تكنولوجيا التحكم الرقمي وأدوات الآلات ذات التحكم الرقمي
تقنية التحكم الرقمي، واختصارها NC (التحكم الرقمي)، هي وسيلة للتحكم في الحركات الميكانيكية وإجراءات المعالجة باستخدام المعلومات الرقمية. ونظرًا لاعتماد التحكم الرقمي الحديث على التحكم الحاسوبي بشكل شائع، يُعرف أيضًا بالتحكم الرقمي المحوسب (CNC).
لتحقيق التحكم الرقمي في المعلومات المتعلقة بالحركات الميكانيكية وعمليات المعالجة، يجب تجهيز الأجهزة والبرامج اللازمة. يُطلق على مجموع الأجهزة والبرامج المستخدمة في تنفيذ التحكم الرقمي في المعلومات اسم نظام التحكم الرقمي (Numerical Control System)، ويمثل جهاز التحكم الرقمي (Numerical Controller) جوهر نظام التحكم الرقمي.
تُسمى الآلات التي تُدار بتقنية التحكم الرقمي (CNC) بآلات CNC. وهي منتج ميكاتروني نموذجي يدمج بشكل شامل التقنيات المتقدمة، مثل تكنولوجيا الحاسوب، وتكنولوجيا التحكم الآلي، وتكنولوجيا القياس الدقيق، وتصميم الآلات. وهي تُمثل حجر الأساس في تكنولوجيا التصنيع الحديثة. يُعد التحكم في الآلات من أقدم مجالات تكنولوجيا التحكم الرقمي وأكثرها استخدامًا. لذلك، يُمثل مستوى آلات CNC إلى حد كبير أداء ومستوى واتجاه تطور تكنولوجيا التحكم الرقمي الحالية.
هناك أنواع مختلفة من أدوات ماكينات التحكم الرقمي (CNC)، بما في ذلك أدوات ماكينات الحفر والطحن والثقب، وماكينات الخراطة، وماكينات الطحن، وماكينات التشغيل بالتفريغ الكهربائي، وماكينات التشكيل، وماكينات المعالجة بالليزر، وغيرها من أدوات ماكينات التحكم الرقمي (CNC) ذات الاستخدامات الخاصة. تُصنف أي أداة آلية يتم التحكم فيها بتقنية التحكم الرقمي على أنها أداة آلية تحكم رقمي.
تُعرف ماكينات CNC المجهزة بمبدل أدوات آلي (ATC)، باستثناء مخارط CNC المزودة بحوامل أدوات دوارة، بمراكز التشغيل (MC). من خلال الاستبدال التلقائي للأدوات، يمكن لقطع العمل إكمال عمليات معالجة متعددة بضغطة واحدة، مما يحقق تركيزًا وتكاملًا للعمليات. هذا يُقلل بشكل فعال من وقت المعالجة الإضافية ويُحسّن كفاءة عمل الماكينة. في الوقت نفسه، يُقلل من عدد عمليات تركيب وتحديد مواقع قطع العمل، مما يُعزز دقة المعالجة. تُعتبر مراكز التشغيل حاليًا من أكثر أنواع ماكينات CNC إنتاجيةً وأوسعها استخدامًا.
بالاعتماد على أدوات ماكينات التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC)، وبإضافة أجهزة تبادل أوتوماتيكية متعددة الطاولات (المنصات) (مبدل المنصات الأوتوماتيكي - APC) وأجهزة أخرى ذات صلة، تُسمى وحدة المعالجة الناتجة خلية تصنيع مرنة (خلية تصنيع مرنة - FMC). لا تقتصر خلية التصنيع المرنة على تركيز العمليات ودمجها فحسب، بل تُمكّنها أيضًا، بفضل التبادل التلقائي لطاولات العمل (المنصات) ووظائف المراقبة والتحكم الآلي الكاملة نسبيًا، من إجراء معالجة ذاتية التشغيل لفترة زمنية محددة، مما يُحسّن كفاءة معالجة المعدات بشكل أكبر. لا تُمثل خلية التصنيع المرنة أساس نظام التصنيع المرن (FMS) فحسب، بل يُمكن استخدامها أيضًا كجهاز معالجة آلي مستقل. لذلك، فإن سرعة تطويرها عالية جدًا.
يعتمد هذا النظام على التصنيع المرن (FMC) ومراكز التصنيع، ويضيف أنظمة لوجستية وروبوتات صناعية ومعدات ذات صلة، ويتحكم فيه ويديره نظام تحكم مركزي بطريقة مركزية وموحدة، ويُسمى نظام التصنيع المرن (FMS). لا يقتصر نظام التصنيع المرن على المعالجة الآلية لفترات طويلة فحسب، بل يشمل أيضًا المعالجة الكاملة لمختلف أنواع القطع وتجميع المكونات، مما يُحقق أتمتة عملية التصنيع في الورشة. إنه نظام تصنيع متقدم عالي الأتمتة.
مع التقدم المستمر للعلوم والتكنولوجيا، وللتكيف مع الوضع المتغير لطلب السوق، فإن التصنيع الحديث لا يتطلب فقط تعزيز أتمتة عملية تصنيع الورشة، بل يتطلب أيضًا تحقيق أتمتة شاملة بدءًا من توقعات السوق، واتخاذ قرارات الإنتاج، وتصميم المنتج، وتصنيع المنتج، ووصولًا إلى مبيعات المنتج. يُطلق على نظام الإنتاج والتصنيع الكامل الذي يتم تشكيله من خلال دمج هذه المتطلبات اسم نظام التصنيع المتكامل بالحاسوب (نظام التصنيع المتكامل بالحاسوب - CIMS). يدمج CIMS عضويًا أنشطة الإنتاج والأعمال الأطول، مما يحقق إنتاجًا ذكيًا أكثر كفاءة ومرونة، ويمثل أعلى مرحلة في تطوير تكنولوجيا التصنيع الآلي اليوم. في CIMS، لا يقتصر تكامل معدات الإنتاج فحسب، بل الأهم من ذلك، تكامل التكنولوجيا وتكامل الوظائف الذي يتميز بالمعلومات. الكمبيوتر هو أداة التكامل، وتكنولوجيا الوحدات الآلية بمساعدة الكمبيوتر هي أساس التكامل، وتبادل المعلومات والبيانات هو جسر التكامل. يمكن اعتبار المنتج النهائي المظهر المادي للمعلومات والبيانات.
نظام التحكم العددي ومكوناته
المكونات الأساسية لنظام التحكم العددي
يُعد نظام التحكم الرقمي في ماكينات CNC جوهر جميع معدات التحكم الرقمي. ويتمثل هدف التحكم الرئيسي في هذا النظام في إزاحة محاور الإحداثيات (بما في ذلك سرعة الحركة واتجاهها وموقعها، إلخ)، وتأتي معلومات التحكم بشكل رئيسي من برامج معالجة التحكم الرقمي أو برامج التحكم في الحركة. لذلك، تشمل المكونات الأساسية لنظام التحكم الرقمي: وحدة إدخال/إخراج البرنامج، ووحدة التحكم الرقمي، ومحرك السيرفو.
يتمثل دور وحدة الإدخال/الإخراج في إدخال وإخراج البيانات، مثل برامج معالجة التحكم الرقمي أو التحكم في الحركة، وبيانات المعالجة والتحكم، ومعلمات أدوات الآلة، ومواضع محاور الإحداثيات، وحالة مفاتيح الكشف. تُعدّ لوحة المفاتيح والشاشة من أبسط وحدات الإدخال/الإخراج اللازمة لأي جهاز تحكم رقمي. بالإضافة إلى ذلك، وحسب نظام التحكم الرقمي، يمكن أيضًا تجهيز أجهزة مثل قارئات ضوئية، أو محركات أشرطة، أو محركات أقراص مرنة. يُعدّ الحاسوب حاليًا، كجهاز طرفي، أحد أجهزة الإدخال/الإخراج الأكثر استخدامًا.
يُعدّ جهاز التحكم الرقمي المكون الأساسي لنظام التحكم الرقمي. ويتألف من دوائر واجهة الإدخال/الإخراج، ووحدات التحكم، ووحدات الحساب، والذاكرة. ويتمثل دور جهاز التحكم الرقمي في تجميع بيانات الإدخال وحسابها ومعالجتها من خلال الدائرة المنطقية الداخلية أو برنامج التحكم، وإخراج أنواع مختلفة من المعلومات والتعليمات للتحكم في مختلف أجزاء الآلة لتنفيذ عمليات محددة.
من بين معلومات وتعليمات التحكم هذه، تُعدّ تعليمات سرعة التغذية، واتجاهها، وإزاحة التغذية لمحاور الإحداثيات من أبسطها. تُولّد هذه التعليمات بعد حسابات الاستيفاء، وتُزوّد لمحرك السيرفو، ويُضخّمها السائق، وتُتحكم في النهاية بإزاحة محاور الإحداثيات. وهذا يُحدّد مباشرةً مسار حركة الأداة أو محاور الإحداثيات.
بالإضافة إلى ذلك، وحسب النظام والمعدات، على سبيل المثال، في آلة CNC، قد توجد أيضًا تعليمات مثل سرعة الدوران، والاتجاه، وبدء/إيقاف المغزل؛ وتعليمات اختيار الأدوات وتبادلها؛ وتعليمات بدء/إيقاف أجهزة التبريد والتشحيم؛ وتعليمات فك وتثبيت قطعة العمل؛ وفهرسة طاولة العمل، وغيرها من التعليمات المساعدة. في نظام التحكم الرقمي، تُرسل هذه التعليمات إلى جهاز التحكم المساعد الخارجي على شكل إشارات من خلال الواجهة. يُجري جهاز التحكم المساعد عمليات التجميع والعمليات المنطقية اللازمة على الإشارات المذكورة أعلاه، ويُضخّمها، ويُشغّل المحركات المُقابلة لتشغيل المكونات الميكانيكية، والأجهزة المساعدة الهيدروليكية والهوائية لآلة التحكم لإكمال الإجراءات المحددة في التعليمات.
يتكون محرك السيرفو عادةً من مُضخِّمات سيرفو (تُعرف أيضًا باسم وحدات التشغيل أو وحدات السيرفو) ومُشغِّلات. في آلات التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC)، تُستخدم محركات السيرفو ذات التيار المتردد كمُشغِّلات حاليًا؛ أما في آلات التصنيع عالية السرعة المتقدمة، فقد بدأ استخدام المحركات الخطية. بالإضافة إلى ذلك، في آلات التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC) المُنتَجة قبل ثمانينيات القرن الماضي، كانت هناك حالات تُستخدم فيها محركات سيرفو ذات تيار مستمر؛ أما في آلات التحكم الرقمي بالكمبيوتر البسيطة، فقد استُخدمت أيضًا محركات متدرجة كمُشغِّلات. يعتمد شكل مُضخِّم السيرفو على نوع المُشغِّل، ويجب استخدامه بالتزامن مع محرك التشغيل.
تُعد المكونات المذكورة أعلاه المكونات الأساسية لنظام التحكم الرقمي. ومع التطور المستمر لتكنولوجيا التحكم الرقمي وتحسين أداء أدوات الماكينة، تتزايد المتطلبات الوظيفية للنظام. ولتلبية متطلبات التحكم لمختلف أدوات الماكينة، وضمان سلامة نظام التحكم الرقمي وتجانسه، وتسهيل استخدام المستخدم، عادةً ما تحتوي أنظمة التحكم الرقمي المتقدمة الشائعة على وحدة تحكم داخلية قابلة للبرمجة كجهاز تحكم مساعد لأداة الماكينة. بالإضافة إلى ذلك، في أدوات ماكينات قطع المعادن، يمكن أن يصبح جهاز تشغيل المغزل جزءًا من نظام التحكم الرقمي؛ وفي أدوات ماكينات CNC ذات الحلقة المغلقة، تُعد أجهزة القياس والكشف أساسية لنظام التحكم الرقمي. في أنظمة التحكم الرقمي المتقدمة، يُستخدم الحاسوب أحيانًا كواجهة بين الإنسان والآلة، ولإدارة البيانات وأجهزة الإدخال والإخراج، مما يزيد من قوة وظائف نظام التحكم الرقمي ويرفع من مستوى أدائه.
في الختام، يعتمد تركيب نظام التحكم الرقمي على أداء نظام التحكم ومتطلبات التحكم الخاصة بالمعدات. هناك اختلافات جوهرية في تكوينه وتركيبه. بالإضافة إلى المكونات الأساسية الثلاثة لجهاز الإدخال/الإخراج لبرنامج المعالجة، وجهاز التحكم الرقمي، ومحرك السيرفو، قد توجد أجهزة تحكم أخرى. يمثل الجزء ذو المربع المتقطع في الشكل 1-1 نظام التحكم الرقمي الحاسوبي.
مفاهيم NC وCNC وSV وPLC
NC (CNC)، وSV، وPLC (PC، PMC) هي اختصارات إنجليزية شائعة الاستخدام في معدات التحكم الرقمي ولها معاني مختلفة في مناسبات مختلفة في التطبيقات العملية.
NC (CNC): NC وCNC هما الاختصاران الإنجليزيان الشائعان للتحكم الرقمي والتحكم الرقمي المحوسب على التوالي. وبما أن أنظمة التحكم الرقمي الحديثة تعتمد جميعها على التحكم الحاسوبي، فيمكن اعتبار أن معاني NC وCNC متطابقة تمامًا. في التطبيقات الهندسية، وحسب الاستخدام، عادةً ما يكون لـ NC (CNC) ثلاثة معانٍ مختلفة: بمعنى واسع، يُمثل تقنية تحكم - تقنية التحكم الرقمي؛ وبمعنى ضيق، يُمثل جزءًا من نظام تحكم - نظام التحكم الرقمي؛ بالإضافة إلى ذلك، يُمكن أن يُمثل جهاز تحكم محدد - جهاز التحكم الرقمي.
SV: SV هو الاختصار الإنجليزي الشائع لمحرك السيرفو (Servo Drive، ويُختصر بـ servo). ووفقًا للمصطلحات المحددة في معيار JIS الياباني، فهو "آلية تحكم تستقبل موضع واتجاه وحالة الجسم كقيم تحكم، وتتتبع أي تغيرات عشوائية في قيمة الهدف". باختصار، هو جهاز تحكم يتتبع تلقائيًا الكميات الفيزيائية، مثل موضع الهدف.
في أدوات الآلة CNC، ينعكس دور محرك السيرفو بشكل أساسي في جانبين: أولاً، فهو يمكّن محاور الإحداثيات من العمل بالسرعة التي يحددها جهاز التحكم الرقمي؛ ثانياً، فهو يمكّن من وضع محاور الإحداثيات وفقًا للموضع الذي يحدده جهاز التحكم الرقمي.
عادةً ما تكون عناصر التحكم في محرك المؤازرة هي الإزاحة وسرعة المحاور الإحداثية لأداة الماكينة؛ المحرك هو محرك مؤازر؛ غالبًا ما يُطلق على الجزء الذي يتحكم في إشارة أمر الإدخال ويضخمها اسم مضخم المؤازر (المعروف أيضًا باسم السائق أو المضخم أو وحدة المؤازر وما إلى ذلك)، وهو جوهر محرك المؤازر.
لا يقتصر استخدام محرك السيرفو على وحدة التحكم الرقمي فحسب، بل يمكن استخدامه أيضًا بمفرده كنظام مصاحب للموضع (السرعة). لذلك، يُطلق عليه غالبًا اسم نظام السيرفو. في أنظمة التحكم الرقمي المبكرة، كان جزء التحكم في الموضع مُدمجًا بشكل عام مع نظام التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC)، وكان محرك السيرفو يُتحكم في السرعة فقط. لذلك، غالبًا ما كان يُطلق على محرك السيرفو اسم وحدة التحكم في السرعة.
PLC: PC هو اختصار بالإنجليزية لـ Programmable Controller (وحدة تحكم قابلة للبرمجة). مع ازدياد شيوع أجهزة الكمبيوتر الشخصية، ولتجنب الخلط بينها وبين أجهزة الكمبيوتر الشخصية (PCs)، تُسمى وحدات التحكم القابلة للبرمجة عادةً وحدات تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) أو وحدات تحكم آلة قابلة للبرمجة (PMC). لذلك، في أدوات ماكينات CNC، تحمل كل من PC وPLC وPMC نفس المعنى تمامًا.
يتميز نظام التحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC) بسرعة الاستجابة، والأداء الموثوق، وسهولة الاستخدام، وسهولة البرمجة والتصحيح، ويمكنه تشغيل بعض الأجهزة الكهربائية لآلات التشغيل مباشرةً. لذلك، يُستخدم على نطاق واسع كجهاز تحكم مساعد في معدات التحكم الرقمي. حاليًا، تحتوي معظم أنظمة التحكم الرقمي على جهاز تحكم منطقي قابل للبرمجة داخلي لمعالجة التعليمات المساعدة لآلات التشغيل ذات التحكم الرقمي (CNC)، مما يُبسط بشكل كبير جهاز التحكم المساعد لآلات التشغيل. بالإضافة إلى ذلك، يمكن في كثير من الحالات، من خلال وحدات وظيفية خاصة مثل وحدة التحكم في المحور ووحدة تحديد المواقع في جهاز التحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC)، استخدام جهاز التحكم المنطقي القابل للبرمجة مباشرةً للتحكم في موضع النقطة، والتحكم الخطي، والتحكم البسيط في المحيط، مما يُشكل آلات تشغيل ذات تحكم رقمي (CNC) خاصة أو خطوط إنتاج ذات تحكم رقمي.
مبدأ تكوين ومعالجة أدوات الآلة CNC
التركيب الأساسي لأدوات آلة CNC
تُعد ماكينات CNC من أكثر معدات التحكم الرقمي شيوعًا. ولتوضيح التركيب الأساسي لماكينات CNC، يجب أولًا تحليل آلية عملها لمعالجة الأجزاء. لمعالجة الأجزاء، يمكن اتباع الخطوات التالية:
وفقًا للرسومات وخطط عملية الأجزاء المراد معالجتها، وباستخدام الرموز وتنسيقات البرامج الموصوفة، اكتب مسار حركة الأدوات، وعملية المعالجة، ومعلمات العملية، ومعلمات القطع، وما إلى ذلك في نموذج التعليمات الذي يمكن التعرف عليه بواسطة نظام التحكم الرقمي، أي اكتب برنامج المعالجة.
أدخل برنامج المعالجة الكتابية في جهاز التحكم الرقمي.
يقوم جهاز التحكم الرقمي بفك تشفير ومعالجة برنامج الإدخال (الرمز) وإرسال إشارات التحكم المقابلة إلى أجهزة محرك المؤازرة وأجهزة التحكم في الوظيفة المساعدة لكل محور إحداثي للتحكم في حركة كل مكون من مكونات أداة الماكينة.
أثناء الحركة، يحتاج نظام التحكم الرقمي إلى اكتشاف موضع محاور إحداثيات أداة الماكينة، وحالة مفاتيح السفر، وما إلى ذلك في أي وقت، ومقارنتها بمتطلبات البرنامج لتحديد الإجراء التالي حتى تتم معالجة الأجزاء المؤهلة.
يمكن للمشغل مراقبة وفحص ظروف المعالجة وحالة عمل الآلة في أي وقت. وإذا لزم الأمر، يلزم إجراء تعديلات على إجراءات الآلة وبرامج المعالجة لضمان تشغيلها بشكل آمن وموثوق.
يمكن ملاحظة أنه باعتباره التكوين الأساسي لأداة آلة CNC، فيجب أن يشمل: أجهزة الإدخال / الإخراج، وأجهزة التحكم العددي، ومحركات المؤازرة وأجهزة التغذية الراجعة، وأجهزة التحكم المساعدة، وجسم أداة الآلة.
تكوين أدوات آلة CNC
يُستخدم نظام التحكم الرقمي للتحكم في معالجة مُضيف أداة الآلة. حاليًا، تعتمد معظم أنظمة التحكم الرقمي على التحكم الرقمي الحاسوبي (مثل CNC). يُشكل جهاز الإدخال/الإخراج، وجهاز التحكم الرقمي، ومحرك السيرفو، وجهاز التغذية الراجعة الموضح في الشكل معًا نظام التحكم الرقمي لأداة الآلة، وقد وُصف دوره سابقًا. فيما يلي مُقدمة موجزة لمكونات أخرى.
جهاز تغذية مرتدة للقياس: هو وصلة الكشف في آلة CNC ذات الحلقة المغلقة (شبه المغلقة). يتمثل دوره في الكشف عن سرعة وإزاحة المحرك (مثل حامل الأداة) أو طاولة العمل من خلال عناصر قياس حديثة، مثل مُرمِّزات النبضات، والمُحلِّلات، ومزامنات الحث، والشبكات، والمقاييس المغناطيسية، وأجهزة القياس بالليزر، وإرسالها إلى جهاز التشغيل المؤازر أو جهاز التحكم الرقمي، وتعويض سرعة التغذية أو خطأ حركة المحرك، وذلك لتحسين دقة آلية الحركة. يعتمد موضع تركيب جهاز الكشف وموضع تغذية إشارة الكشف على بنية نظام التحكم الرقمي. تُستخدم عادةً مُرمِّزات النبضات المدمجة في محرك السيرفو، ومقاييس سرعة الدوران، والشبكات الخطية.
نظراً لاعتماد جميع محركات السيرفو المتقدمة على تقنية محرك السيرفو الرقمي (المشار إليه بالسيرفو الرقمي)، يُستخدم ناقل ناقل عادةً لتوصيل محرك السيرفو بوحدة التحكم الرقمية. في معظم الحالات، تُوصل إشارة التغذية الراجعة بمحرك السيرفو وتُنقل إلى وحدة التحكم الرقمية عبر الناقل. في حالات نادرة فقط، أو عند استخدام محركات سيرفو تناظرية (المعروفة عادةً بالسيرفو التناظري)، يلزم توصيل وحدة التغذية الراجعة مباشرةً بوحدة التحكم الرقمية.
آلية التحكم المساعدة وآلية نقل التغذية: تقع بين جهاز التحكم الرقمي والمكونات الميكانيكية والهيدروليكية لآلة التشغيل. يتمثل دورها الرئيسي في استقبال تعليمات سرعة واتجاه المغزل، وتعليمات التشغيل/الإيقاف الصادرة عن جهاز التحكم الرقمي؛ وتعليمات اختيار الأدوات وتبادلها؛ وتعليمات التشغيل/الإيقاف لأجهزة التبريد والتشحيم؛ وإشارات التعليمات المساعدة مثل فك وتثبيت قطع العمل ومكونات آلة التشغيل، وفهرسة طاولة العمل، وإشارات حالة مفاتيح الكشف على آلة التشغيل. بعد التجميع اللازم، والحكم المنطقي، وتضخيم الطاقة، يتم تشغيل المشغلات المقابلة مباشرةً لتشغيل المكونات الميكانيكية، والأجهزة الهيدروليكية، والهوائية المساعدة لآلة التشغيل لإكمال الإجراءات المحددة في التعليمات. تتكون عادةً من وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) ودائرة تحكم تيار قوي. يمكن دمج وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) مع نظام التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC) في هيكلها (وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة مدمجة) أو بشكل مستقل نسبيًا (وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة خارجية).
يتكون هيكل آلة التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC)، أي الهيكل الميكانيكي، من أنظمة تشغيل رئيسية، وأنظمة تغذية، وأحواض، وطاولات عمل، وأجهزة حركة مساعدة، وأنظمة هيدروليكية وهوائية، وأنظمة تزييت، وأجهزة تبريد، وأجهزة إزالة الرقائق، وأنظمة حماية، وأجزاء أخرى. ولتلبية متطلبات التحكم الرقمي وتحسين أداء آلة التحكم الرقمي، خضعت لتغييرات جوهرية في التصميم العام، وتصميم المظهر، وهيكل نظام النقل، ونظام الأداة، وأداء التشغيل. وتشمل المكونات الميكانيكية لآلة التحكم الرقمي بالكمبيوتر: الحوض، والصندوق، والعمود، وسكة التوجيه، وطاولة العمل، والمغزل، وآلية التغذية، وآلية تبادل الأدوات، وغيرها.
مبدأ تشغيل الآلات ذات التحكم الرقمي
في أدوات آلة قطع المعادن التقليدية، عند معالجة الأجزاء، يحتاج المشغل إلى تغيير المعلمات مثل مسار الحركة وسرعة حركة الأداة بشكل مستمر وفقًا لمتطلبات الرسم، بحيث تقوم الأداة بمعالجة القطع على قطعة العمل وأخيرًا معالجة الأجزاء المؤهلة.
تعتمد معالجة أدوات ماكينات CNC بشكل أساسي على مبدأ "التفاضل". ويمكن وصف مبدأ عملها وطريقة عملها بإيجاز على النحو التالي:
وفقًا لمسار الأداة المطلوب بواسطة برنامج المعالجة، يقوم جهاز التحكم الرقمي بالتفريق بين المسار على طول محاور الإحداثيات المقابلة لأداة الماكينة مع الحد الأدنى لكمية الحركة (المكافئ النبضي) (△X، △Y في الشكل 1-2) ويحسب عدد النبضات التي يحتاج كل محور إحداثي إلى التحرك.
من خلال برنامج "الاستيفاء" أو حاسبة "الاستيفاء" لجهاز التحكم الرقمي، يتم تجهيز المسار المطلوب بخط متعدد مكافئ بوحدات "وحدة الحركة الدنيا" ويتم العثور على الخط المتعدد المجهز الأقرب إلى المسار النظري.
وفقًا لمسار الخط المتعدد المجهز، يقوم جهاز التحكم الرقمي بتخصيص نبضات التغذية بشكل مستمر إلى محاور الإحداثيات المقابلة وتمكين محاور إحداثيات أداة الماكينة من التحرك وفقًا للنبضات المخصصة من خلال محرك السيرفو.
يتضح مما يلي: أولاً، طالما كان الحد الأدنى لكمية الحركة (مكافئ النبضة) لآلة CNC صغيرًا بما يكفي، يُمكن استبدال الخط المتعدد المُجهز المُستخدم بالمنحنى النظري بشكل مُكافئ. ثانيًا، طالما تم تغيير طريقة توزيع النبضات لمحاور الإحداثيات، يُمكن تغيير شكل الخط المتعدد المُجهز، مما يُحقق هدف تغيير مسار المعالجة. ثالثًا، طالما كان تردد...