارها أثناء البرنامج مجموعة من الثقوب المتماثلة في أماكن مختلفة من الشغله
استخدام ظروف القطع المناسبة Optimised Machining Condition
نتيجة للتطور الهائل في صناعة الحواسب وقدراتها السريعة على عمل أصعب الحسابات في وقت قصير ،أمكن التحكم
في استخدام عوامل القطع المناسبة أثناء عملية القطع .مثال ذلك إمكانية التغيير المستمر لسرعة عمود الدوران في
المخرطة لتناسب سرعة القطع المناسبة في حالة تغير عمق القطع وذلك أثناء عمليات القطع الوجهي .
Communications Facilities
خواص االتصاالت
إن استخدام حاسب في ماكينات CNCأعطي إمكانية اتصاله بأنظمة الحاسب األخرى المتوفرة في المصنع .لذلك اصبح
من الممكن إنزال البرنامج الجزئي إلى وحدة التحكم من خالل توصيل الماكينة بحاسب خارجي
اكتشاف األعطال Diagnostics
كل ماكينات CNCالحديثة تأتي مجهزه بحزم برامج قوية الكتشاف األعطال نتيجة ألجراء اختبار شخصي لوظائف
الدوائر اإللكترونية الموجود بالماكينة .
–المعلومات اإلدارية Management information
نتيجة لتحكم نظام NCCفي لغالبية الوظائف على الماكينة من خالل الحاسب ،فمن الممكن توصيله بأي نظام حاسب
آخر وإرسال بعض البيانات عن عملية اإلنتاج والتي تفيد في اتخاذ بعض القرارات اإلدارية .ومن أمثلة هذه البيانات التي
يمكن الوصول عليها من حاسب الماكينة ،زمن تشغيل عمود الدوران وزمن تشغيل الجزء ………الخ .
–اختبار البرنامج Program Proving Facilities
كثير من ماكينات CNCتحتوي على حزم برامج تقوم بتنفيذ المعلومات الموجودة في البرنامج واختبار شكل الجزء
المنتج قبل أجراء عملية اإلنتاج الفعلية .ويتم تنفيذ ذلك وإظهاره بالرسم على وحدة إظهار مرئية ( شاشة ) .
مقارنة ماكينات CNCوالماكينات التقليدية للقطع
تطبيقات إستخدام ماكينات CNC
نتيجة للمزايا التي سبق ذكرها لماكينات CNCفان افضل استخدام لهذه الماكينات يكون دفعات
إنتاج بكميات قليلة أو النتاج جزء واحد معقد الشكل .
وبالتحديد فان ماكينات CNCال تستخدم لإلنتاج الكمي وال تستطيع أن تنافس ماكينات اإلنتاج
الكمي .
ويجب االستفادة من الخاصية الرئيسية لماكينات CNCوهي المرونة ( قدرة الماكينة على
التحول من منتج إلى آخر في وقت قصير ) .
وهناك العديد من المجاالت التي يمكن استخدام ماكينات CNCفيها وتكون ذو عائد اقتصادي
مثل :
– 1عندما يكون األجزاء المطلوبة إنتاجها ذات دقة عالية .
– 2عندما يكون عدد العمليات في الجزء الواحد كبيرة ومكلفة وكذلك وقت الضبط طويل .
– 3عندما يكون وقت المسموح به إلنهاء المنتج قصير وال يسمح بتجهيز مرشدات أو مثبتات
– 4عندما يكون المنتج معقد وإنتاج كمية منه قد تؤدي إلى إحتماالت الخطاء البشري .
– 5عندما يكون التغيير في التصميم مطلوب النتاج عائله من المنتجات المتشابهة .
– 6عندما تكون تكلفة التفتيش عالية وتمثل جزء كبير من التكلفة اإلجمالية لإلنتاج .
– 7عندما تكون تكلفة العدة عالية أو ال يكون هناك مكان لتخزنيها .
عيوب ماكينات CNC
إن عيوب استخدام ماكينات CNCتكاد تكون قليلة ولكن هناك بعض النتائج السلبية نتيجة
استخدامها
ومن هذه العيوب اآلتي :
-1التكلفة الرأسمالية العالية للماكينة نفسها وكذلك تكاليف تركيبها .
لذلك فانه يفضل أن تكون الماكينة في معظم الوقت في حاله قطع ويفضل عملها في ورديات
مستمرة طول اليوم لالستفادة منها والستعادة التكلفة الرأسمالية العالية في أقرب وقت
-2توافر نوعية خاصة من متطلبات الصيانة ذات إمكانيات عالية وذلك نتيجة التكنولوجيا العالية
المستخدمة في تصميم وتصنيع مثل هذه الماكينات0
-3توافر تسهيالت خاصة لعمليات التخطيط ،نتيجة إلجراء جميع عمليات التجهيز لإلنتاج بعيدا
عن الماكينة مثل تجهيز البرنامج وضبط العدة وقياسها0
– 4اإلحتياج ألنظمة تدريب دقيقة لتدريب أفراد جدد أو إلعادة تدريب قوة العمل القديمة .
Axis identification
إن األساس الذي بنى عليه عمليه تعريف المحاور هو النظام اإلحداثي
الديكارتى ( )Cartesian coordinate systemالذي يستخدم في
عمليه الرسم البياني .
ويتم تعريف اتجاهات الحركه الثالث
باألحرف اإلنجليزي x.y.zويجب أن
يتم تحديد اتجاة الحركه إما في االتجاه
الموجب أو االتجاه السالب للمحور الذي
يتم التحكم فيه .ويتم تعريف اتجاه الحركه
بواسطة وضع العالمة الموجبة ()+
أو العالمة (_) ويتم تحديد اتجاة الموجب أو
السالب بالنسبة لنقطة أصل الماكينة
( ) machine datum pointويتم تعريف المحاور الرئيسية كاألتي - :
أ -المحور -: Z
يكون محور الحركه zدائما موازى للعمود الرئيسي للدوران للماكينة بغض النظر
عما إذا كان هذا العمود يحمل عدة أو شغله .وفى مراكز اإلنتاج الرأسية يكون
المحور zرأسيا بينما يكون أفقيا في حاله مراكز اإلنتاج االفقيه .
ب -المحور -: X
ويكون محور Xدائما أفقيا و موازى لسطح تثبيت الشغلة وعلى زاوية قائمة مع
المحور . Z
ج -المحور -: Y
يصنع المحور Yدائما زاوية قائمة مع كل من المحورين . Z , Xويكون االتجاه
الموجب لمحور Yهو الذي يكمل النظام اإلحداثي النمطي ذو الثالث محاور .
في حالة مركز الخراطة CNCيكون هناك محورين رئيسين للحركة على زاوية
قائمة لبعضهم البعض .لذلك فان مراكز الخراطة CNCليس بها محور .Y
ويكون االتجاه الموجب لهذة المحاور هو االتجاه الذي يؤدى إلى زيادة المسافة
بين الشغله والعدة
محاور الدوران
وفي الماكينات التي تحتوي على حركة محور دائرية تعرف هذه المحاور بالرموز ، C
A ، Bوالتي تناظر الحركة الدورانيه حول المحاور الخطية X ، Y ، Zعلى التوالي .
والحركة الدورانية في اتجاه عقارب الساعة تعتبر هي الحركة الموجبة
ويحدد اتجاه عقارب الساعة من خالل النظر من نقطة األصل في اتجاه ، +Y ، +Z
. +Xيتم تحديد كمية حركة الدوران بالدرجات .
وصف لوحة التحكم بالماكينة CONTROL KEYBOARD
النقاط المرجعية
وترحيل الصفر
على ماكينة المخرطة
CNC
الخــراطة
ترحيل نقطة صفر الماكينة على ماكينة الخراطة CNC
بنظام التحكم Sinumerik 810T
تقع نقطة صفر الماكينة (Machine Zero Point) Mفى مخارط CNC
خلف الظرف مباشرة على محور الدوران وهذه النقطة من الصعب أن تنسب
اليها احداثيات النقط فى البرنامج المراد تصميمه والتى تشكل المسارات المختلفة
للمنتج المراد الحصول عليه لذا فمن المتاح اختيار نقطة بديلة تقع على محور
الدوران أيضا وتنسب أبعادها لنقطة Mولكن فى مكان يسهل على المبرمج أن
ينسب نقاطه اليها
ترحيل نقطة صفر الماكينة على ماكينة الخراطة CNC
بنظام التحكم Sinumerik 810T
ترحيل نقطة صفر الماكينة على ماكينة الخراطة CNC
بنظام التحكم Sinumerik 810T
وهذا يتم بثالث طرق هى-:
الطريقة األولى-:
اختيار نقطة الصفر الجديدة )W (Workpiece Zero Pointعلى
مرحلة واحدة -وهى نقطة تقع على وجه المشغولة -وذلك باستخدام أمر
ازاحة الصفر ) (Zero Offsetوهنا نجد أن هناك أربعة أكواد
تقوم بعمل نفس المهمة وهى ازاحة الصفر أال وهى
) (G54,G55,G56,G57فللمبرمج مطلق الحرية فى اختيار أى من
هذه األكواد العطاء أمر ازاحة الصفر داخل البرنامج والشكل التالى يبين
كيفية كتابة هذا األمر -:
ترحيل نقطة صفر الماكينة على ماكينة الخراطة CNC
بنظام التحكم Sinumerik 810T
الطريقة األولى
ترحيل نقطة صفر الماكينة على ماكينة الخراطة CNC
بنظام التحكم Sinumerik 810T
الطريقة الثانية
وهى اختيار نقطة الصفر باستخدام
األمر G58
)(Programmable Zero Offset
ويعنى هذا األمر أن قيمة االزاحة
من نقطة صفر الماكينة الى نقطة
صفر الشغلة سيكتب داخل البرنامج
الى جوار G58
كما هو مبين فى الشكل التالى :
ترحيل نقطة صفر الماكينة على ماكينة الخراطة CNC
بنظام التحكم Sinumerik 810T
الطريقة الثالثة
وفيها يتم اختيار نقطة الصفر باستخدام األمرين :G54+G58
أى أن االزاحة من نقطة صفر الماكينة Mالى نقطة صفر الشغلة W
سيتم على مرحلتين المرحلة األولى من نقطة Mالى نقطة Aوالمرحلة
الثانية من نقطة Aالى نقطة Wكما هو مبين فى الشكل التالى :
طريقة تحديد نقطتي A ,Wعلى الماكينة بواسطة
( (G54+G58
بعد تشغيل الماكينة وفى وضع التشغيل اليدوي JOGنتبع الخطوات التالية :
-1نختار وضع مناسب من برج العدة ليس عليه عدة قطع وذلك بواسطة زر
.
تغيير العدة
وتكون
-2نحرك برج العدة يدويا فى اتجاه الظرف وذلك بواسطة زر
الحركة فى هذا االتجاه بحذر شديد حتى يتم التالمس بين سطحي البرج
والظرف .
-3نأخذ القيمة المسجلة على شاشة الحاسب فى وضع التالمس هذا فى اتجاه Z
لنسجلها فى الصفحة الخاصة بـ G54
إختيار شروط التشغيل
يحتاج تخطيط العمليات إلى إختيار شروط التشغيل لكل خطوة و ذلك يعنى
بالتحديد إيجاد قيم سرعة القطع و التغذية و عمق القطع التى تعتبر المتغيرات
األساسية ألى عملية تشغيل حيث أنها تؤثر تأثيرا مباشراً على أدائها من
خالل تأثيرها على قوى القطع و القدرة المستنفذة و درجة الحرارة فى منطقة
القطع و عمر العدة و دقة التشغيل و جودة التشطيب و هو ما يؤثر بالتالى
على معدل إزالة المادة من سطح الشغلة و من ثم على معدالت اإلنتاج و زمن
التشغيل و تكلفة القطعة ،لذلك يؤدى سوء إختيار شروط القطع إلى انخفاض
اإلنتاجية و تدهور مستوى جودة المنتج و إرتفاع تكلفة التصنيع ,
و يتم تحديد قيمه شروط القطع حسب الترتيب األتى :
G-CODES
-1امر االنتقال السريع بين نقطتينG00
ويستخدم لالنتقال السريع بين نقطتين فى الفراغ
{اليوجد شوط قطع }
يكتب على النحو التالى G00 X…Z…. :
حيث X ,Zاحداثى النقطة المراد االنتقال اليها
- 2امر التشغيل فى مسار خطىG01
ويستخدم هذا االمر فى القطع فى خط مستقيم
{افقى – راسى -مائل }
يكتب على النحو التالى :
G01 X…Z….
حيث X ,Zاحداثى النقطة المراد االنتقال اليها
G-CODES
-3امر التشغيل فى مسار دائرىG02
ويستخدم للقطع فى مسار دائرى فى اتجاة دوران عقارب الساعة (قوس )
وهنا البد من تحديد نق المسار الدائرى
ويكتب فى البرنامج على النحو التالى …G02 X…Z…B
حيث ان X ,Zإحداثى نقطة نهاية المسار الدئرى {القوس}
هو نصف القطرB
G-CODES
-4امر التشغيل فى مسار دائرىG03
ويستخدم للقطع فى مسار دائرى فى عكس اتجاة دوران عقارب الساعة
(قوس )
وهنا البد من تحديد نق المسار الدائرى
ويكتب فى البرنامج على النحو التالى …G03 X…Z…B
حيث ان X ,Zإحداثى نقطة نهاية المسار الدئرى {القوس}
هو نصف القطرB
G-CODES
تعويض نصف قطر حافة قلم القطع G41, G42
فى حالة القطع فى خط مائل فأن نقطة القطع الحقيقية فى القلم تختلف عن
النقطة النظريه ,ولتصحيح ذلك وتعويضة يتم استخدام االوامر G41,
G42
ويستخدم االمر G40النهاء عمل لالكواد G41 , G42
G-CODES
االحداثيات الكارتيزيه واالحداثيات النسبيه
لتعريف الماكينة على نوع االحداثيات المستخدم فى البرمجة يتم ذلك عن طريق استخدام
االكواد G90,G91
أمر البرمجة المطلقة G90
وفيه كل ابعاد النقاط فى المحاور [ ]X,Zتنسب الى
نقطة االصل { } 0,0اى نقطة صفر الشغلة []w
حيث البعد فى اتجاة المحور xيشير الى االقطار
البعد فى اتجاة المحورzيمثل البعد المطلق عن نقطة w
G-CODES
-: G90 مثال على
G-CODES
أمر البرمجة النسبية G91
وفيه كل نقطة تنسب الى نقطة التى تسبقهامباشرة
{وهنا يراعى االتى }البعد فى اتجاة المحور
zيمثل البعد النسبى عن النققطة التى
تسبقهامباشرة وهنا يراعى {اشارة }_،+
G-CODES
-: G91 مثال على
G-CODES
المر G70للقياس بالبوصة
بعد ادخال هذا الكود ،فإن الماكينة تحسب كل القيم التالية بوحدة البوصة
{بوصة =25.4مم}
االمر G71للقياس بالملي متر
بعد ادخال هذا الكود ،فإن الماكينة تحسب كل القيم التالية بوحدة المللى
االمر G92
وهو امر تحديدأقصى سرعة دوران للماكينة {عمود االدارة } أثناء عملية التشغيل وتكون
بوحدة لفه /دقيقة
…G92 S
وتكتب فى البرنامج على النحو التالى
حيث Sتشير الى سرعة الدورا [لفة /دقيقة ]
G-CODES
االمر G94
وباستخدام هذا الكود يمكننا إدخال كل قيم التغذية Feedلكل دقيقة [ مم /د أ ؛ بوصة /د ]
وتكتب على النحوالتالى ……G94 F
االمر G95
امر إدخال كل قيم التغذية لكل لفة [ مم /لفة أ ،بوصة /لفة ]
االمر G96
أمر لتثبيت السرعة اثناء عملية القطع بوحدة م /دقيقة
االمر G97
ويستخدم لتثبيت السرعة أثناء عملية القطع بوحدة لفة /دقيقة
G-CODES
اختيار مستوى التشغيل
G17هو مستوى التشغيل X-Y
G18هو مستوى التشغيل X-Z
G19هو مستوى التشغيل Y-Z
يتم اختيار مستوى التشغيل الذي يتم فيه
االستكمال الدائري واإلحداثيات القطبية
و استعواض نصف قطر العدة وسوف يتم
األخذ في الحسبان استعواض طول العدة
فى االتجاه العمودي على هذا المستوى
M Codes
أوامر الكود Mهي مجموعة من األوامر المتنوعة ويمكن كتابتها في سطر
واحد
منفردا في البرنامج أو دمجها مع سطر به .G Code
ويستمر تنفيذ أمر الكود Mحتى يتم إلغاؤه بأمر من نفس الكود مرة أخرى.
-1أمر إيقاف التشغيل الغير مشروط M00
باستخدام هذا األمر يتوقف عمود اإلدارة عن الدوران وتتوقف التغذية وكذلك
التبريد ويمكن فتح باب الحماية .وإذا أردنا االستمرار في البرنامج نتأكد من
غلق باب الحماية ثم نضغط على ذر البدء Startمرة أخرى .
-2أمر إيقاف التشغيل المشروط M01 :
وهو يقوم بنفس وظيفة M00لكن البد من تشغيل هذه الخاصية من لوحة التحكم
Program Stop / Yes
M Codes
-3أمري نهاية البرنامج M02 / M30:
باستخدام هذه األكواد ينهي البرنامج عمله ويعود إلى نقطة البداية
-4أمري دوران عمود اإلدارة M3 / M4 :
M03دوران عمود اإلدارة في اتجاه دوران عقارب الساعة .
M04دوران عمود اإلدارة في عكس اتجاه دوران عقارب الساعة .
-5أمر إيقاف عمود اإلدارة M05 :
وهي عملية فرملة كهربائية لعمود اإلدارة يتوقف بها تماما عن الدوران .
M Codes
-6أمري تشغيل وإيقاف سائل التبريدM08 / M09 :
تشغيل دورة التبريد M08
إيقاف دورة التبريد M09
-7أمر نهاية البرنامج الفرعيM17 :
يمثل هذا األمر نهاية البرنامج الفرعي والعودة إلى البرنامج الرئيسي
لالستمرار في تنفيذ باقي البرنامج الرئيسي .
خطوات إنشاء برنامج
.1
اختيار وضع الكتابة والتعديل Edit Mode
.2
الضغط على مفتاح
.3
الضغط على مكتبة البرامج Libاسفل الشاشة الختيار
اسم برنامج جديد
.4
كتابة اسم البرنامج O9ثم الضغط على مفتاح
خطوات استدعاء برنامج موجود من قبل
.1
اختيار وضع الكتابة والتعديل Edit Mode
.2
الضغط على مفتاح
.3
الضغط على مكتبة البرامج Libاسفل الشاشة الختيار
اسم البرنامج المطلوب
.4
كتابة اسم البرنامج O3ثم الضغط على مفتاح
خطوات الغاء وحذف برنامج
.1
اختيار وضع الكتابة والتعديل Edit Mode
.2
الضغط على مفتاح
.3
الضغط على مكتبة البرامج Libاسفل الشاشة الختيار
اسم البرنامج المطلوب المطلوب حذفه
.4
اكتب O5ثم الضغط على مفتاح
Thank you
Any Question?