تحليل النقاط الرئيسية لتكنولوجيا التصنيع باستخدام الحاسب الآلي وصيانة أدوات الآلات باستخدام الحاسب الآلي
ملخص: تستكشف هذه الورقة البحثية بعمق مفهوم وخصائص ماكينات التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC)، بالإضافة إلى أوجه التشابه والاختلاف بينها وبين لوائح تكنولوجيا المعالجة لأدوات الآلات التقليدية. وتتناول بشكل أساسي الاحتياطات اللازمة بعد إتمام عملية ماكينات التحكم الرقمي بالكمبيوتر، بما في ذلك جوانب مثل تنظيف وصيانة أدوات الآلات، وفحص واستبدال ألواح مسح الزيت على قضبان التوجيه، وإدارة زيت التشحيم وسائل التبريد، وتسلسل إيقاف التشغيل. كما تقدم الورقة شرحًا مفصلاً لمبادئ تشغيل ماكينات التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC) وتشغيلها، ومواصفات التشغيل، ونقاط السلامة الرئيسية، بهدف توفير إرشادات فنية شاملة ومنهجية للفنيين والمشغلين العاملين في مجال ماكينات التحكم الرقمي بالكمبيوتر، بما يضمن تشغيلًا فعالًا وعمرًا افتراضيًا طويلًا لأدوات الآلات.
أولا: المقدمة
تحتل ماكينات CNC مكانة بالغة الأهمية في مجال التصنيع الميكانيكي الحديث. ومع التطور المستمر لصناعة التصنيع، ازدادت متطلبات الدقة والكفاءة والمرونة في معالجة الأجزاء. بفضل مزاياها، كالتحكم الرقمي، والأتمتة العالية، ودقة التصنيع العالية، أصبحت ماكينات CNC تقنيةً أساسيةً لحل مشاكل معالجة الأجزاء المعقدة. ومع ذلك، لتحقيق أقصى كفاءة لأدوات ماكينات CNC وإطالة عمرها الافتراضي، لا يكفي الفهم العميق لتقنية ماكينات CNC، بل يتطلب أيضًا الالتزام الصارم بمتطلبات مواصفاتها في جوانب مثل التشغيل والصيانة.
II. نظرة عامة على التصنيع باستخدام الحاسب الآلي
التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) هو أسلوب تصنيع ميكانيكي متقدم يتحكم بدقة في إزاحة القطع وأدوات القطع باستخدام المعلومات الرقمية على آلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. بالمقارنة مع تصنيع أدوات الآلات التقليدية، يتميز هذا الأسلوب بمزايا كبيرة. عند مواجهة مهام تصنيع ذات أنواع مختلفة من القطع، ودفعات صغيرة، وأشكال معقدة، ومتطلبات دقة عالية، يُظهر التصنيع باستخدام الحاسب الآلي قدرة عالية على التكيف وقدرات معالجة عالية. غالبًا ما يتطلب تصنيع أدوات الآلات التقليدية استبدالًا متكررًا للتركيبات وتعديلًا لمعلمات المعالجة، بينما يمكن للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي إكمال جميع عمليات الخراطة بشكل مستمر وتلقائي تحت تحكم البرامج من خلال التثبيت لمرة واحدة، مما يقلل بشكل كبير من الوقت الإضافي ويحسن استقرار كفاءة ودقة التصنيع.
على الرغم من أن لوائح تكنولوجيا المعالجة لأدوات الآلات CNC وأدوات الآلات التقليدية متسقة بشكل عام في الإطار العام، على سبيل المثال، فإن الخطوات مثل تحليل رسم الأجزاء، وصياغة خطة العملية، واختيار الأدوات كلها مطلوبة، فإن خصائص الأتمتة والدقة في تصنيع الآلات CNC في عملية التنفيذ المحددة تجعلها تتمتع بالعديد من الميزات الفريدة في تفاصيل العملية وعمليات التشغيل.
على الرغم من أن لوائح تكنولوجيا المعالجة لأدوات الآلات CNC وأدوات الآلات التقليدية متسقة بشكل عام في الإطار العام، على سبيل المثال، فإن الخطوات مثل تحليل رسم الأجزاء، وصياغة خطة العملية، واختيار الأدوات كلها مطلوبة، فإن خصائص الأتمتة والدقة في تصنيع الآلات CNC في عملية التنفيذ المحددة تجعلها تتمتع بالعديد من الميزات الفريدة في تفاصيل العملية وعمليات التشغيل.
ثالثًا. احتياطات بعد إتمام معالجة أدوات ماكينات CNC
(أ) تنظيف وصيانة أدوات الماكينة
إزالة الرقائق ومسح أداة الآلة
بعد اكتمال التشغيل، تبقى كمية كبيرة من الرقائق في منطقة عمل الآلة. إذا لم تُنظف هذه الرقائق في الوقت المناسب، فقد تتسرب إلى الأجزاء المتحركة، مثل قضبان التوجيه ومسامير التوجيه، مما يُفاقم تآكل الأجزاء ويؤثر على دقتها وأدائها الحركي. لذلك، يجب على المُشغّلين استخدام أدوات خاصة، مثل الفرش والخطافات الحديدية، لإزالة الرقائق بعناية من طاولة العمل، والتركيبات، وأدوات القطع، والمناطق المحيطة بالآلة. أثناء عملية إزالة الرقائق، يجب الانتباه إلى تجنب خدش الرقائق للطبقة الواقية على سطح الآلة.
بعد إزالة الرقائق، يُنصح بمسح جميع أجزاء الآلة، بما في ذلك الهيكل ولوحة التحكم وقضبان التوجيه، بقطعة قماش ناعمة ونظيفة لضمان عدم وجود أي بقع زيت أو ماء أو بقايا رقائق على سطحها، مما يضمن نظافتها ونظافة البيئة المحيطة. هذا لا يساعد فقط في الحفاظ على مظهرها الأنيق، بل يمنع أيضًا تراكم الغبار والشوائب على سطحها ودخولها إلى النظام الكهربائي وأجزاء ناقل الحركة الميكانيكية داخلها، مما يقلل من احتمالية حدوث أعطال.
بعد اكتمال التشغيل، تبقى كمية كبيرة من الرقائق في منطقة عمل الآلة. إذا لم تُنظف هذه الرقائق في الوقت المناسب، فقد تتسرب إلى الأجزاء المتحركة، مثل قضبان التوجيه ومسامير التوجيه، مما يُفاقم تآكل الأجزاء ويؤثر على دقتها وأدائها الحركي. لذلك، يجب على المُشغّلين استخدام أدوات خاصة، مثل الفرش والخطافات الحديدية، لإزالة الرقائق بعناية من طاولة العمل، والتركيبات، وأدوات القطع، والمناطق المحيطة بالآلة. أثناء عملية إزالة الرقائق، يجب الانتباه إلى تجنب خدش الرقائق للطبقة الواقية على سطح الآلة.
بعد إزالة الرقائق، يُنصح بمسح جميع أجزاء الآلة، بما في ذلك الهيكل ولوحة التحكم وقضبان التوجيه، بقطعة قماش ناعمة ونظيفة لضمان عدم وجود أي بقع زيت أو ماء أو بقايا رقائق على سطحها، مما يضمن نظافتها ونظافة البيئة المحيطة. هذا لا يساعد فقط في الحفاظ على مظهرها الأنيق، بل يمنع أيضًا تراكم الغبار والشوائب على سطحها ودخولها إلى النظام الكهربائي وأجزاء ناقل الحركة الميكانيكية داخلها، مما يقلل من احتمالية حدوث أعطال.
(II) فحص واستبدال ألواح مساحات الزيت على قضبان التوجيه
أهمية مساحات الزيت والنقاط الرئيسية للفحص والاستبدال
تلعب ألواح مسح الزيت على قضبان التوجيه في ماكينات CNC دورًا هامًا في تزييت وتنظيف قضبان التوجيه. أثناء عملية التشغيل، تحتك ألواح مسح الزيت باستمرار بقضبان التوجيه، مما يجعلها عرضة للتآكل مع مرور الوقت. بمجرد تآكلها الشديد، لن تتمكن من توزيع زيت التشحيم بفعالية وبشكل متساوٍ على قضبان التوجيه، مما يؤدي إلى ضعف تزييت قضبان التوجيه، وزيادة الاحتكاك، وزيادة تآكل قضبان التوجيه، مما يؤثر على دقة تحديد المواقع وسلاسة حركة أداة الماكينة.
لذلك، ينبغي على المشغلين الانتباه إلى فحص حالة تآكل ألواح مساحات الزيت على قضبان التوجيه بعد كل عملية تشغيل. عند الفحص، يُمكن ملاحظة وجود علامات تلف واضحة، مثل الخدوش أو الشقوق أو التشوهات، على سطح ألواح مساحات الزيت، وفي الوقت نفسه، التحقق من مدى إحكام التلامس بين ألواح مساحات الزيت وقضبان التوجيه. في حال وجود تآكل طفيف في ألواح مساحات الزيت، يُمكن إجراء التعديلات أو الإصلاحات المناسبة؛ أما في حال التآكل الشديد، فيجب استبدال ألواح مساحات الزيت الجديدة في الوقت المناسب لضمان بقاء قضبان التوجيه في حالة جيدة من التشحيم والعمل.
تلعب ألواح مسح الزيت على قضبان التوجيه في ماكينات CNC دورًا هامًا في تزييت وتنظيف قضبان التوجيه. أثناء عملية التشغيل، تحتك ألواح مسح الزيت باستمرار بقضبان التوجيه، مما يجعلها عرضة للتآكل مع مرور الوقت. بمجرد تآكلها الشديد، لن تتمكن من توزيع زيت التشحيم بفعالية وبشكل متساوٍ على قضبان التوجيه، مما يؤدي إلى ضعف تزييت قضبان التوجيه، وزيادة الاحتكاك، وزيادة تآكل قضبان التوجيه، مما يؤثر على دقة تحديد المواقع وسلاسة حركة أداة الماكينة.
لذلك، ينبغي على المشغلين الانتباه إلى فحص حالة تآكل ألواح مساحات الزيت على قضبان التوجيه بعد كل عملية تشغيل. عند الفحص، يُمكن ملاحظة وجود علامات تلف واضحة، مثل الخدوش أو الشقوق أو التشوهات، على سطح ألواح مساحات الزيت، وفي الوقت نفسه، التحقق من مدى إحكام التلامس بين ألواح مساحات الزيت وقضبان التوجيه. في حال وجود تآكل طفيف في ألواح مساحات الزيت، يُمكن إجراء التعديلات أو الإصلاحات المناسبة؛ أما في حال التآكل الشديد، فيجب استبدال ألواح مساحات الزيت الجديدة في الوقت المناسب لضمان بقاء قضبان التوجيه في حالة جيدة من التشحيم والعمل.
(III) إدارة زيوت التشحيم وسائل التبريد
مراقبة ومعالجة حالات زيت التشحيم وسائل التبريد
يُعدّ زيت التشحيم وسائل التبريد من العناصر الأساسية للتشغيل الطبيعي لآلات التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC). يُستخدم زيت التشحيم بشكل رئيسي لتزييت الأجزاء المتحركة، مثل قضبان التوجيه، ومسامير التوجيه، والمغازل، في آلات التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC)، وذلك لتقليل الاحتكاك والتآكل، وضمان مرونة الحركة ودقة التشغيل. يُستخدم سائل التبريد للتبريد وإزالة الرقائق أثناء عملية التشغيل، وذلك لمنع تلف أدوات القطع وقطع العمل بسبب ارتفاع درجة الحرارة، وفي الوقت نفسه، يُزيل الرقائق الناتجة أثناء التشغيل، ويحافظ على نظافة منطقة التشغيل.
بعد اكتمال التشغيل، يجب على المشغلين التحقق من حالة زيت التشحيم وسائل التبريد. بالنسبة لزيت التشحيم، من الضروري التحقق من أن مستوى الزيت ضمن المعدل الطبيعي. إذا كان مستوى الزيت منخفضًا جدًا، فيجب إضافة المواصفات المناسبة لزيت التشحيم في الوقت المناسب. في هذه الأثناء، يجب التحقق من أن لون زيت التشحيم وشفافيته ولزوجته طبيعية. إذا تحول لون زيت التشحيم إلى الأسود أو أصبح عكرًا أو تغيرت اللزوجة بشكل ملحوظ، فقد يعني ذلك أن زيت التشحيم قد تدهور ويحتاج إلى استبداله في الوقت المناسب لضمان فعالية التشحيم.
بالنسبة لسائل التبريد، من الضروري التحقق من مستوى السائل وتركيزه ونظافته. إذا كان مستوى السائل غير كافٍ، فيجب إعادة ملئه؛ أما إذا كان التركيز غير مناسب، فسيؤثر ذلك على كفاءة التبريد ومقاومة الصدأ، ويجب إجراء التعديلات اللازمة وفقًا للحالة الفعلية؛ أما إذا كانت شوائب الرقائق كثيرة جدًا، فسيقل أداء التبريد والتشحيم، وقد تُسد أنابيب التبريد. في هذه الحالة، يجب ترشيح سائل التبريد أو استبداله لضمان دورانه بشكل طبيعي وتوفير بيئة تبريد جيدة لتشغيل الآلة.
يُعدّ زيت التشحيم وسائل التبريد من العناصر الأساسية للتشغيل الطبيعي لآلات التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC). يُستخدم زيت التشحيم بشكل رئيسي لتزييت الأجزاء المتحركة، مثل قضبان التوجيه، ومسامير التوجيه، والمغازل، في آلات التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC)، وذلك لتقليل الاحتكاك والتآكل، وضمان مرونة الحركة ودقة التشغيل. يُستخدم سائل التبريد للتبريد وإزالة الرقائق أثناء عملية التشغيل، وذلك لمنع تلف أدوات القطع وقطع العمل بسبب ارتفاع درجة الحرارة، وفي الوقت نفسه، يُزيل الرقائق الناتجة أثناء التشغيل، ويحافظ على نظافة منطقة التشغيل.
بعد اكتمال التشغيل، يجب على المشغلين التحقق من حالة زيت التشحيم وسائل التبريد. بالنسبة لزيت التشحيم، من الضروري التحقق من أن مستوى الزيت ضمن المعدل الطبيعي. إذا كان مستوى الزيت منخفضًا جدًا، فيجب إضافة المواصفات المناسبة لزيت التشحيم في الوقت المناسب. في هذه الأثناء، يجب التحقق من أن لون زيت التشحيم وشفافيته ولزوجته طبيعية. إذا تحول لون زيت التشحيم إلى الأسود أو أصبح عكرًا أو تغيرت اللزوجة بشكل ملحوظ، فقد يعني ذلك أن زيت التشحيم قد تدهور ويحتاج إلى استبداله في الوقت المناسب لضمان فعالية التشحيم.
بالنسبة لسائل التبريد، من الضروري التحقق من مستوى السائل وتركيزه ونظافته. إذا كان مستوى السائل غير كافٍ، فيجب إعادة ملئه؛ أما إذا كان التركيز غير مناسب، فسيؤثر ذلك على كفاءة التبريد ومقاومة الصدأ، ويجب إجراء التعديلات اللازمة وفقًا للحالة الفعلية؛ أما إذا كانت شوائب الرقائق كثيرة جدًا، فسيقل أداء التبريد والتشحيم، وقد تُسد أنابيب التبريد. في هذه الحالة، يجب ترشيح سائل التبريد أو استبداله لضمان دورانه بشكل طبيعي وتوفير بيئة تبريد جيدة لتشغيل الآلة.
(IV) تسلسل إيقاف التشغيل
عملية إيقاف التشغيل الصحيحة وأهميتها
يُعدّ تسلسل فصل الطاقة في ماكينات CNC ذا أهمية بالغة لحماية النظام الكهربائي وتخزين بياناتها. بعد انتهاء التشغيل، يجب فصل الطاقة عن لوحة تشغيل الماكينة وعن الطاقة الرئيسية بالتتابع. يُتيح فصل الطاقة عن لوحة التشغيل أولاً لنظام التحكم في الماكينة إكمال العمليات بانتظام، مثل تخزين البيانات الحالية والفحص الذاتي للنظام، مما يُجنّب فقدان البيانات أو أعطال النظام الناتجة عن انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ. على سبيل المثال، تُحدّث بعض ماكينات CNC وتُخزّن معلمات المعالجة وبيانات تعويض الأداة، وغيرها، آنيًا أثناء عملية التشغيل. في حال فصل الطاقة الرئيسية مباشرةً، قد تُفقد هذه البيانات غير المحفوظة، مما يؤثر على دقة وكفاءة التشغيل اللاحقين.
بعد فصل الطاقة عن لوحة التشغيل، يُفصل مصدر الطاقة الرئيسي لضمان فصل النظام الكهربائي لآلة التشغيل بشكل آمن، ومنع الصدمات الكهرومغناطيسية أو الأعطال الكهربائية الأخرى الناتجة عن انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ. يُعدّ تسلسل فصل الطاقة الصحيح أحد المتطلبات الأساسية لصيانة آلات CNC، ويساعد على إطالة عمر النظام الكهربائي وضمان استقرار تشغيلها.
يُعدّ تسلسل فصل الطاقة في ماكينات CNC ذا أهمية بالغة لحماية النظام الكهربائي وتخزين بياناتها. بعد انتهاء التشغيل، يجب فصل الطاقة عن لوحة تشغيل الماكينة وعن الطاقة الرئيسية بالتتابع. يُتيح فصل الطاقة عن لوحة التشغيل أولاً لنظام التحكم في الماكينة إكمال العمليات بانتظام، مثل تخزين البيانات الحالية والفحص الذاتي للنظام، مما يُجنّب فقدان البيانات أو أعطال النظام الناتجة عن انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ. على سبيل المثال، تُحدّث بعض ماكينات CNC وتُخزّن معلمات المعالجة وبيانات تعويض الأداة، وغيرها، آنيًا أثناء عملية التشغيل. في حال فصل الطاقة الرئيسية مباشرةً، قد تُفقد هذه البيانات غير المحفوظة، مما يؤثر على دقة وكفاءة التشغيل اللاحقين.
بعد فصل الطاقة عن لوحة التشغيل، يُفصل مصدر الطاقة الرئيسي لضمان فصل النظام الكهربائي لآلة التشغيل بشكل آمن، ومنع الصدمات الكهرومغناطيسية أو الأعطال الكهربائية الأخرى الناتجة عن انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ. يُعدّ تسلسل فصل الطاقة الصحيح أحد المتطلبات الأساسية لصيانة آلات CNC، ويساعد على إطالة عمر النظام الكهربائي وضمان استقرار تشغيلها.
رابعًا: مبادئ تشغيل ماكينات التحكم الرقمي (CNC)
(أ) مبدأ بدء التشغيل
تسلسل بدء التشغيل للعودة إلى الصفر، التشغيل اليدوي، التشغيل التدريجي، والتشغيل التلقائي ومبدأه
عند تشغيل آلة CNC، يجب اتباع مبدأ العودة إلى الصفر (باستثناء الحالات الخاصة)، والتشغيل اليدوي، والتدريج، والتشغيل التلقائي. تهدف عملية العودة إلى الصفر إلى عودة محاور إحداثيات الآلة إلى موضعها الأصلي في نظام إحداثياتها، وهو الأساس لإنشاء نظام إحداثياتها. من خلال عملية العودة إلى الصفر، يمكن للآلة تحديد مواضع بداية كل محور إحداثي، مما يوفر معيارًا للتحكم الدقيق في الحركة لاحقًا. في حال عدم تنفيذ عملية العودة إلى الصفر، قد تتعرض الآلة لانحرافات في الحركة بسبب عدم معرفة الموضع الحالي، مما يؤثر على دقة التشغيل، وقد يؤدي إلى حوادث تصادم.
بعد اكتمال عملية العودة إلى الصفر، يُجرى التشغيل اليدوي. يتيح التشغيل اليدوي للمشغلين التحكم بشكل فردي في كل محور إحداثي لآلة التشغيل للتحقق من سلامة حركتها، مثل التأكد من صحة اتجاه حركة المحور الإحداثي واستقرار سرعتها. تساعد هذه الخطوة على اكتشاف أي مشاكل ميكانيكية أو كهربائية محتملة في آلة التشغيل قبل التشغيل الرسمي، وإجراء التعديلات والإصلاحات اللازمة في الوقت المناسب.
تعتمد عملية التدريج على تحريك محاور الإحداثيات بسرعة منخفضة ولمسافة قصيرة يدويًا، مما يُحسّن دقة حركة أداة الماكينة وحساسيتها. من خلال عملية التدريج، يُمكن مراقبة استجابة أداة الماكينة بدقة أكبر أثناء الحركة بسرعات منخفضة، مثل سلاسة حركة برغي التوجيه واحتكاك سكة التوجيه بشكل منتظم.
أخيرًا، يتم التشغيل التلقائي، أي إدخال برنامج التشغيل في نظام التحكم الخاص بأداة الماكينة، فتُكمل الأداة تشغيل الأجزاء تلقائيًا وفقًا للبرنامج. ولا يمكن إجراء التشغيل التلقائي إلا بعد التأكد من أن جميع وظائف أداة الماكينة تعمل بشكل طبيعي من خلال عمليات العودة إلى الصفر، والتشغيل اليدوي، والتدريج، لضمان سلامة ودقة عملية التشغيل.
عند تشغيل آلة CNC، يجب اتباع مبدأ العودة إلى الصفر (باستثناء الحالات الخاصة)، والتشغيل اليدوي، والتدريج، والتشغيل التلقائي. تهدف عملية العودة إلى الصفر إلى عودة محاور إحداثيات الآلة إلى موضعها الأصلي في نظام إحداثياتها، وهو الأساس لإنشاء نظام إحداثياتها. من خلال عملية العودة إلى الصفر، يمكن للآلة تحديد مواضع بداية كل محور إحداثي، مما يوفر معيارًا للتحكم الدقيق في الحركة لاحقًا. في حال عدم تنفيذ عملية العودة إلى الصفر، قد تتعرض الآلة لانحرافات في الحركة بسبب عدم معرفة الموضع الحالي، مما يؤثر على دقة التشغيل، وقد يؤدي إلى حوادث تصادم.
بعد اكتمال عملية العودة إلى الصفر، يُجرى التشغيل اليدوي. يتيح التشغيل اليدوي للمشغلين التحكم بشكل فردي في كل محور إحداثي لآلة التشغيل للتحقق من سلامة حركتها، مثل التأكد من صحة اتجاه حركة المحور الإحداثي واستقرار سرعتها. تساعد هذه الخطوة على اكتشاف أي مشاكل ميكانيكية أو كهربائية محتملة في آلة التشغيل قبل التشغيل الرسمي، وإجراء التعديلات والإصلاحات اللازمة في الوقت المناسب.
تعتمد عملية التدريج على تحريك محاور الإحداثيات بسرعة منخفضة ولمسافة قصيرة يدويًا، مما يُحسّن دقة حركة أداة الماكينة وحساسيتها. من خلال عملية التدريج، يُمكن مراقبة استجابة أداة الماكينة بدقة أكبر أثناء الحركة بسرعات منخفضة، مثل سلاسة حركة برغي التوجيه واحتكاك سكة التوجيه بشكل منتظم.
أخيرًا، يتم التشغيل التلقائي، أي إدخال برنامج التشغيل في نظام التحكم الخاص بأداة الماكينة، فتُكمل الأداة تشغيل الأجزاء تلقائيًا وفقًا للبرنامج. ولا يمكن إجراء التشغيل التلقائي إلا بعد التأكد من أن جميع وظائف أداة الماكينة تعمل بشكل طبيعي من خلال عمليات العودة إلى الصفر، والتشغيل اليدوي، والتدريج، لضمان سلامة ودقة عملية التشغيل.
(II) مبدأ التشغيل
تسلسل تشغيل السرعة المنخفضة والمتوسطة والعالية وضرورته
يجب أن يتبع تشغيل الآلة مبدأ السرعة المنخفضة، ثم المتوسطة، ثم العالية، ويجب ألا يقل وقت التشغيل عند السرعات المنخفضة والمتوسطة عن دقيقتين إلى ثلاث دقائق. بعد بدء التشغيل، يحتاج كل جزء من الآلة إلى عملية تسخين مسبق، وخاصةً الأجزاء المتحركة الرئيسية مثل المغزل، ومسمار التوجيه، وقضيب التوجيه. يُمكّن التشغيل بسرعات منخفضة من تسخين هذه الأجزاء تدريجيًا، مما يُتيح توزيع زيت التشحيم بالتساوي على كل سطح احتكاك، مما يُقلل الاحتكاك والتآكل أثناء التشغيل البارد. وفي الوقت نفسه، يُساعد التشغيل بسرعات منخفضة أيضًا على التحقق من استقرار تشغيل الآلة في حالة السرعة المنخفضة، مثلًا ما إذا كانت هناك اهتزازات أو ضوضاء غير طبيعية.
بعد فترة من التشغيل بسرعات منخفضة، يتم الانتقال إلى التشغيل بسرعة متوسطة. يُمكّن التشغيل بسرعة متوسطة من زيادة درجة حرارة الأجزاء للوصول إلى حالة تشغيل أكثر ملاءمة، وفي الوقت نفسه، يُمكّن من اختبار أداء أداة الآلة عند السرعات المتوسطة، مثل استقرار سرعة دوران المغزل وسرعة استجابة نظام التغذية. أثناء التشغيل بسرعات منخفضة ومتوسطة، في حال وجود أي خلل في أداة الآلة، يُمكن إيقافها في الوقت المناسب للفحص والإصلاح لتجنب الأعطال الجسيمة أثناء التشغيل بسرعات عالية.
عند التأكد من عدم وجود أي خلل أثناء تشغيل أداة الماكينة بسرعات منخفضة ومتوسطة، يمكن زيادة السرعة تدريجيًا إلى سرعة عالية. يُعد التشغيل عالي السرعة مفتاحًا لأدوات الماكينة CNC لتحقيق كفاءة تشغيل عالية، ولكن لا يمكن تنفيذه إلا بعد التسخين الكامل مسبقًا واختبار أدائها، وذلك لضمان دقة واستقرار وموثوقية أداة الماكينة أثناء التشغيل عالي السرعة، وإطالة عمرها الافتراضي، وفي الوقت نفسه ضمان جودة الأجزاء المُشَكَّلة وكفاءة التشغيل.
يجب أن يتبع تشغيل الآلة مبدأ السرعة المنخفضة، ثم المتوسطة، ثم العالية، ويجب ألا يقل وقت التشغيل عند السرعات المنخفضة والمتوسطة عن دقيقتين إلى ثلاث دقائق. بعد بدء التشغيل، يحتاج كل جزء من الآلة إلى عملية تسخين مسبق، وخاصةً الأجزاء المتحركة الرئيسية مثل المغزل، ومسمار التوجيه، وقضيب التوجيه. يُمكّن التشغيل بسرعات منخفضة من تسخين هذه الأجزاء تدريجيًا، مما يُتيح توزيع زيت التشحيم بالتساوي على كل سطح احتكاك، مما يُقلل الاحتكاك والتآكل أثناء التشغيل البارد. وفي الوقت نفسه، يُساعد التشغيل بسرعات منخفضة أيضًا على التحقق من استقرار تشغيل الآلة في حالة السرعة المنخفضة، مثلًا ما إذا كانت هناك اهتزازات أو ضوضاء غير طبيعية.
بعد فترة من التشغيل بسرعات منخفضة، يتم الانتقال إلى التشغيل بسرعة متوسطة. يُمكّن التشغيل بسرعة متوسطة من زيادة درجة حرارة الأجزاء للوصول إلى حالة تشغيل أكثر ملاءمة، وفي الوقت نفسه، يُمكّن من اختبار أداء أداة الآلة عند السرعات المتوسطة، مثل استقرار سرعة دوران المغزل وسرعة استجابة نظام التغذية. أثناء التشغيل بسرعات منخفضة ومتوسطة، في حال وجود أي خلل في أداة الآلة، يُمكن إيقافها في الوقت المناسب للفحص والإصلاح لتجنب الأعطال الجسيمة أثناء التشغيل بسرعات عالية.
عند التأكد من عدم وجود أي خلل أثناء تشغيل أداة الماكينة بسرعات منخفضة ومتوسطة، يمكن زيادة السرعة تدريجيًا إلى سرعة عالية. يُعد التشغيل عالي السرعة مفتاحًا لأدوات الماكينة CNC لتحقيق كفاءة تشغيل عالية، ولكن لا يمكن تنفيذه إلا بعد التسخين الكامل مسبقًا واختبار أدائها، وذلك لضمان دقة واستقرار وموثوقية أداة الماكينة أثناء التشغيل عالي السرعة، وإطالة عمرها الافتراضي، وفي الوقت نفسه ضمان جودة الأجزاء المُشَكَّلة وكفاءة التشغيل.
V. مواصفات التشغيل وحماية السلامة لأدوات الآلات ذات التحكم الرقمي
(أ) مواصفات التشغيل
مواصفات تشغيل قطع العمل وأدوات القطع
يُمنع منعًا باتًا دقّ أو تصحيح أو تعديل قطع العمل على مشابك التثبيت أو بين المراكز. قد يُؤدي إجراء مثل هذه العمليات على مشابك التثبيت والمراكز إلى الإضرار بدقة وضع أداة الماكينة، وإتلاف أسطح مشابك التثبيت والمراكز، كما يُؤثر على دقة تثبيتها وموثوقيتها. عند تثبيت قطع العمل، من الضروري التأكد من تثبيت قطع العمل وأدوات القطع بإحكام قبل الانتقال إلى الخطوة التالية. قد تصبح قطع العمل أو أدوات القطع غير المثبتة مثبتة، أو تنزاح، أو حتى تتطاير أثناء عملية التشغيل، مما يؤدي ليس فقط إلى تلف القطع المُشغّلة، بل يُشكّل أيضًا تهديدًا خطيرًا للسلامة الشخصية للمشغلين.
يجب على المُشغّلين إيقاف الآلة عند استبدال أدوات القطع أو قطع العمل أو ضبطها أو تركها أثناء العمل. قد يُسبّب القيام بهذه العمليات أثناء تشغيل الآلة حوادث نتيجةً للتلامس العرضي مع الأجزاء المتحركة، وقد يُؤدي أيضًا إلى تلف أدوات القطع أو قطع العمل. يضمن إيقاف الآلة للمُشغّلين إمكانية استبدال وضبط أدوات القطع وقطع العمل بأمان، ويضمن استقرار الآلة وعملية التصنيع.
يُمنع منعًا باتًا دقّ أو تصحيح أو تعديل قطع العمل على مشابك التثبيت أو بين المراكز. قد يُؤدي إجراء مثل هذه العمليات على مشابك التثبيت والمراكز إلى الإضرار بدقة وضع أداة الماكينة، وإتلاف أسطح مشابك التثبيت والمراكز، كما يُؤثر على دقة تثبيتها وموثوقيتها. عند تثبيت قطع العمل، من الضروري التأكد من تثبيت قطع العمل وأدوات القطع بإحكام قبل الانتقال إلى الخطوة التالية. قد تصبح قطع العمل أو أدوات القطع غير المثبتة مثبتة، أو تنزاح، أو حتى تتطاير أثناء عملية التشغيل، مما يؤدي ليس فقط إلى تلف القطع المُشغّلة، بل يُشكّل أيضًا تهديدًا خطيرًا للسلامة الشخصية للمشغلين.
يجب على المُشغّلين إيقاف الآلة عند استبدال أدوات القطع أو قطع العمل أو ضبطها أو تركها أثناء العمل. قد يُسبّب القيام بهذه العمليات أثناء تشغيل الآلة حوادث نتيجةً للتلامس العرضي مع الأجزاء المتحركة، وقد يُؤدي أيضًا إلى تلف أدوات القطع أو قطع العمل. يضمن إيقاف الآلة للمُشغّلين إمكانية استبدال وضبط أدوات القطع وقطع العمل بأمان، ويضمن استقرار الآلة وعملية التصنيع.
(II) حماية السلامة
صيانة أجهزة التأمين والحماية والسلامة
تُعد أجهزة التأمين والحماية الأمنية في ماكينات CNC من المرافق المهمة لضمان التشغيل الآمن لها والسلامة الشخصية للمشغلين، حيث لا يُسمح للمشغلين بتفكيكها أو تحريكها بحرية. تشمل هذه الأجهزة أجهزة حماية من الحمل الزائد، ومفاتيح حد السفر، وأبواب الحماية، وغيرها. يقطع جهاز حماية الحمل الزائد الطاقة تلقائيًا عند زيادة تحميل الماكينة لمنع تلفها بسبب الحمل الزائد؛ ويحد مفتاح حد السفر من نطاق حركة محاور إحداثيات الماكينة لتجنب حوادث التصادم الناتجة عن زيادة السفر؛ ويمنع الباب الواقي بفعالية تناثر الرقائق وتسرب سائل التبريد أثناء عملية التشغيل، مما قد يتسبب في ضرر للمشغلين.
في حال تفكيك أو نقل أجهزة التأمين والسلامة هذه، سينخفض أداء السلامة في الآلة بشكل كبير، ومن المرجح وقوع حوادث سلامة متنوعة. لذلك، يجب على المشغلين التحقق بانتظام من سلامة وفعالية هذه الأجهزة، مثل فحص أداء إحكام الباب الواقي وحساسية مفتاح حد الحركة، لضمان أدائها الطبيعي أثناء تشغيل الآلة.
تُعد أجهزة التأمين والحماية الأمنية في ماكينات CNC من المرافق المهمة لضمان التشغيل الآمن لها والسلامة الشخصية للمشغلين، حيث لا يُسمح للمشغلين بتفكيكها أو تحريكها بحرية. تشمل هذه الأجهزة أجهزة حماية من الحمل الزائد، ومفاتيح حد السفر، وأبواب الحماية، وغيرها. يقطع جهاز حماية الحمل الزائد الطاقة تلقائيًا عند زيادة تحميل الماكينة لمنع تلفها بسبب الحمل الزائد؛ ويحد مفتاح حد السفر من نطاق حركة محاور إحداثيات الماكينة لتجنب حوادث التصادم الناتجة عن زيادة السفر؛ ويمنع الباب الواقي بفعالية تناثر الرقائق وتسرب سائل التبريد أثناء عملية التشغيل، مما قد يتسبب في ضرر للمشغلين.
في حال تفكيك أو نقل أجهزة التأمين والسلامة هذه، سينخفض أداء السلامة في الآلة بشكل كبير، ومن المرجح وقوع حوادث سلامة متنوعة. لذلك، يجب على المشغلين التحقق بانتظام من سلامة وفعالية هذه الأجهزة، مثل فحص أداء إحكام الباب الواقي وحساسية مفتاح حد الحركة، لضمان أدائها الطبيعي أثناء تشغيل الآلة.
(ثالثا) التحقق من البرنامج
أهمية وطرق عمل التحقق من البرنامج
قبل البدء بتشكيل آلة CNC، يجب استخدام طريقة التحقق من البرنامج للتحقق من تطابق البرنامج المستخدم مع القطعة المراد تشكيلها. بعد التأكد من عدم وجود أي خطأ، يُغلق غطاء الأمان، ثم تبدأ الآلة بتشكيل القطعة. يُعدّ التحقق من البرنامج حلقة وصل رئيسية لمنع حوادث التشكيل وتلف القطع الناتجة عن أخطاء البرنامج. بعد إدخال البرنامج في الآلة، ومن خلال وظيفة التحقق من البرنامج، يُمكن للآلة محاكاة مسار حركة أداة القطع دون قطع فعلي، والتحقق من وجود أخطاء نحوية في البرنامج، ومسار القطع المناسب، ودقة معلمات المعالجة.
عند التحقق من البرنامج، يجب على المشغلين مراقبة مسار حركة أداة القطع المُحاكي بعناية ومقارنته برسم القطعة لضمان دقة مسار أداة القطع في تشكيل وحجم القطعة المطلوبة. في حال وجود أي مشاكل في البرنامج، يجب تعديلها وتصحيحها في الوقت المناسب حتى يصبح التحقق من البرنامج صحيحًا قبل بدء التشغيل الفعلي. في هذه الأثناء، أثناء عملية التشغيل، يجب على المشغلين أيضًا الانتباه جيدًا لحالة تشغيل أداة الماكينة. في حال اكتشاف أي مشكلة، يجب إيقاف أداة الماكينة فورًا للفحص لتجنب الحوادث.
قبل البدء بتشكيل آلة CNC، يجب استخدام طريقة التحقق من البرنامج للتحقق من تطابق البرنامج المستخدم مع القطعة المراد تشكيلها. بعد التأكد من عدم وجود أي خطأ، يُغلق غطاء الأمان، ثم تبدأ الآلة بتشكيل القطعة. يُعدّ التحقق من البرنامج حلقة وصل رئيسية لمنع حوادث التشكيل وتلف القطع الناتجة عن أخطاء البرنامج. بعد إدخال البرنامج في الآلة، ومن خلال وظيفة التحقق من البرنامج، يُمكن للآلة محاكاة مسار حركة أداة القطع دون قطع فعلي، والتحقق من وجود أخطاء نحوية في البرنامج، ومسار القطع المناسب، ودقة معلمات المعالجة.
عند التحقق من البرنامج، يجب على المشغلين مراقبة مسار حركة أداة القطع المُحاكي بعناية ومقارنته برسم القطعة لضمان دقة مسار أداة القطع في تشكيل وحجم القطعة المطلوبة. في حال وجود أي مشاكل في البرنامج، يجب تعديلها وتصحيحها في الوقت المناسب حتى يصبح التحقق من البرنامج صحيحًا قبل بدء التشغيل الفعلي. في هذه الأثناء، أثناء عملية التشغيل، يجب على المشغلين أيضًا الانتباه جيدًا لحالة تشغيل أداة الماكينة. في حال اكتشاف أي مشكلة، يجب إيقاف أداة الماكينة فورًا للفحص لتجنب الحوادث.
السادس. الخاتمة
باعتبارها إحدى التقنيات الأساسية في التصنيع الميكانيكي الحديث، ترتبط تقنية التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) ارتباطًا مباشرًا بمستوى تطور الصناعة التحويلية من حيث دقة وكفاءة وجودة التصنيع. لا يعتمد عمر الخدمة واستقرار أداء أدوات الآلات ذات التحكم الرقمي (CNC) على جودة أدوات الآلات نفسها فحسب، بل يرتبطان أيضًا ارتباطًا وثيقًا بمواصفات التشغيل والصيانة ووعي المشغلين بتدابير السلامة في عمليات الاستخدام اليومي. من خلال الفهم العميق لخصائص تقنية التصنيع باستخدام الحاسب الآلي وأدوات الآلات ذات التحكم الرقمي (CNC) واتباع الاحتياطات اللازمة بعد التصنيع بدقة، ومبادئ التشغيل، ومواصفات التشغيل، ومتطلبات حماية السلامة، يمكن تقليل معدل حدوث أعطال أدوات الآلات بشكل فعال، وإطالة عمرها الافتراضي، وتحسين كفاءة التصنيع وجودة المنتج، وتحقيق فوائد اقتصادية أكبر وتعزيز القدرة التنافسية في السوق للشركات. في ظل التطور المستقبلي للصناعة التحويلية، ومع الابتكار والتقدم المستمر لتقنية التحكم الرقمي (CNC)، يجب على المشغلين باستمرار تعلم وإتقان معارف ومهارات جديدة لمواكبة المتطلبات المتزايدة في مجال التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، ودفع تطوير هذه التقنية إلى مستوى أعلى.