ملخص الدرس / الثالثة ثانوي/هندسة ميكانيكية /التحكم الرقمــي/التحكم الرقمــي

لتلبيه حاجيات المجتمع بمنتجات تنافسيه متنوعه تنافسيه , أدخلت تكنولوجيات متطوره على وسائل الإنتاج حيث أصبح التحكم فيها عن بعد بلغه رقميه 

يسمح التحكم العددي بقياده أعضاء متحركه لآله في وضعيات محدده عن طريق تعليمات رقميه 

1- تقديم الآله 

تشتغل الآله ذات التحكم العددي انطلاقا من برنامج بتضمن مجموعه تعليمات , تعرف الحركات النسبيه للأدوات والقطعه , تتكون الآله ذات التحكم العددي من جزء قيادي وجزء عملي 

* الجزء القيادي (التحكم)

يسمى بمدير التحكم العددي ويضمن ثلاثه وظائف رئيسيه 

- إدخال البرنامج يدويا عن طريق لوحه المفاتيح المركبه على الآله وآليا بواسطه البرمجيه ومشاهدته 

- العلاقه بين ملتقطات الوضعيه ومختلف محركات الآله

-معالجه المعلومات والحسابات عن طريق ذاكره مركزيه

* الجزء العلمي

من آله قاعديه مجهزه بمنفذات تضمن :

-دوران العمود

-انتقال العربات أو الطاولات 

-مراقبه ووضعيات العربات و الطاولات 

2- تصنيف آلات ذات التحكم العددي

تصنف آلات ذات التحكم العددي أساسا حسب :

* أسلوب سير الآله 

- اشتغال بداره مفتوحه ضمان التنقلات دون مراقبتها

-اشتغال بداره مغلقه ضمان التنقلات ومراقبتها

-اشتغال بتحكم مكيف تكيف شروط التشغيل للمحافظه على الدقه والنوعيه الملموسه

* عدد المحاور

تقدر إمكانيات تشغيل الآله بعدد محاور العمل ومن بين الآلات نجد

- آله ذات محورين آله الخراطه 

- آله ذات 3 محور آله التفريز

* أسلوب التشغيل 

تحكم عددي بتنقل نقطه بنقطه تحدد وضعيه الأداه أو القطعه بتنقلات غير متزامنه 

تنقل عددي بتنقل موازي لمحاورالآله ومتزامنه مع حركات القطع

- تحكم عددي بتنقل تحويطي يتحكم مدير التحكم العددي في كل التنقلات الخطيه المستقيمه والدائريه

3- أنظمه التحكم العددي

تتفاوت فعاليه نظام التحكم العددي من نظام إلى آخر ولكل منشئ نظامه الخاص ومن بين الآنظمه الشائعه نذكر

FAGOR (اسبانيا)

NUM (فرنسا)

FANUC (اليابان)

HEDENHAIN (ألمانيا)

PHILIPS (هولندا)

4- ميادين الإستعمال

تستعمل آلات ذات التحكم العددي لإنجاز قطعه بسلسله  متوسطه إلى كبيره وتستلزم تدخلات قليله المعامل خلال التشغيل (مراقبه , تغيير القطع , تغيير الأدوات) 

ينصب عمل التقني على الخصوص في برمجه ووضع الأدوات بعد ضبطها تركيب القطعه  (مع تركيب التشغيل المحتمل) ومراقبه داره التشغيل بالمحاكاه لتشغيل قطع مختلفه ومعقده

تتعلق الليونه في التصنيع بقدرات تكيف المؤسسات مع تطورات سوق الانتاج والاستهلاك 

تصنف مستويات الليونه في مجال الصنع (التشغيل) وفق أنظمه الانتاج التاليه 

1- مركز التشغيل 

هو عباره عن آله تشغيل ذات تحكم عددي تمتاز بتشعب وظائفها وبدقتها وقدره تطبيق برامج صنع محضره

2- الخليه اللينه

تسمح الليونه في الخليه ب

-إمكانيه برمجه الآلات وتحضير الآدوات في وقت لا يؤثر على زمن الانتاج

- متابعه الانتاج والتحكم في سيره

-معالجه سريعه للطلبات

للخليه اللينه إيجابيات نذكر منها

-تاليه وظيفه نقل قطع للتشغيل

-رفع مردوديه الانتاج

3- الورشه اللينه

هي نظام مركب من عده خلايا لينه آليه حيث يسير التحكم في الآلات والنقل والمراقبه بنظام معلوماتي (حاسوب)

تمتاز الورشه اللينه ب

- تحكم مشترك لآلات ذات التحكم العددي

-تخفيض أزمنه التحويل والانتظار للقطع

- إمكانيه تنفيذ برامج متنوعه

- تحويل ونقل القطع آليا داخل الورشه

1- تعريف البرمجه

البرمجه هي لغه الآله تحتوي على برامج متكون من أسطر متتاليه للمعلومات . تتكون هذه الاسطر من كلمات حرفيه ورقميه التي تترجم وتحول إلى تعليمات و أوامر تنفذها الآله 

2- لغه البرمجه 

تعتمد البرمجه على نظامين أساسيين

- نظام ISO 

- نظام EIA 

3- أنماط البرمجه 

يصدر المبرمج برامج تشغيل ويدرجها بإحدى الطرق التاليه 

- مباشره على لوحه مفاتيح للآله

-بواسطه اللواقح (حاسوب , القرص المرن , خط الشبكه RS232 )

- بواسطه البرمجيات CFAO يرسل البرنامج من الوحده المركزيه للحاسوب عن طريق الشبكه وهذا انطلاقا من التصميم الذي أنشئ بالبرمجيه 

بالاسلوب الحواري (Mode Conversationnel) باستعمال مباشره لوحه المفاتيح الآله 

-بالأسلوب الهندسي للجانبيه (Programmation  GZomZtrique) ترسم بيانيا جانبيه القطعه مباشره على شاشه الآله بالنسبه للمعلم ثم يترجم هذا الرسم ويحول إلى أوامر

4- بنيه البرمجه 

يتكون البرنامج من مجموعه أسطر متتاليه متكونه من كلمات حرفيه ورقميه 

تدل الكلمه على أمر أو معطيات موجهه إلى نظام التحكم 

يوجد نوعان من الكلمات 

* كلمات تحمل وظيفه (الأمر)

* كلمات تحمل بعد (معطيات)

تتألف الكلمه من 

مثال 

السطر

كلمه تحمل وظيفه G00   كلمه تحمل بعد X-22 رقم السطر N40

5- إعدادالبرامج في النظام ISO

لإعداد البرنامج , يجب مراعاه ما يلي

* نظام المحاور 

معلم متعامد ومتجانس ذو ثلاثه محاور 

نظام الاحداثيات ديكارتي ذو اتجاه مباشر له صله بالقطعه 

بموجب اتجاه محاور المعلم , نقوم بتوجيه الانتقال رقميا 

* نظام المحاور في الخراطه (محورين)

يتكون نظام المحاور من محورين X Z

- المحورZ هو محور عمود الدوران ويناسب الانتقال الطولي لحامل الأداه 

- المحورX هو محور متعامد للمحور Z ويناسب الانتقال نصف قطري لحامل الأداه

* نظام المحاور في التفريز (3 محاور)

يتكون نظام المحاور من ثلاث محاور X و Y و Z

- المحورZ هو محور عمود الدوران ويناسب الانتقال الشاقولي للطاوله

- المحورX هو محور متعامد للمحور ويناسب الانتقال الكبر

- المحورY مو محور متعامد ل  X Z

مراجع البرمجه

* مبدأ الآله (صفر الآله) 

هو نقطه محدده على كل محور من طرف الصانع وتسمح بتحديد المبدأ المطلق للآله وتعتبر مرجعا للتنقلات

*مبدأ القطعه (صفر القطعه)

يعرف مبدأ القطعه بنقطه تختار عليها وبالامكان التموضع من خلالها , فهي محدده من طرف المبرمج

مبدأ البرنامج

هو مبدأ المعلم المرجعي الذي يسمح بإعداد البرنامج , يكون في أغلب الأحيان مبدأ انطلاق تحديد أبعاد الرسم

ملاحظه 

يستحسن مطابقه صفر القطعه مع صفر البرنامج  

7- تحديد الأبعاد

لتحديد الأبعاد , يمكننا استعمال طريقتين للبرمجه 

- برمجه مطلقه G90

كل الأبعاد محدده الانطلاق من مبدأ البرنامج 

- برمجه نسبيه G91

تحدد الأبعاد بطريقه متسلسله 

نريد إنجاز تسويه وخراط الطول قم بتحرير البرنامج الخاص بالقطعه الممثله على الشكل الموالي

نعطي

عمق التمريره للتسويه 2 مم

عمق التمريره للخرط 2.5 مم

الأداه على بعدX=40  وZ=50

الخام 

الإجابه

نريد إنجاز تفريز جانبي قم بتحرير البرنامج الخاص بالقطعه الممثله على الشكل المقابل , نعطي عمق التمريره للتسويه 5 مم 

الأداه على بعد X=22 ; Y=0 ;Z=-5

الخام 40*80*100

فريزه ذات قطعتين قطر 40

الإجابه

جعلت التكنولوجيات الاعلام و الاتصال من الكمبيوتر أداه تقدم خدمات بنوعيه رفيعه وبشكل سريع في ميادين عديده وبالاخص في ميدان الصناعه حيث أصبحت تتطور نوعيه وتجليات المنتجات مع تخفيض التكاليف بفضل الدراسات و التجارب المسبقه كالتصميم و المحاكاه 

إن التصميم و الرسم و الصنع من مجالات التي أصبحت تعتمد على جهاز الإعلام الآلي كوسيله لإنجاز مختلف التطبيقات بواسطه برمجيات مخصصه لهذا الغرض , من بين المرجعيات المستعمله توجد برمجيات التصميم والصنع المدعمين بالإعلام الآلي CFAO 

تقديم البرمجيه CFAO

تحتوي البرمجيه CFAO على :

- برامج التصميم CAD 2D D 3D : يسمح برسم الاشكال المراد إنجازها

-برنامج للصنع CAM 2D D 3D : يسمح بإنشاء برامج تشغيل لقطع ومحاكاه صنعها ثم إرسالها للتنفيذ على آله التحكم العددي بواسطه نظام الشبكه RS232

1- مراحل تطبيق البرمجيه

2- لوحات النظام CAD

- واجهه النظام CAD

-عارضات التحكم 

-أدوات المتغيرات 

مبدأ انشاء الرسم بواسطه CAD

لإنشاء الأشكال الهندسيه البسيطه (خطوط , مربعات , دوائر...... ) نقوم بالعمليات التاليه 

- الضغط على أيقونه شكل المراد إنشاءه من لوحه CAD

- الضغط على الأيقونه المرغوب فيها منلوحه الماغيرات المناسبه للوحه CAD

- تحديد نقطه بدايه النقر على الزر الأيسر للفأره 

- تحديد نقطه النهايه بالنقر على الزر الأيسر للفأره للحصول على الشكل

ملاحظات

- في حاله إنشاء شطف أو حدبات يجب اختيار الكيانات المراد تشفيطها أو تحديبها باستعمال إيقونه الاختيار من لوحه التموضع ثم النقر بالزر الأيسر على إحدى الكيانات مع إدخال الابعاد (طول , زاويه , نصف قطر....) في شريط المعطيات

يتم الحصول على الشكل بالنقر المزدوج لزر الفأره الأيسر 

- في حاله إنشاء الرسومات بتحديد الأبعاد يمكن استعمال أيقوونه المفاتيح من لوحه التموضع التي تسمح بادخال الاحداثيات على شريط المعطيات , يتم الحصول على الشكل بالنقر على الموافقه OK

- يمكن استعمال أيقونات من لوحه اللواحق للقيام بعمليات إعتياديه (حذف ,قص , جمع , تلوين ,تناظر ,إعاده....)

- واجهه النظام CAM

عارضات التحكم

يتطلب استعمال البرمجيه CFOA لصنع قطعه ترتيب عمليات متسلسله ومرور من نظام الرسم CAD إلى نظام التشغيل CAM

يحصل هذا المرور بالتأرجح من نظام إلى آخر على مستوى واجهه البرمجيه بالضغط على أيقونه 3D أو CAM . لإنجاز محاكاه التشغيل في الخراطه تتبع المراحل التاليه 

* تشخيص الواجهه 

يتم تشخيص الواجهه بضبط مميزات الشاشه (تنظيم عارضات التحكم , لون , شبكه ) المحاور والوحدات إنطلاقا من عارضه الشاشه ثم القيام بحفظ هذه المميزات 

تطبيق برنامج التصميم CAD /2D/3D

انطلاقا من رسم تعريفي لقطعه ترسم جانبيتها وفق المراحل التاليه 

- إنشاء مستوى لكل جانبيه أو عمليه 

تركيب العمليات وكتابتها داخل نافذه المستويات 

- رسم جانبيه القطعه 

يتم إنشاء الجانبيه بالضغط على الأيقونات المناسبه للشكل من لوحه الانشاء ويكون تحديد كل جانبيه بإدخال الاحداثيات بصفه متتاليه على شريط المعطيات بعدالضغط على أيقونه المفاتيح

بعد إدخال الإحداثيات يصبح شكل المنحنى كالتالي 

تطبيق برنامج الصنع CAM

بعد إنشاء رسم الجانبيه ندخل في نظام الصنع بالضبط على أيقونه

بعد إظهار نافذه أسلوب التشغيل نقوم بتشغيل آله الخراطه

النقر على الزر موافق OK يظهر شريط أدوات عمليات التشغيل

- تحديد مسار الأداه

للقيام بتحديد المسار نقوم بالضغط على أيقونه تحديد المسار , فتظهرلوحه المتغيرات التي تسمح باختيار اتجاه المسار أو دوره مفتوحه أو دوره مغلقه .......

يتم اتجاه مسار الأداه لكل عمليه بالنقر على الزر الأيسر للفأره

تحديد الخام

لإنشاء خام القطعه نضغط على لأيقونه الخام من لوحه المتغيرات فتظهر نافذه اختيار أبعاد الطول والقطر للخام. الضغط على زر الموافقه يعطي الشكل التالي  على واجهه العمل 

إدخال مميزات الصنع 

تهيأ المحاكاه بملئ معلومات الاعداد داخل النوافذ انطلاقا من شريط الأدوات

-إعداد الصنع

* اختيار العمليات

تختار العمليات وشروط القطع بالتسلسل  مع تأكيد على إنشاء مستوى لكل عمليه 

بعد الضغط على أيقونه عمليه من شريط الأدوات تظهر نافذه خاصه بقائمه العمليات النقر على أيقونه جديده (New) يفتح نوافذ  خاصه بإدراج المعلومات 

التأكيد بالموافقه بعد إدراج المعلومات 

اختيار الأداه 

تختار مميزات الأداه لكل عمليه التشغيل , بعد الضغط على أيقونه الأدوات من شريط الأدوات تظهر نوافذ خاصه بالكتابه واختيار شكل اللقمه وخصائص الأداه 

التأكيد بالموافقه بعد إدراج المعلومات 

تحضير المحاكاه

عند الضغط على أيقونه عمليه من شريط الأدوات تظهر نافذه قائمه العمليات

تفتح نافذه  "Reten" ويقام الاختيار المناسب ثم النقر على الموافقه بالنسبه للنافذه والايقونه

للقيام بالمحاكاه نضغط على أيقونه أمر من لوحه اللواحق وبعد إظهار لوحه المتغيرات نقوم بمشاهده المحاكاه بالضغط على أيقونه انطلاق المحاكاه

- مشاهده البرنامج :

لمشاهده البرنامج نضغط على أيقونه إظهار البرنامج من لوحه CAM (خراطه) , نسمي الملف ونقوم بحفظه ثم نضغط على أيقونه مشاهده البرنامج من لوحه المتغيرات

ملاحظه

- لتشغيل القطعه على أله التحكم العددي يرسل البرنامج شبكه التوصيل

للقيام بمحاكاه عمليه التفريز والتشغيل على آله التحكم العددي يستعمل نفس الأسلوب العملي  الذي أجري في الخراطه   

الأله ذات التحكم العددي وسيله إنتاج نتحكم فيها عن بعد بلغه رقميه

تتكون الآله ذات التحكم العددي من جزء قيادي (التحكم) وجزء عملي 

تصنف آلات ذات التحكم العددي أساسا :

-أسلوب سير الآله 

- عدد محاور الآله

- أسلوب التشغيل 

تتطلب آله ذات التحكم العددي تدخلات قليله خلال التشغيل :

مركز التشغيل هو آله ذات التحكم العددي تمتاز بتشعب وظائفها وبدقتها وذلك بالتجهيزات التي تتبعها

الخليه اللينه هو نظام متكون من عده مراكز التشغيل(2 أو 3) متشابهه (أو لا) مرتبطه بجهاز لتحويل القطع

الورشه اللينه هي نظام منتكون من عده ألات ذات التحكم العددي أو خلايا لينه (5 إلى 15) مرتبطه فيما بينها بأجهزه تحويل القطع

البرمجه هي لغه الآله تحتوي على برنامج متكون من أسطر متتاليه

تتكون الأسطر من كلمات حرفيه ورقميه

تترجم وتحول هذه الكلمات إلى تعليمات وأوامر تنفذها الآله

النظامان الأساسيان المعتمدان في البرمجه هما ISO و EIA

من بين الوظائف الأساسيه المستعمله في النظام  ISO نجد :

- الوظائف التحضيريه

- الوظائف التكميليه    

- وظائف أخرى (أنظر إلى قائمه عناوين الحروف )

في الآلات ذات التحكم العددي , نعتمد على ثلاثه مبادئ أساسيه

-مبدأ الآله

-مبدأ القطعه 

- مبدأ البرنامج

-للقيام بمحاكاه الصنع  تستعمل برمجيه التصميم و الصنع المدعمين بالاعلام الآلي CFOA

تحتوي البرمجيه CFOA على 

-برنامج إنشاء الرسومات CAD

-برنامج إنشاء الصنع CAM

للقيام بمحاكاه وتشغيل قطعه يجب :

-إنشاء رسم القطعه (حاله تفريز) أو جانبيتها (حاله الخراطه) انطلاقا من الرسم التعريفي 

-إعداد الصنع بادخال كل المعطيات والمعلومات الخاصه بالتشغيل (عمليات  مميزات الأداه , شروط القطع ...) 

-القيام بمحاكاه بعد ضبط المعلومات الخاصه بالتشغيل 

-إرسال برنامج التشغيل إلى آله التحكم العددي عن طريق شبكه التوصيل RS232