قد يكون اختيار الماكينة بنظام التحكم الرقمي المناسبة أمرًا شاقًا، نظرًا لتعدد النماذج والأنظمة والمواصفات. تبسط هذه المقالة العملية، وتقسم الاختيار إلى أربعة جوانب رئيسية: اختيار الطراز، واختيار نظام الماكينات بنظام التحكم الرقمي، ومتطلبات الدقة، والمواصفات الرئيسية. سواءً كنت ماكينًا متمرسًا أو مبتدئًا، ستتعلم كيفية تقييم احتياجاتك واتخاذ قرار مستنير، مما يضمن الأداء الأمثل والفعالية من حيث التكلفة. تعمّق في هذا الموضوع لتتعرف على كيفية التعامل مع التعقيدات واختيار الماكينة بنظام التحكم الرقمي المثالية لعملياتك.
تُستخدم ماكينة التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي على نطاق واسع لدقتها العالية وموثوقيتها وكفاءتها وقدرتها على تصنيع قطع العمل المنحنية المعقدة.
ومع ذلك، إذا لم يكن الاختيار مناسبًا، فلن تكون قادرة على تحقيق إمكاناتها الكاملة، كما أن معظم مراكز التصنيع الآلي تأتي بسعر مرتفع، مما قد يؤدي إلى ضغط كبير في التكلفة.
تتضمن عملية الاختيار العامة اختيار الطراز، واختيار نظام الماكينة بنظام التحكم الرقمي، وتحديد دقة أداة الماكينة، وتحديد الميزات الرئيسية.
ومن بين هذه العوامل، فإن اختيار الطراز ونظام التحكم الرقمي باستخدام الحاسوب هو الأكثر خطورة، بينما تأتي دقة الماكينة والمواصفات الرئيسية في المرتبة الثانية.
لذلك، لتقليل مخاطر الاختيار، يمكننا البدء بالنظر في الجوانب الأربعة التالية:
في حالة الوفاء باحتياجات المعالجة، كلما كانت المعدات أبسط، انخفضت المخاطر.
يمكن لكل من مراكز الخراطة ومخارط الماكينات بنظام التحكم الرقمي معالجة أجزاء عمود الدوران، ولكن مركز الخراطة الذي يلبي نفس مواصفات المعالجة أغلى بكثير مقارنةً بمخرطة بنظام التحكم الرقمي.
إذا لم تكن هناك متطلبات تقنية إضافية، فلا شك أن مخاطر اختيار مخرطة بنظام التحكم الرقمي منخفضة بلا شك.
بالإضافة إلى ذلك، عند اختيار مخرطة CNC اقتصادية وعادية، اختر خيارًا أكثر فعالية من حيث التكلفة.
في معالجة الصناديق والتجاويف وقِطع القوالب، يمكن لماكينات التفريز بنظام التحكم الرقمي ومراكز التصنيع الآلي بنفس المواصفات أن تلبي متطلبات المعالجة الأساسية، ولكن هناك فرق في السعر يبلغ حوالي النصف (باستثناء تكلفة مصدر الهواء ومبادل الأدوات وتكاليف الدعم الأخرى).
ولذلك، في معالجة القوالب، من الضروري فقط اختيار مركز تصنيع آلي إذا كانت الأداة تحتاج إلى التغيير بشكل متكرر.
لفترات طويلة من الطحن باستخدام قاطع ثابت، يجب اختيار ماكينة تفريز بنظام التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي.
في الوقت الحالي، يتم استخدام العديد من مراكز الماكينات حاليًا كماكينات تفريز بنظام التحكم الرقمي.
غالبًا ما يمكن معالجة الأجزاء التي يمكن معالجتها بواسطة مخارط بنظام التحكم الرقمي باستخدام الحاسوب بواسطة المخارط التقليدية، ولكن الأجزاء التي يمكن تشكيلها بواسطة ماكينات التفريز بنظام التحكم الرقمي لا يمكن معالجتها بواسطة معظم الطحن التقليدي الماكينات.
ولذلك، في شركات التصنيع الآلي المتكاملة التي تتعامل مع أجزاء العمود والأجزاء الصندوقية وأجزاء التجويف، يجب أن تكون ماكينات التفريز بنظام التحكم الرقمي هي الخيار المفضل.
عند شراء مركز ماكينات بنظام التحكم الرقمي، يمكن تجهيز نفس الماكينة بمختلف أنظمة CNC.
يختلف أداء هذه الأنظمة بشكل كبير وله تأثير مباشر على سعر المعدات.
تتعدد أنواع ومواصفات أنظمة التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي حاليًا.
وتشمل الأنظمة المستوردة بشكل أساسي FANUC من اليابان، وSINUMERIK من ألمانيا، وMITSUBISHI من اليابان، وNUM من فرنسا، وFIDIA من إيطاليا، وFAGOR من إسبانيا، وA-B من الولايات المتحدة الأمريكية، وغيرها.
تقدم كل شركة مجموعة من المنتجات بمواصفات مختلفة.
إن المبدأ الأساسي لتقليل مخاطر اختيار نظام التحكم الرقمي باستخدام الحاسوب هو النظر في نسبة الأداء إلى السعر، وسهولة الاستخدام والصيانة، وعمر النظام التشغيلي.
لذلك، يجب ألا نسعى بشكل أعمى وراء أنظمة جديدة عالية المستوى.
يجب أن يعتمد الاختيار على الأداء الرئيسي للآلة ويجب إجراء تحليل شامل لأداء النظام وسعره قبل اتخاذ القرار.
في الوقت نفسه، من المستحسن تجنب اختيار أنظمة الماكينات بنظام التحكم الرقمي ذات البنية التقليدية المغلقة أو الأنظمة التي تحتوي على كمبيوتر مدمج في هيكل NC. وذلك لأن توسيع هذه الأنظمة وتعديلها وصيانتها يجب أن يقوم بها مورد النظام.
لذلك، يُنصح باختيار نظام ماكينات التحكم الرقمي المفتوحة مع هيكل كمبيوتر مدمج NC أو هيكل SOFT قدر الإمكان.
يتم تثبيت برنامج التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي لهذا النوع من الأنظمة على الكمبيوتر ومكونات الأجهزة ما هي إلا واجهة عالمية موحدة بين الكمبيوتر ومحرك المؤازرة والإدخال/الإخراج الخارجي.
تماماً كما يمكن للكمبيوتر تثبيت العديد من العلامات التجارية لبطاقات الصوت وبطاقات الرسومات وبرامج التشغيل المقابلة، يمكن للمستخدمين استخدام نواة CNC المفتوحة لتطوير الوظائف المطلوبة على منصة WINDOWS NT وإنشاء أنواع CNC الأنظمة.
بالإضافة إلى الوظائف الأساسية لنظام التحكم الرقمي CNC، هناك العديد من الخيارات المتاحة.
يمكن للمستخدمين اختيار بعض الوظائف بناءً على متطلبات المعالجة الخاصة بهم واحتياجات القياس واحتياجات البرمجة وما إلى ذلك، وإدراج هذه الوظائف في عقد الطلب. وعلى وجه الخصوص، ينبغي النظر في وظيفة DNC للإرسال في الوقت الحقيقي.
بشكل عام، هناك ما بين 20 إلى 30 عنصر فحص دقيق لمراكز الماكينات بنظام التحكم الرقمي، ولكن العناصر الأكثر تميزًا هي: دقة تحديد المواقع أحادية المحور، ودقة تحديد المواقع المتكررة أحادية المحور، و الاستدارة لقطعة الاختبار الناتجة عن التشغيل الآلي المتزامن لمحورين.
تشير دقة تحديد الموقع ودقة تحديد الموقع المتكرر بشكل شامل إلى الدقة الكلية لكل جزء متحرك من المحور.
تشير دقة تحديد الموضع أحادية المحور إلى نطاق الخطأ عند التموضع في أي نقطة داخل شوط المحور، وهو ما يعكس مباشرةً دقة الماكينة في الماكينة.
تعكس دقة تحديد الموضع المتكرر استقرار موضع المحور في أي نقطة داخل الشوط، وهي مؤشر أساسي لقدرة المحور على العمل بثبات وموثوقية.
من بين هذين المؤشرين، تعد دقة تحديد المواقع المتكررة مهمة بشكل خاص.
معالجة غلاف سبائك الألومنيوم الدقيقة
في الوقت الحالي، يحتوي البرنامج في نظام التحكم العددي على وظيفة تعويض الأخطاء القوية، والتي يمكن أن تعوض الأخطاء المنتظمة لكل وصلة في سلسلة نقل التغذية.
على سبيل المثال، يمكن تعويض خطأ الميل والخطأ التراكمي للولب اللولبي الرئيسي باستخدام وظيفة تعويض الميل، ويمكن التخلص من المنطقة الميتة العكسية في سلسلة التغذية من خلال تعويض رد الفعل العكسي العكسي.
ومع ذلك، لا يمكن لوظيفة تعويض الخطأ في التحكم الإلكتروني تعويض الأخطاء العشوائية (مثل الثغرات الناتجة عن التغيرات في الفجوات والتشوه المرن وصلابة التلامس لمختلف الوصلات في سلسلة القيادة).
وغالبًا ما يعكس ذلك اختلاف فقدان الحركة بسبب عوامل مثل حجم حمولة طاولة العمل، وطول مسافة الحركة، وسرعة سرعة تحديد موضع الحركة.
في بعض أنظمة مؤازرة التغذية المؤازرة ذات الحلقة المفتوحة وشبه المغلقة، تتأثر مكونات المحرك الميكانيكي بعد مكون القياس بعوامل عرضية مختلفة ولها تأثيرات خطأ عشوائية كبيرة.
على سبيل المثال، قد ينحرف موضع التموضع الفعلي لمنضدة العمل بسبب الاستطالة الحرارية للولب اللولبي الكروي.
ولذلك، يمكن أن يؤدي الاختيار المناسب لدقة تحديد موضع التكرار إلى تقليل مخاطر اختيار الدقة إلى حد كبير.
تُعد دقة طحن الأسطح الأسطوانية أو طحن الأخاديد الحلزونية الفراغية (اللولبية) تقييمًا شاملاً لأداء مؤازر محور ماكينة التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي (ثنائي المحور أو ثلاثي المحاور) المتبع ووظيفة الاستيفاء لنظام التحكم العددي.
يتم التقييم عن طريق قياس استدارة السطح الأسطواني.
في تجربة القطع باستخدام ماكينة تفريز بنظام التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي، يوجد أيضًا تفريز مربع رباعي الجوانب، وهي طريقة أخرى للحكم على دقة المحورين القابلين للتحكم في حركة الاستيفاء الخطي.
بالنسبة لماكينات التفريز باستخدام الحاسب الآلي، لا يمكن تجاهل استدارة قطع القطع التي تتم معالجتها بواسطة محورين أو أكثر.
بالنسبة للماكينات ذات الدقة العالية في تحديد المواقع، من المهم أيضًا مراعاة ما إذا كان نظام مؤازرة التغذية في وضع الحلقة شبه المغلقة أو الحلقة المغلقة الكاملة ودقة وثبات مكونات الكشف.
إذا كانت أداة الماكينة تعتمد وضع محرك سيرفو شبه مغلق الحلقة، فإن استقرار دقتها يتأثر بالعوامل الخارجية.
على سبيل المثال، يمكن أن تتسبب التغيرات في درجة حرارة العمل في استطالة البرغي اللولبي في سلسلة النقل، مما يؤدي إلى انحراف في موضع التموضع الفعلي لطاولة الشُّغْلَة ويؤثر على دقة التصنيع الآلي لقطعة الشُّغْلَة.
يجب اختيار مواصفات الميزة الرئيسية لمركز الماكينات بنظام التحكم الرقمي بناءً على النطاق المحدد لأبعاد تصنيع الشُّغْلَة النموذجية.
المواصفات الرئيسية لمركز الماكينات بنظام التحكم الرقمي هي مدى شوط العديد من محاور الماكينات بنظام التحكم الرقمي وقوة محرك المغزل.
تعكس الإحداثيات الخطية الأساسية الثلاثة (X، Y، Z) للإحداثيات الخطية الثلاثة (X، Y، Z) لأداة الماكينة مساحة التشغيل الآلي المتاحة للماكينة.
يعكس الإحداثيان X و Z في المخرطة حجم الدوار المسموح به.
بشكل عام، يجب أن يكون حجم كفاف الجزء المشغول آليًا ضمن مساحة التشغيل الآلي لأداة الماكينة.
على سبيل المثال، إذا كانت قطعة العمل النموذجية عبارة عن صندوق بأبعاد 450 مم × 450 مم × 450 مم × 450 مم، فيجب اختيار مركز تصنيع آلي بحجم سطح عمل 500 مم × 500 مم.
إن اختيار سطح عمل أكبر قليلاً من قطعة العمل النموذجية يأخذ بعين الاعتبار المساحة اللازمة لتركيب المشبك.
يوجد علاقة تناسبية بين حجم طاولة أداة الماكينة وضربات الإحداثيات الخطية الثلاثة.
على سبيل المثال، بالنسبة لأداة الماكينة المذكورة أعلاه التي يبلغ حجم الطاولة 500 مم × 500 مم، فإن شوط المحور X يكون بشكل عام 700800 مم، المحور Y 500 مم700 مم، والمحور Z هو 500 إلى 600 مم.
لذلك، يحدد حجم سطح العمل إلى حد كبير حجم مساحة المعالجة.
في بعض الحالات، قد يكون حجم الشُّغْلَة في بعض الحالات أكبر من إحداثيات شوط مركز الماكينات. في مثل هذه الحالات، من الأهمية بمكان التأكد من أن منطقة التشغيل الآلي على القطعة تقع ضمن نطاق شوط الماكينة. يجب أخذ العديد من العوامل في الاعتبار، بما في ذلك قدرة التحمل المسموح بها لطاولة الماكينة، والتداخل المحتمل مع مساحة تغيير أداة الماكينة، والتداخل المحتمل مع ملحقات الماكينة مثل أغطية الحماية.
يمكن أن تحتوي مراكز الماكينات بنظام التحكم الرقمي على مجموعة متنوعة من تكوينات المحركات المختلفة، حتى داخل نفس النوع من الماكينات. وعادةً ما تكون صلابة القطع والأداء عالي السرعة للمغزل مؤشرًا على الأداء الكلي لأداة الماكينة.
تجدر الإشارة إلى أن قوة محرك المغزل لأدوات الماكينات الأخف وزنًا قد تكون أقل قوة من مستوى إلى مستويين مقارنةً بأدوات الماكينات القياسية. في الوقت الحالي، تتراوح سرعة عمود الدوران لمركز الماكينات العام من 4000 إلى 8000 دورة/دقيقة، بينما يمكن أن تصل سرعة أدوات الماكينات العمودية عالية السرعة إلى سرعات تتراوح بين 20000 إلى 70.000 دورة/دقيقة ويمكن أن تصل سرعة أدوات الماكينات الأفقية إلى سرعات تتراوح بين 10000 إلى 20000 دورة/دقيقة. بالإضافة إلى ذلك، تتضاعف قوة محرك المغزل في أدوات الماكينات عالية السرعة هذه.
تُعد قوة محرك عمود الدوران انعكاسًا لكفاءة القطع وصلابة القطع لأداة الماكينة، بالإضافة إلى كونها مؤشرًا على الصلابة الكلية للماكينة.
في مراكز الماكينات بنظام التحكم الرقمي الحديثة الصغيرة والمتوسطة الحجم، يقل استخدام التحويل الميكانيكي لصندوق المغزل. وبدلاً من ذلك، غالبًا ما يتم استخدام محرك سرعة قابل للتعديل بالتيار المستمر أو التيار المتردد ذي القدرة العالية للتوصيل مباشرةً بعمود الدوران أو حتى في هيكل عمود الدوران الكهربائي.
ومع ذلك، فإن هذا الهيكل له قيود من حيث عزم الدوران أثناء القطع بسرعة منخفضة. وذلك لأن طاقة الخرج لمحرك تنظيم السرعة تنخفض عند السرعات المنخفضة. لضمان عزم دوران كافٍ عند السرعات المنخفضة، يجب استخدام محرك عالي الطاقة.
ونتيجة لذلك، يكون محرك عمود الدوران لمراكز الماكينات بنظام التحكم الرقمي بنفس المواصفات أكبر بعدة مرات من تلك الموجودة في أدوات الماكينات العادية.
انظر أيضًا:
من المهم التحقق من عزم الدوران الناتج منخفض السرعة للماكينة عند الحاجة إلى قدر كبير من التصنيع الآلي منخفض السرعة على قطعة عمل نموذجية.
بصفتي مؤسس شركة MachineMFG، فقد كرّستُ أكثر من عقد من حياتي المهنية في مجال تصنيع المعادن. وقد أتاحت لي خبرتي الواسعة أن أصبح خبيرًا في مجالات تصنيع الصفائح المعدنية، والتصنيع الآلي، والهندسة الميكانيكية، وأدوات الماكينات للمعادن. أفكر وأقرأ وأكتب باستمرار في هذه المواضيع، وأسعى باستمرار للبقاء في طليعة مجال عملي. فلتكن معرفتي وخبرتي مصدر قوة لعملك.
AR 
EN 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO