نظام CNC لأدوات الآلات CNC
هناك العديد من العوامل التي تؤثر على عملية ماكينات CNC، وعند تحليل عملية قطع العمل، ينبغي مراعاة خصائص ماكينات CNC. مع مراعاة مجموعة من العوامل، مثل ترتيب مسارات معالجة الأجزاء، واختيار الماكينات، وأدوات القطع، وتثبيت القطع. تتوافق ماكينات CNC المختلفة مع عمليات وقطع عمل مختلفة، وقد أصبح اختيار الماكينة المناسبة عاملاً أساسياً لتحسين الكفاءة وتقليل الاستثمارات في المؤسسات. يتضمن نظام CNC لماكينات CNC جهاز CNC، ومحرك تغذية (وحدة تحكم في معدل التغذية ومحرك سيرفو)، ومحرك مغزل (وحدة تحكم في سرعة المغزل ومحرك المغزل)، ومكونات الكشف. عند اختيار نظام CNC، يجب مراعاة ما سبق.
1. اختيار أجهزة CNC
(1) اختيار النوع
اختر جهاز CNC المناسب وفقًا لنوع أداة آلة CNC. بشكل عام، تُعدّ أجهزة CNC مناسبة لأنواع التشغيل مثل الخراطة، والحفر، والتجويف، والطحن، والطحن، والختم، والقطع بالتفريغ الكهربائي، لذا يجب اختيارها وفقًا لذلك.
(2) اختيار الأداء
يختلف أداء أجهزة CNC المختلفة بشكل كبير، مثل عدد محاور التحكم، بما في ذلك المحور الفردي، والمحورين، والثلاثة محاور، والأربعة محاور، والخمسة محاور، وحتى أكثر من 10 أو 20 محورًا؛ يوجد محوران أو أكثر للربط، وأقصى سرعة تغذية هي 10 م/دقيقة، و15 م/دقيقة، و24 م/دقيقة، و240 م/دقيقة؛ الدقة هي 0.01 مم، و0.001 مم، و0.0001 مم. تختلف هذه المؤشرات، كما تختلف الأسعار أيضًا. يجب أن تستند إلى الاحتياجات الفعلية لأداة الماكينة. على سبيل المثال، بالنسبة للتشغيل العام للخراطة، يجب اختيار التحكم بمحورين أو أربعة محاور (حامل أداة مزدوج)، وبالنسبة لتشغيل الأجزاء المسطحة، يجب اختيار ربط ثلاثة محاور أو أكثر. لا تسعى إلى أحدث وأعلى مستوى، اختر بحكمة.
(3) اختيار الوظائف
نظام CNC لأدوات ماكينات CNC يتميز بالعديد من الوظائف، منها الوظائف الأساسية - وهي وظائف أساسية لأجهزة CNC؛ ووظيفة الاختيار - وهي وظيفة متاحة للمستخدمين للاختيار من بينها. تُستخدم بعض الوظائف لحل مشاكل تشغيل الآلات المختلفة، وبعضها لتحسين جودة التشغيل، وبعضها لتسهيل البرمجة، وبعضها لتحسين أداء التشغيل والصيانة. بعض وظائف الاختيار مرتبطة ببعضها، ويتطلب اختيارها اختيار خيار آخر. لذلك، يجب أن يستند الاختيار إلى متطلبات تصميم أداة الآلة. تجنب اختيار وظائف كثيرة دون تحليل دقيق، أو إهمال الوظائف ذات الصلة، مما يقلل من كفاءة أداة آلة CNC ويسبب خسائر غير ضرورية.
يوجد نوعان من وحدات التحكم القابلة للبرمجة في وظيفة الاختيار: مدمجة ومستقلة. يُفضل اختيار نوع داخلي بطرازات مختلفة. أولًا، يجب أن يعتمد الاختيار على عدد نقاط إشارة الإدخال والإخراج بين جهاز CNC وأداة الآلة. يجب أن يكون عدد النقاط المختارة أعلى قليلاً من العدد الفعلي، وقد يتطلب كوب واحد أداء تحكم إضافيًا ومُعدّلًا. ثانيًا، من الضروري تقدير حجم البرامج المتسلسلة واختيار سعة التخزين. يزداد حجم البرنامج مع تعقيد أداة الآلة، وتزداد سعة التخزين أيضًا. يجب اختيارها بشكل معقول وفقًا للحالة الخاصة. هناك أيضًا مواصفات فنية مثل وقت المعالجة، ووظيفة التعليمات، والمؤقت، والعداد، والمرحّل الداخلي، وما إلى ذلك، ويجب أن تلبي الكمية أيضًا متطلبات التصميم.
(4) اختيار السعر
تنتج مختلف الدول ومصنّعو أجهزة التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC) مواصفات مختلفة للمنتجات، مع فروق أسعار كبيرة. بناءً على اختيار أنواع التحكم والأداء والوظائف، ينبغي إجراء تحليل شامل لنسبة الأداء والسعر لاختيار أجهزة التحكم الرقمي بالكمبيوتر ذات نسب الأداء والسعر الأعلى، وذلك لخفض التكاليف.
(5) اختيار الخدمات الفنية
عند اختيار أجهزة CNC التي تلبي المتطلبات الفنية، ينبغي مراعاة سمعة الشركة المصنعة، ومدى اكتمال تعليمات استخدام المنتج والوثائق الأخرى، وإمكانية تدريب المستخدمين على البرمجة والتشغيل والصيانة. هل يوجد قسم متخصص للخدمات الفنية يوفر قطع غيار طويلة الأمد وخدمات صيانة فورية لتحقيق أقصى قدر من الفوائد الفنية والاقتصادية؟
2. اختيار محرك التغذية
(1) يجب إعطاء الأولوية لاستخدام محركات سيرفو التيار المتردد
لأنه بالمقارنة مع محركات التيار المستمر، فإنه يتمتع بقصور ذاتي أصغر للدوار، واستجابة ديناميكية أفضل، وقوة خرج أعلى، وسرعة أعلى، وبنية أبسط، وتكلفة أقل، وبيئة تطبيق غير مقيدة.
(2) احسب ظروف الحمل
قم باختيار مواصفات محرك المؤازرة المناسبة عن طريق حساب ظروف الحمل المطبقة على عمود المحرك بشكل صحيح.
(3) حدد وحدة التحكم في السرعة المقابلة
يوفر مصنع محرك التغذية مجموعة كاملة من المنتجات لوحدة التحكم في معدل التغذية ومحرك المؤازرة المنتجة، لذلك بعد تحديد محرك المؤازرة، يتم تحديد وحدة التحكم في السرعة المقابلة وفقًا لدليل المنتج.
3. اختيار محرك المغزل
(1) يجب إعطاء الأولوية لمحركات المغزل السائدة
نظرًا لعدم وجود قيود التبديل والسرعة العالية والسعة الكبيرة مثل محركات المغزل ذات التيار المستمر، فإنها تتميز بنطاق واسع من تنظيم سرعة الطاقة الثابتة، وانخفاض مستوى الضوضاء، ورخص ثمنها. حاليًا، تستخدم 85% من أدوات ماكينات التحكم الرقمي (CNC) عالميًا محركات المغزل ذات التيار المتردد.
（2） حدد محرك المغزل حسب الحاجة
① احسب قوة القطع بناءً على أدوات آلية مختلفة، ويجب أن يلبي المحرك المحدد هذا المطلب؛ ② وفقًا لوقت تسارع المغزل المطلوب وتباطؤه، احسب أن قوة المحرك يجب ألا تتجاوز الحد الأقصى لقوة خرج المحرك؛ ③ في المواقف التي تتطلب بدء التشغيل والكبح المتكرر للمغزل، يجب حساب متوسط القوة، ولا يمكن أن تتجاوز قيمتها قوة خرج المحرك المقدرة المستمرة؛ ④ في المواقف التي تتطلب التحكم الثابت في السطح، يجب أن يكون مجموع قوة القطع المطلوبة للتحكم في سرعة السطح الثابتة والقوة المطلوبة للتسارع ضمن نطاق القوة الذي يمكن للمحرك توفيره.
(3) حدد وحدة التحكم في سرعة المغزل المقابلة
يوفر مُصنِّع محركات المغزل مجموعةً كاملةً من المنتجات لوحدات التحكم في سرعة المغزل ومحرك المغزل. بعد اختيار محرك المغزل، يتم اختيار وحدة التحكم في سرعة المغزل المناسبة وفقًا لدليل المنتج.
(4) اختر طريقة التحكم الاتجاهي
عندما يكون التحكم في اتجاه المغزل مطلوبًا، يمكن اختيار مشفر الموضع أو المستشعر المغناطيسي وفقًا للموقف الفعلي لأداة الماكينة لتحقيق التحكم في اتجاه المغزل.
4. اختيار مكونات الكشف
(1) اختر طريقة القياس
وفقًا لنظام التحكم في الموضع في نظام CNC، يتم قياس الإزاحة الخطية لأداة الآلة بشكل مباشر أو غير مباشر، واختيار مكونات الكشف الخطية أو الدورانية. حاليًا، تُستخدم أدوات آلة CNC على نطاق واسع للتحكم شبه المغلق، باستخدام مكونات قياس زاوية الدوران (المحولات الدوارة، ومشفرات النبضات).
(2) مراعاة دقة وسرعة الكشف
وفقًا لمتطلبات ماكينات CNC، سواءً للكشف عن الدقة أو السرعة، يتم اختيار مكونات الكشف عن الموضع أو السرعة (مولدات الاختبار، ومشفرات النبضات). بشكل عام، تُصمم الماكينات الكبيرة بشكل أساسي لتلبية متطلبات السرعة، بينما تُصمم الماكينات عالية الدقة والصغيرة والمتوسطة بشكل أساسي لتلبية متطلبات الدقة. دقة مكون الكشف المحدد أعلى عادةً من دقة التشغيل بترتيب واحد.
(3) حدد أجهزة ترميز النبضات ذات المواصفات المقابلة
قم باختيار المواصفات المقابلة لمشفرات النبضات بناءً على خطوة الكرة اللولبية لأداة آلة CNC، والحد الأدنى لسرعة الحركة لنظام CNC، ومضاعف الأوامر، ومضاعف الكشف.
(4) النظر في دوائر الواجهة
عند اختيار مكونات الكشف، من المهم أن نأخذ بعين الاعتبار أن جهاز CNC يحتوي على دوائر واجهة مقابلة.