پارس پروژه پرتال خدمات دانشگاهی
کد محصول: me28
تعداد صفحات: 150 صفحه
فرمت فایل: Word
قیمت: 15000 تومان
مقدمه 8
فصل اول: 9
معرفی 9
-1-1آشنایی با کنترل عددی کامپیوتری (CNC) 10
-2-1مقایسه ماشین های ابزار دستی و CNC 10
– 3-1عوامل موثر در انتخاب ماشین ابزار CNC 12
-1-3-1پیچیدگی قطعه کار 12
-2-3-1دقت و تولرانس ابعادی 13
-3-3-1تیراژ بالا یا حجم زیاد عملیات ماشینکاری 13
– 4-1مزایا و معایب ماشین های CNC 13
-1-4-1مزایای ماشین های CNC 14
-2-4-1معایب ماشین های CNC 14
– 5-1موارد کاربرد ماشین های CNC 15
-1-5-1ساخت قطعات ساده تا پیچیده با تیراژ بالا 15
-2-5-1قطعات بسیار پیچیده با حجم عملیات زیاد 16
-3-5-1ماشینکاری قطعات دارای تیراژ بسیاربالا 16
-6-1تقسیم بندی ماشین های ابزار 16
-2-6-1تقسیم بندی ماشین های ابزار با ابزارهای دقیق (از نظر هندسی) 17
-3-6-1ویژگی های ماشین های تراش CNC 17
-4-6-1ویژگی های ماشین های فرز 18
-5-6-1تقسیم بندی ماشین های سنگزنی 19
-7-1وظایف قابل برنامه ریزی در ماشین های تراش CNC 19
-1-7-1روشن/ خاموش کردن موتور اسپیندل 20
-2-7-1تعیین جهت دوران اسپیندل 20
-3-7-1تعیین سرعت دوران اسپیندل 21
-4-7-1تعویض ابزار 21
5-7-1تعیین موقعیت ابزار روی دو محور در نقاط معین دقیق 21
-6-7-1تعیین مسیر حرکت ابزار 21
-8-1وظایف قابل برنامه ریزی در ماشین های فرز CNC 22
-3-8-1تعیین سرعت دوران اسپیندل 23
-4-8-1تعویض ابزار 23
-5-8-1تعیین موقعیت ابزار روی سه محور در نقاط معین 23
-6-8-1تعیین مسیر حرکت ابزار 23
-7-8-1میز یا هد گردان و موارد کاربرد آن 23
-9-1معرفی اجزای سیستم کنترل موقعیت محورها 25
-1-9-1سطح راهنما 25
-2-9-1پیچ ساچمه ای (Ball Screw) 25
-3-9-1موتورهای محرک محورها 26
-4-9-1تاکومتر 26
-5-9-1انکودر (Encoder) 26
-6-9-1مقایسه انکودرهای خطی و دورانی 28
-10-1سیستم های کنترل موقعیت محورها 29
-1-10-1سیستم کنترل مدار باز (Open Loop) 29
-2-10-1سیستم کنترل مدار بسته (Close Loop) 29
-11-1تاریخچه ابداع کنترل عددی 30
-12-1مراحل مختلف پردازش اطلاعات در فناوری CNC 31
-1-12-1تدوین تکنولوژی تولید 31
-2-12-1برنامه نویسی 32
-13-1نگاهی به نرم افزار های CAD / CAM 33
CAD/ CAM-1-13-1 چیست؟ 33
-2-13-1موارد کاربرد نرم افزار CAD / CAM 33
-3-13-1مزایا و معایب نرم افزارهای CAD/CAM 34
-4-13-1روش کار با نرم افزارهای CAD/CAM 35
-5-13-1انواع نرم افزارهای CAD/CAM 35
-6-13-1برنامه های G کد ایجاد شده چگونه به حافظه ماشین CNC منتقل خواهند شد؟ 36
-7-13-1هنگام انتخاب نرم افزار CAD/ CAM به چه مسائلی باید توجه داشت؟ 36
فصل دوم: 38
مبانی برنامه نویسی ماشینهای کنترل عددی 38
-1-2سیستم مختصات 39
-2-2محورهای کنترل 39
-1-2-2محورهای اصلی 39
-2-2-2محورهای کمکی 40
-3-2-2محورهای چرخشی 40
-3-2نحوه تعیین محورهای مختصات 40
-4-2انواع کنترل در ماشین های CNC 43
-1-4-2کنترل نقطه به نقطه یا مکانی 43
-2-4-2کنترل تراش مستقیم 44
-3-4-2کنترل پیوسته 44
-2-3-4-2کنترل پیوسته سه محور 46
-3-3-4-2کنترل پیوسته 4و 5 محور 47
-4-3-4-2ماشین های CNC با محورهای بیشتر 47
-5-2انواع ماشین های CNC 47
-1-5-2ماشین های مته CNC 48
-2-5-2ماشین های تراش CNC 48
-3-5-2ماشین های فرز CNC 49
-4-5-2ماشین های لوله خم کنی CNC 49
-5-5-2ماشین های پرس نیبلر (پانچ) CNC 49
-6-5-2ماشین های سنگ زنی CNC 50
-7-5-2ماشین های اسپارک CNC 50
-8-5-2ماشین های برش با آب CNC 51
-9-5-2ماشین های اشعه الکترون CNC 51
-10-5-2ماشین های اندازه گیری سه بعدی CNC 51
-6-2نقاط صفر و مرجع 52
-1-6-2نقطه صفر ماشین (M) 52
-2-6-2نقطه صفر قطعه کار (W) 53
-3-6-2نقطه صفر ابزارگیر (E) 54
-4-6-2نقطه مرجع (R) 55
-5-6-2نقطه تعویض ابزار (N) 56
فصل سوم: 57
برنامه نویسی ماشین های فرز CNC 57
-1-3برنامه نويسي ماشينهاي CNC 58
-2-3برنامه نويسي معمولي (MوGكدي ) 58
-3-3ساختار كلي برنامه ماشينهاي فرز CNC 59
-1-3-3اطلاعات هندسی 59
-2-3-3اطلاعات فنی 60
-4-3تعریف کلمه، جمله و برنامه 60
-5-3تشریح M کدها 61
-1-5-3توقف برنامه (M00) 62
-2-5-3توقف اختیاری برنامه (M01) 62
-3-5-3پایان برنامه (M02) 62
-5-5-3روشن نمودن اسپیندل در جهت مخالف عقربه های ساعت (M04) 63
-6-5-3خاموش نمودن اسپیندل (M05) 63
-7-5-3تعویض ابزار (M06) 63
-8-5-3روشن کردن آب صابون (M08) 64
-9-5-3پایان برنامه (M30) 64
-10-5-3فراخوانی زیر برنامه (M98) 64
-6-3تشریح G کدها 64
-1-6-3کدهای پایدار 66
-2-6-3کدهای ناپایدار 66
-7-3کدهای مورد نیاز در شروع هر برنامه 67
-3-7-3انتخاب صفحه مختصات 69
-4-7-3تعیین نقطه صفر قطعه کار 69
تاستر لبه یاب 72
ساعت مرکزیاب 73
انتقال نقطه صفر قطعه کار 73
-5-7-3تعیین سرعت دوران اسپیندل “S” 75
-6-7-3تعیین سرعت پیشروی “F” 75
-8-3حرکت های اصلی 76
-3-8-3حرکت میان یابی دایره ای (G03 , G02) 77
-1-3-8-3معرفی شعاع قوس (R) 77
-2-3-8-3معرفی مرکز قوس (I, J , K) 78
-4-8-3حرکت مارپیچی 80
-9-3زمان مکث G04 80
-10-3برگشت ابزار به نقطه مرجع G28 81
-11-3برگشت ابزار از نقطه مرجع به نقطه قبلی G29 81
-12-3جبران شعاع ابزار 81
-13-3حافظه اطلاعات ابزار 84
-14-3آفست طول ابزارها (TLO) 84
-15-3سیکل ها 89
-1-15-3سیکل های فرز کاری 89
فصل چهارم: 94
اپراتوری 94
(MMC) Man – Machine Communication-1-4 95
-2-4تشریح اجزای تشکیل دهنده تابلوی اپراتوری 98
-1-2-4بخش نمایش اطلاعات (Display) 98
-2-2-4تشریح عملکرد کلیدهای حاشیه صفحه نمایش 105
-4-2-4تابلوی کنترل ماشین (Machine Control Panel) 106
اجزای تشکیل دهنده ی تابلوی کنترل ماشین 107
-3-4محیط های کاری (Working Areas) 109
-1-3-4انتخاب محیط کاری 110
-2-3-4محیط کاری ماشین 110
-1-2-3-4وضعیت های قابل اجرا در محیط کاری ماشین عبارتند از: 111
-2-2-3-4نکاتی در مورد حرکت محورها در وضعیت Jog 111
-3-2-3-4روش استفاده از وضعیت Repos 115
-4-2-3-4حالت های قابل انتخاب در وضعیت AUTO 116
-5-2-3-4روش کار برای جستو جوی بلوک (Block Search) و ادامه اجرا 117
-1-3-3-4نگاهی به اطلاعات فهرست ابزارهای انباره (Mag. List) 125
روش بارگذاری یک ابزار به انباره ابزار (Load) 127
-4-4محیط کاری برنامه نویسی (Program) 131
-5-4محیط کاری Services 132
-6-4محیط کاری عیب یابی (Diagnosis) 136
-7-4محیط کاری راه اندازی (Startup) 138
-1-7-4منوی افقی 138
-2-7-4منوی عمودی 139
-8-7نگاهی به اطلاعات ماشین 140
فصل پنجم: 141
مثال های اجرایی 141
-1-5سیکل سوراخکاری G81 142
-1-1-5فراخواندن سیکل G79 142
-2-5سوارخکاری چند سوراخ روی یک دایره: سیکل G77 144
جمع بندی اهم مطالب 145
-3-5سیکل فرزکاری شیار G88 145
-4-5سیکل فرزکاری پاکت دایره شکل G89 147
-5-5فرزکاری قوس دایره ای 148
-1-5-5فرزکاری قوس دایره ای تا 149
فصل ششم: نتایج و پیشنهادات6-1- نتیجه گیری: 151
6-2- پیشنهادات: 152
منابع و مأخذ 153
مقدمه
از زمانی که اولین ماشین ابزار کنترل عددی ساخته شد حدود 50 سال می گذرد. در این مدت فناوری کنترل عددی کامپیوترCNC دچار تحولات شگرفی شده و در گوشه و کنار صنعت عظیم و پهناور ساخت و تولید به آن چنان جایگاهی دست یافته است که دیگر ساخت قطعات دقیق، پیچیده یا با تیراژ بالا، بدون استفاده از ماشینهای ابزار CNC در تصور اهل فن نمی گنجد.
در حال حاضر، انواع مختلفی از ماشین های ابزار CNC در بخش های مختلف صنعت کشور، مانند خودروسازی، صنایع نظامی، ساخت لوازم خانگی و صنایع نیروگاهی در حال کار می باشند.
با توجه به کارایی بسیار بالای ماشین های CNC، استفاده ناآگاهانه از این ماشین ها علاوه بر این که احتمال ایجاد آسیب ها و خسارت های انسانی و مالی را افزایش می دهد، جایگاه این ماشین های گران قیمت را تا حد ماشین های دستی پایین می آورد.
همگان با پیشرفت سیستم های کنترل عددی، شرکت های مختلفی اقدام به ساخت این سیستم ها کرده اند. استانداردهای DIN و ISO نیز ضوابطی برای نحوه برنامه نویسی و کدگذاری این سیستم ها ارائه نموده اند، اما بسیاری از شرکت های سازنده CNC متناسب با سلیقه خود یا خواست مشتری تعاریف و عملکردهای متفاوتی از کدها را عرضه می کنند. به علاوه، این شرکت ها سعی می کنند سیستم کنترل خود را هر چند سال یک بار ارتقاء بخشند و آنها را روز آمد کنند؛ اما از آنجا که طول عمر این ماشین ها در داخل کشور ممکن است به حدود 20 سال نیز برسد، به همین دلیل ما با تنوع وسیعی از انواع مختلف سیستم های کنترل مواجهیم که کدها، نحوه برنامه نویسی و روش اپراتوری آنها با هم تفاوت های آشکاری دارد.
فصل اول:
معرفی
ابداع ماشین های کنترل عددی (NC) در دهه 1950 میلادی تحولی عظیم در صنعت ماشین سازی، ساخت و تولید ایجاد کرد که عنوان (انقلاب صنعتی دوم) را به خود اختصاص داد.
پیشرفت سریع علم الکترونیک و فناوری کامپیوتر منجر به تکامل ماشین های NC به سمت ماشین های کنترل عددی کامپیوتری(CNC) شده است و این امر گامی بلند در جهت ارتقای اتوماسیون به شمار می رود.
-1-1آشنایی با کنترل عددی کامپیوتری (CNC)
واژه متداول CNC از کلمات Computer Numerical Control به معنای کنترل عددی کامپیوتری گرفته شده و معرف سیستم های کنترل پیشرفته ای است که هدایت انواع مختلف ماشین های ابزار، ربات ها و خطوط انتقال را در کارخانه بر عهده دارند.
-2-1مقایسه ماشین های ابزار دستی و CNC
برای شناخت اولیه ازکنترل عددی کامپیوتری، روال کار را در یک ماشین ابزار دستی و CNC مقایسه میکنیم:
الف – ماشین ابزار دستی: اپراتور ماشین دستی پس از دریافت نقشه قطعه، مراحل زیر را طی می کند:
1. تعیین نوع عملیات ماشینکاری
2. مشخص کردن ترتیب عملیات؛ به عنوان مثال، برای یک قطعه تراشکاری می توان به پیشانی تراشی،روتراشی (خشن)، روتراشی (پرداخت)، مته مرغک زنی و مته کاری اشاره نمود.
3. تعیین وانتخاب ابزارهای مورد استفاده
4. تعیین سرعت دوران و پیشروی
5. تعیین موقعیت ها و مسیر طی شونده توسط ابزار
6. اجرا، هدایت و کنترل عملیات
7. کنترل اندازه های به دست آمده و اصلاح خطا
8. تکرار مراحل 6 و 7
ب – ماشین ابزار CNC: برنامه نویس برای اجرا با ماشین CNC، این مراحل را طی می کند:
1. تعیین نوع عملیات ماشینکاری (مشابه حالت الف)
2. تعیین و انتخاب ابزراها (مشابه حالت الف)
3. محاسبه سرعت دوران و پیشروی (مشابه حالت الف)
4. تعیین موقعیت ها و مسیر طی شونده توسط ابزار (در صورت لزوم با محاسبات ریاضی دقیق یا با کمک کامپیوتر)
5. تبدیل اطلاعات فوق به تعدادی کد استاندارد و قرار دادن این کدها در قالب یک برنامه
6. تحویل برنامه به اپراتور
وظایف اپراتور عبارتند از:
7. وارد کردن برنامه به حافظه ماشین CNC
8. بستن ابزارها و تنظیم آنها
9. تنظیمات اولیه ماشین
10. اجرای آزمایشی
11. اجرای نهایی برنامه – در این مرحله کنترل کننده CNC وظایف زیر را به صورت خودکار انجام خواهد داد:
t پردازش کدهای برنامه
t ارسال دستورهای لازم برای بخش های مختلف ماشین
t هدایت همزمان محورهای مختلف پیشروی ابزار
t اصلاح خطای موقعیت ها با استفاده از بازخورد
12. کنترل نهایی اندازه ای به دست آمده
13. تکرار مرحله 11 برای قطعات بعدی
از مقایسه حالت های الف و ب، نتایج زیر به دست می آیند:
t در ماشین های دستی اجرا، هدایت و کنترل عملیات بر عهده یک انسان (اپراتور) است.
t در ماشین CNC، برنامه ریزی عملیات بر عهده انسان (برنامه نویس) است اما اجرا، هدایت و کنترل آن، به عهده کامپیوتر است.
– 3-1عوامل موثر در انتخاب ماشین ابزار CNC
فرض کنید سرپرستی یک کارگاه ماشین کاری را بر عهده دارید که در آن انواع ماشین های دستی و CNC وجود دارند. در صورتی که قطعاتی برای ساخت به کارگاه ارجاع شوند، باید با توجه به عوامل زیر ماشین مناسب را برای ساخت قطعات انتخاب کنید:
-1-3-1پیچیدگی قطعه کار
ماشین های CNC به کمک قدرت محاسباتی کامپیوتر و امکان کنترل همزمان چند محور، توانایی ماشینکاری قطعات ساده تا بسیار پیچیده را دارند.
-2-3-1دقت و تولرانس ابعادی
ماشین های CNC از دقت بالایی برخوردارند. این دقت را به طور متوسط می توان حدود 10 میکرون (01/0 میلی متر) در نظر گرفت. باید توجه داشت که خطای ماشین های CNC، ناشی از دو مورد زیر است:
t خطای سیستم اندازه گیری و کنترل: این خطا حدود 2 تا 3 میکرون است؛ در حالی که میزان وضوح سیستم اندازه گیری معمولا یک میکرون می باشد. این خطا از خط کش (انکودر)، پردازشگر، میان یاب و سیستم بازخورد ناشی می شود.
t خطای سیستم مکانیکی: هنگام ساخت قطعات ماشین، به ویژه راهنماها و مونتاژ آنها خطاهایی ایجاد می شوند که در زمان ماشینکاری قطعات به صورت خطای مکانیکی بروز می کنند. این خطا بیشتر از خطای سیستم اندازه گیری و (به طور متوسط) حدود 7 تا 8 میکرون است.
-3-3-1تیراژ بالا یا حجم زیاد عملیات ماشینکاری
ماشین های CNC با سرعت بالایی کار می کنند. به عنوان مثال، سرعت دوران محور اصلی (اسپیندل) ماشین های CNC به طور معمول 3 تا 6 هزار دور بر دقیقه (rpm) است که در ماشین های خاص می تواند به ده ها هزار دور بر دقیقه نیز برسد. سرعت پیشروی محورها به طور معمول 10 تا 15 هزار میلی متر بر دقیقه (mm/min) است و در ماشین های سریع به بالای 100 هزار میلی متر بر دقیقه خواهد رسید.
می توان با تعبیه تجهیزات لازم، تعویض ابزار و قطعه کار را به صورت خودکار انجام داد تا زمان های بدون استفاده در ماشین به حداقل برسد. به این ترتیب، ماشین کاری قطعات تیراژ بالا یا قالب ها با ماشین های CNC کاملاً مقرون به صرفه است.