يتكون جهاز تشغيل آلة التحكم الرقمي الحاسوبي (CNC) بشكل أساسي من وحدة معالجة البرامج، وجهاز التحكم الرقمي الحاسوبي، وجهاز محرك المؤازرة، والهيكل الرئيسي للجهاز، بالإضافة إلى أجهزة مساعدة أخرى. وفيما يلي ملخص لمبادئ عمل كل مكون.
حامل برنامج المعالجة
عند تشغيل آلة CNC، لا يحتاج العمال إلى تشغيلها مباشرةً. للتحكم بها، يلزم إعداد برنامج معالجة. يتضمن هذا البرنامج مسار الحركة النسبية للأداة وقطعة العمل على الآلة، ومعايير المعالجة (كمية التغذية، سرعة الدوران، إلخ)، والحركات المساعدة. يُخزَّن برنامج المعالجة في وسيط تخزين ذي تنسيق ورمز محددين، مثل شريط ورقي مثقوب، أو شريط كاسيت، أو قرص مرن، وما إلى ذلك، وتُدخَل معلومات البرنامج إلى وحدة CNC عبر جهاز الإدخال الخاص بالآلة.
جهاز التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC)
يُعد جهاز التحكم الرقمي جوهر آلة التحكم الرقمي. وتعتمد جميع أجهزة التحكم الرقمي الحديثة على نظام التحكم الرقمي الحاسوبي (CNC). يستخدم هذا النوع من أجهزة التحكم الرقمي الحاسوبي عادةً معالجات دقيقة متعددة لتنفيذ وظائف التحكم الرقمي من خلال برمجيات مبرمجة، ولذلك يُطلق عليه أيضًا اسم التحكم الرقمي البرمجي (Software NC). نظام التحكم الرقمي الحاسوبي هو نظام للتحكم في الموضع، حيث يقوم باستيفاء مسار الحركة الأمثل بناءً على بيانات الإدخال، ثم يُخرجه إلى وحدة التنفيذ لمعالجة الأجزاء المطلوبة. لذلك، يتكون جهاز التحكم الرقمي بشكل أساسي من ثلاثة أجزاء رئيسية: الإدخال، والمعالجة، والإخراج. ويتم تنظيم جميع هذه المهام بشكل منطقي بواسطة برنامج نظام الحاسوب، بحيث يعمل النظام بأكمله بطريقة متناسقة.
جهاز الإدخال
يتم إدخال تعليمات التحكم الرقمي إلى جهاز التحكم الرقمي، وتختلف أجهزة الإدخال باختلاف برامج التشغيل. تشمل هذه الأجهزة بشكل رئيسي إدخال لوحة المفاتيح، وإدخال القرص، وإدخال الاتصال المباشر بنظام CAD/CAM، وإدخال التحكم الرقمي المباشر (DNC) المتصل بجهاز كمبيوتر. ولا تزال العديد من الأنظمة تعتمد على إدخال البيانات عبر الشريط الورقي باستخدام قارئات ضوئية.
(1) طريقة إدخال الشريط الورقي. يمكن قراءة برنامج القطعة باستخدام قارئ كهروضوئي للشريط الورقي للتحكم المباشر في حركة آلة التشغيل، أو يمكن قراءة محتوى الشريط الورقي في الذاكرة، ويمكن استخدام برنامج القطعة المخزن في الذاكرة للتحكم في حركة آلة التشغيل.
(2) وضع إدخال البيانات اليدوي MDI. يمكن للمشغل استخدام لوحة المفاتيح على لوحة التشغيل لإدخال تعليمات برنامج المعالجة، وهو مناسب للبرامج القصيرة نسبيًا. في وضع التحرير (EDIT) لجهاز التحكم، يتم استخدام البرنامج لإدخال برنامج المعالجة وتخزينه في ذاكرة جهاز التحكم. تتيح طريقة الإدخال هذه إعادة استخدام البرنامج. تُستخدم هذه الطريقة عمومًا للبرمجة اليدوية. أما في جهاز التحكم الرقمي المزود بوظيفة البرمجة التفاعلية، فيمكن اختيار قوائم مختلفة وفقًا للأسئلة المعروضة على الشاشة، واستخدام أسلوب الحوار بين الإنسان والآلة، وإدخال أرقام الأحجام ذات الصلة لإنشاء برنامج المعالجة تلقائيًا.
(3) اعتماد طريقة إدخال التحكم الرقمي المباشر (DNC). يتم حفظ برنامج القطعة في الحاسوب الرئيسي، ويتلقى نظام التحكم الرقمي (CNC) أجزاء البرنامج اللاحقة من الحاسوب أثناء المعالجة. تُستخدم طريقة DNC في الغالب عند استخدام برامج CAD/CAM لتصميم قطع العمل المعقدة وإنشاء برامج القطع مباشرةً.
معالجة المعلومات
يقوم جهاز الإدخال بنقل معلومات المعالجة إلى وحدة التحكم الرقمي الحاسوبي (CNC) ويُحوّلها إلى معلومات قابلة للقراءة بواسطة الحاسوب. بعد ذلك، يقوم جزء معالجة المعلومات بتخزينها ومعالجتها خطوة بخطوة وفقًا للوائح برنامج التحكم، ثم يُرسل جهاز الإخراج أوامر الموضع والسرعة إلى نظام المؤازرة وجزء التحكم الرئيسي في الحركة. تشمل بيانات الإدخال لنظام التحكم الرقمي الحاسوبي (CNC) معلومات محيط القطعة (نقطة البداية، نقطة النهاية، خط مستقيم، قوس، إلخ)، وسرعة المعالجة، ومعلومات معالجة مساعدة أخرى (مثل تغيير الأداة، تغيير السرعة، تبديل سائل التبريد، إلخ). يهدف معالجة البيانات إلى إتمام أعمال التحضير قبل بدء التشغيل. يتضمن برنامج معالجة البيانات أيضًا تعويض نصف قطر الأداة، وحساب السرعة، ومعالجة الوظائف المساعدة.
جهاز الإخراج
يتم توصيل جهاز الإخراج بآلية المؤازرة. يستقبل جهاز الإخراج نبضة الإخراج من وحدة الحساب وفقًا لأمر وحدة التحكم، ويرسلها إلى نظام التحكم المؤازر لكل إحداثية. بعد تضخيم الطاقة، يتم تشغيل نظام المؤازرة للتحكم في حركة آلة التشغيل حسب الحاجة.
بشكل عام، تُقدّم هذه المقالة شرحًا لمبدأ عمل ماكينات CNC. إذا كنت مهتمًا بماكينات CNC وترغب في الحصول على مزيد من المعلومات، يمكنك التواصل مع شركة Ouke. تُعدّ Ouke شركة تصنيع متخصصة في محركات سيرفو Fanuc، ومحركات سيرفو Siemens، ومحركات سيرفو Mitsubishi، ومحركات سيرفو Fanuc، وأجهزة تشفير محركات سيرفو Fanuc، ولوحات دوائر Fanuc، وغيرها.
