دانلود Autodesk ArtCAM Premium 2018.1 x64 – نرم افزار طراحی و برنامه‌نویسی ماشین‌کاری سی‌ان‌سی برای صنایع چوب‌کاری

ArtCAMنرم افزاری قدرتمند در زمینه ماشین‌کاری به وسیله کامپیوتر (CAM) و طراحی صنعتی (CAD) بوده که توسط شرکت Delcam به بازار معرفی شد و اکنون توسط شرکت Autodesk پشتیبانی و منتشر می‌شود. این نرم افزار به طور تخصصی برای طراحی، مدل‌سازی و برنامه‌نویسی دستگاه‌های تراش سی‌ان‌سی در صنایع چوب‌کاری طراحی شده است. با استفاده از این نرم افزار می‌توان طرح‌های مختلف و پیچیده را به طور حرفه‌ای طراحی کرده و حتی می‌توان مدل‌های سه بعدی را نیز درون نرم افزار ویرایش کرد. این نرم افزار همچنین قادر است تا مدل‌های طراحی شده را به صورت برنامه به دستگاه‌های NC وارد کند.

این نرم افزار به طور تخصصی در صنایع چوب‌کاری و تراش‌کاری چوب کاربرد دارد و به گونه‌ای بهینه شده که برای این صنعت مناسب‌تر است. این نرم افزار از انواع دستگاه‌های تراش سه محوره، چهار محوره، پنج محوره، مدور و روتور پشتیبانی کرده و قادر است تا دقیق‌ترین تولیدات را برای شما به ارمغان بیاورد. این نرم افزار از دقت بالایی برخوردار بوده و کار با آن نیاز به دانش تخصصی خاصی ندارد و طوری طراحی شده است که افراد مبتدی در این صنعت نیز بتوانند از امکانات آن بهره ببرند.

قابلیت‌های کلیدی نرم افزار Autodesk ArtCAM Premium:
– طراحی انواع مدل‌های دو بعدی و سه بعدی
– دارای کتابخانه وسیع از اشکال آماده و از قبل طراحی شده
– امکان وارد کردن مدل‌های سه بعدی و CAD
– برنامه‌نویسی NC و وارد کردن کدها به دستگاه CNC
– سرعت و دقت بالا در طراحی
– امکان طراحی اشکال پیچیده
– پشتیبانی از دستگاه‌های تراش چند محوره و مدور
– سازگاری بالا با سایر نرم افزارهای شرکت Autodesk

 

ArtCAM Premium Screenshot 1 ArtCAM Premium Screenshot 2

لینک های دانلود

 دانلود – ۶۰۵ مگابایت

دانلود دانلود فایل آپدیت آفلاین ۲۰۱۸٫۱ – ‏۹۴ مگابایت

 دانلود کرک (به تنهایی)

رمز فایل : www.p30download.com

منبع: www.p30download.com

استپ موتور چیست ؟

استپر موتور ( Stepper Motor ) یا استپ موتور ( Step Motor ) یا موتور پله ای یک موتور براشلس (Brushless ) الکتریکی DC است که یک دور کامل ( ۳۶۰ درجه ) را به تعدادی پله یا استپ مساوی تقسیم می نماید. کنترل موقعیت موتور پله ای برای رفتن به یک پله خاص یا ماندن در آن پله بدون استفاده از سیستم فیدبک می باشد و این نشانه دقت بالای این موتور ها است. این موتور ها در هر پله یا استپ به میزان خاصی بر حسب درجه دوران می کنند ، به عنوان مثال محور استپ موتور ۲۰۰ استپ در هر استپ ۱/۸ درجه دوران می کنند.

موتور های DC جاروبک دار معملا مادامی که به ترمینال های آنها ولتاژ اعمال شود به حرکت پیوسته ادامه می دهند. اما بر خلاف دسته یاد شده ، استپ موتور ها فاقد جاروبک یا براشلس هستند و مشخصه اصلی آنها که آنها را از سایر انواع موتور ها متمایز می کند اینست که با اعمال پالس به ترمینال های آن ( عموما پالس های موج مربعی ) موقعیت شفت یا محور موتور به میزان مشخص و از پیش تعیین شده ای ( در هنگام تولید موتور ) دوران می کند. هر پالس به میزان مشخصی زاویه محور را تغییر می دهد. در استپر موتور ها در اطراف هسته مرکزی چندین الکترومگنت ( آهنربای های الکتریکی ) دندانه داری قرار دارند و در مرکز نیز یک سیلندر آهنی دندانه دار ( به شکل چرخ دنده ) وجود دارد. این الکترو مگنت ها بوسیله ی یک کنترلر خارجی ( به عنوان مثال میکرو کنترلر ) فعال و غیر فعال می شوند. با برانگیخته شدن اولین الکترومگنت ، سیلندر مرکزی دندانه دار شروع به چرخش می کند تا دندانه های روی سیلندر دقیقا مقابل دندانه های اولین الکترو مگنت قرار بگیرند. ( به خاطر داشته باشید در این حالت دندانه های سیلندر مرکزی فقط با دندانه های اولین الکترومگنت مطابقت می نماید و  با دندانه های سایر الکترومگنت ها انطباق ندارد. ) با فعال شدن الکترو مگنت بعدی و غیر فعال شدن اولین الکترومگنت ، دندانه های روی روتر ( Rotor ) با دندانه های الکترومگنت بعدی منطبق می شود به هر یک از این چرخش ها یک پله یا یک استپ می گویند و بدین شکل یک استپ به جلو یا عقب حرکت می کند.با ادامه این فرآیند موتور به چرخش ادامه می دهد. استپ موتور ها می توانند به این شکل زوایای دقیقی حرکت کنند.

 

کاربرد های استپ موتور :

هرچند کاربرد استپر موتور ها امروزه بسیار گسترده است اما استپ موتور ها را می توان در وسایلی مانند CNC ها ، پرینتر های ۳ بعدی ( ۳D Printer ) ، پرینتر های جوهر افشان ، اسکنر ها ، پلاتر ها ، فلاپی درایو ها ، دی وی دی درایو ها ( DVD Drive ) ، لنز بعضی از دوربین های دیجیتال یافت که البته این موارد گوشه ای از کاربرد استپ موتور هاست . به طور کلی برای سیستم هایی که نیاز است موقعیت دقیق ( افقی ، عمودی ) یا زاویه دقیق را تعیین کنیم می توانیم از استپ موتور ها استفاده نماییم.

استپ موتور ها در ساخت ماشین های عددی مانند CNC در صنعت استفاده های فراوانی دارند . همچنین استپ موتور ها در صنایع رباتیک نیز کاربرد وسیعی برای ساخت  بازو ها و سایر اجزای دقیق ربات را به خود اختصاص داده اند.

استپر موتور در صنایع خودروسازی نیز کاربرد دارد و یکی از موارد کاربرد استپ موتور در خودروها کنترل میزان دور موتور ( گاز ) ، افزایش دور موتور هنگام استفاده از کولر ، جلوگیری از کاهش ناگهانی دور موتور و در کل ایجاد تعادل و کنترل دور موتور می باشد.

 

اصول کارکرد :

موتورهای DC زغالی زمانیکه ولتاژ به ترمینالهای آنها تزریق می‌گردد به نرمی حرکت می‌کنند. استپ موتور بوسیله قابلیت تبدیل پالسهای ورودی به فواصل کوچک مشخص در موقعیت شفت شناخته می‌شوند. هر پالس شفت را به یک زاویه مشخص می‌برد. استپ موتورها اساساً دارای دندانه‌های مغناطیسی در اطراف یک شفت مرکزی از جنس آهن می‌باشند. الکترومغناطیسها بوسیله یک مدار راه انداز خارجی یا یک میکروکنترلر تغذیه می‌گردند. جهت چرخاندن شفت ابتدا به یکی از مغناطیس‌ها توان داده می‌شود، که مغناطیس باعث جذب دندانه‌های دنده می‌گردد. زمانیکه دندانه دنده روبروی اولین مغناطیس می‌ایستد، نسبت به مغناطیس بعدی دارای یک فاصله می‌باشد. این به معنای آنست که در صورت روشن شدن الکترومغناطیس بعدی و خاموش شدن اولی دنده به آهستگی می‌چرخد تا دندانه روبروی مغناطیس دوم قرار گیرد. از آنجا فرایند آغاز می‌گردد. هر یک از این چرخشها یک گام (استپ) نامیده می‌شود، تعداد مشخصی از این گامها یک دور کامل موتور را می‌سازند (دقت شود نسبت تعداد گامها به دور موتور همواره یک عدد صحیح است). و به این ترتیب یک موتور می‌تواند با زوایای مشخص بچرخد.

 

انواع استپ موتورها :

چهار نوع اصلی از استپ موتورها وجود دارد:

  1. استپ موتورهای با مغناطیس دائم
  2. استپ موتورهای سنکرون هایبرید
  3. استپ موترهای با مقاومت مغناطیسی متغیر
  4. استپ موتورهای لاوت LAVET TYPE

روتور موتورهای مغناطیس دائم(PM) از مغناطیسهای دائم تشکیل گردیده است و و با جاذبه و دافعه بین مغناطیس روتور و مغناطیس استاتور عمل می‌نماید. موتورهای با مقاومت مغناطیسی متغیر از یک صفحه آهنی به عنوان روتور استفاده گردیده و بر این اساس عمل می‌نماید که حداقل مقدار مقاومت مغناطیسی، زمانیکه روتور در حال جذب به سمت قطبهای استاتور است، زمانی رخ می‌دهد که حداقل فاصله وجود دارد. گروه سوم را به آین دلیل هایبرید می‌نامند که در ساختار آنها از دو تکنیک مغناطیس دائم و مقاومت مغناطیسی متغیر با هم، جهت رسیدن به حداکثر توان در کوچکترین فضا استفاده شده است

 

 

استپ موتورهای دو فاز:

دو نوع سیم پیچی جهت هسته‌های مغناطیس استپ موتورهای دو فاز وجود دارد: تک قطبی و دوقطبی.

موتورهای تک قطبی

یک موتور تک قطبی دارای سیم پیچی با سر مرکزی می‌باشد. جریان در هر قسمت از سیم پیچ جهت ایجاد میدان مغناطیسی برقرار می‌گردد. در این آرایش، قطبهای مغناطیسی بدون تغییر در جهت جریان می‌توانند معکوس گردند، بنابراین کموتاسیون در مدار به راحتی صورت می‌گیرد (به عنوان مثال با یک ترانزیستور). اساساً، هر فاز، دارای یک سر مرکزی مشترک است: سه سیم برای هر فاز و شش سیم برای یک موتور دو فاز. اغلب سر مشترک هر دو فاز با هم یکی شده و بنابراین هر موتور دارای پنج سیم می‌باشد. به همین دلیل این موتورها را تک قطبی می‌نامند زیرا توان همواره از طریق همین قطب وارد می‌گردد.

یک میکروکنترلر یا کنترلر استپ موتور می‌تواند جهت فعال سازی ترانزیستورهای راه انداز در مسیر درست استفاده گردد. این عملکرد موتورهای تک قطبی باعث محبوبیت آنها گردیده است، این راحت‌ترین راه جهت یک حرکت زاویه‌ای است.

(بوسیله اندازه‌گیری مقاومت دو سر سیم پیچها می‌توان آنها را شناسایی نمود. مقاومت بین سیم سر وسط و سیم انتهای کویل نصف مقاومت دو سیم انتهایی کویل می‌باشد) یک راه سریع جهت تست صحت عملکرد استپ موتور، اتصال کوتاه کردن دو سر کویلها و سعی در چرخش شفت است، هر زمان که مقاومتی بیش از مقاومت نرمال احساس گردید نشانگر بسته بودن مدار آن سیم پیچ مشخص است و نشانه عملکرد صحیح فاز است.

موتورهای دوقطبی

موتورهای دوقطبی دارای یک سیم پیچ در هر فاز می‌باشند. جهت معکوس کردن قطبهای مغناطیسی جریان در یک سیم پیچ بایستی معکوس گردد، بنابراین مدار راه انداز پیچیده‌تر می‌باشد، و اساساً با یک آرایش پل H بدست می‌آید. (البته مدارات راه انداز زیادی برای این موضوع وجود دارد). دو سیم برای هر فاز وجود دارد و هیچ سر مشترکی وجود ندارد.

در صورتیکه فرکانس اعمالی به استپ موتور بیش از فرکانس پاسخگویی موتور باشد باعث افزایش اثر اصطکاک ساکن می‌گردد.

به دلیل استفاده بهتر از سیم پیچها، توان موتورهای دوقطبی نسبت به موتور تک قطبی هم وزن خود بیشتر است. این به دلیل فضای فیزیکی اشغال شده توسط سیم پیچهاست. یک موتور تک فاز دارای دوبرابر سیم بیشتر در حجم یکسان است اما نصف توان نقطه به نقطه در هر زمان را ارائه می‌دهد که به معنای تأثیر گذاری۵۰٪ یا حداکثر ۷۰٪ است. با وجود آنکه موتور دو قطبی جهت راه اندازی پیچیده‌تر است اما فراوانی تراشه‌های راه انداز به معنی آنست که دستیابی به این سیستم چندان هم سخت نیست.

یک استپ موتور ۸ سیمه مانند یک موتور تک قطبی است اما سیمها به سر مشترک وصل نیستند. این نوع سیم پیچی موتور به چند شکل قابل استفاده است:

– تک قطبی

– دوقطبی با سیم پیچی سری. این امر باعث ارائه اندکتانس بالاتر و جریان پایین‌تر در هر سیم پیچ می‌گردد.

– دو قطبی با سیم پیچی موازی. این امر نیاز به جریان بالاتر دارد اما می‌تواند باعث کاهش و بهینه شدن اندکتانس گردد.

– دوقطبی با یک سیم پیچ در هر فاز. این روش باعث راه اندازی موتور با نصف سیم پیچ قابل دسترس می‌گردد که باعث کاهش گشتاور سرعت پایین با جریان مورد نیاز کمتر می‌گردد.

با اندازه‌گیری مقاومت بین سیمها می‌توان این دو نوع موتور را از هم تشخیص داد. اگر دو سیمی که اندازه‌گیری می‌نمایید مربوط به دو کویل مجزا باشند مقاومت بینهایت دیده می‌شود.

مانند سایر موتورها، استپ موتورها نیز به توانی بیش از آنچه میکروکنترلرها تأمین می‌نمایند نیاز دارند بنابراین به یک منبع تغذیه مجزا نیازمندید. بصورت ایده‌آل بایستی ولتاژ اعلام شده توسط کارخانه سازنده را بدانید اما در صورت عدم اطلاع، یک منبع تغذیه DC متغیر را به دو سیم یک کویل اعمال نمایید، از ولتاژ حداقل ۳V آغاز نمایید و بتدریج آنرا افزایش دهید تا زمانیکه موتور بسختی به نظر می‌رسد آماده حرکت است. بیش از آن ولتاژ اعمال ننمایید چون باعث آسیب به موتور می‌گردد. اساساً ولتاژ مورد نیاز موتورها  ۵V, 9V, 12V, 24V است . البته ولتاژ و آمپر مورد نیاز استپر موتور بسته به توان موتور می باشد که در کاتالوگ شرکت سازنده شرح داده شده است.

 

مزایا و معایب استپ موتور ها :

مزایا

  1. کنترل دیجیتالی ساده
  2. فاقد خطای تجمعی
  3. توقف ناگهانی بدون آسیب
  4. بدون جاروبک
  5. بدون نیاز به فیدبک
  6. پایدار
  7. ساختمان مکانیکی ساده
  8. راه‌اندازی ساده و ارزان

معایب

  1. توان خروجی محدود
  2. دوارن با پله ثابت
  3. قادر به تغذیه بار با اینرسی زیاد نیست.
  4. پرش و نوسان زیاد
  5. راندمان کم

 

 

با ما در کانال تلگرام گروه ایران اتوماسیون همراه باشید : @IranAutomat

http://t.me/IranAutomat

استپ موتور Stepper motor

طرح های CNC مخصوص چوب

مجموعه ای بی نظیر از طرح های  آماده  مورد استفاده در صنعت چوب در قالب ۳ DVD آماده شده است. این مجموعه شامل هزاران طرح پر کاربرد برای دستگاه های سه محوره می باشد . برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد تهیه این مجموعه با ما تماس بگیرید .

 

پی نوشت : این مجموعه بی نظیر به صورت رایگان در اختیار خریداران دستگاه های CNC چوب این شرکت قرار می گیرد./

 

قطعات مورد استفاده

گروه مهندسی ایران اتوماسیون با داشتن ظرفیت های واردات قطعات اصلی و با کیفیت این افتخار را دارد تا بهترین و با دوام ترین دستگاه های CNC را با قیمت های مناسب عرضه بازار ایران نماید. گارانتی محصولات ما نشان از کیفیت و دوام قطعات مورد استفاده در دستگاه های ساخت ایران اتوماسیون است. از جمله قطعات مورد استفاده ما  اسپیندل مارک HSD  ساخت کشور ایتالیا می باشد . این اسپیندل با دارا بودن قدرت و دوام بالا بهترین انتخاب برای دستگاه های CNC Router می باشد. اسپیندل موتور یکی از اجزای اصلی دستگاههای CNC می باشد که وظیفه آن براده برداری از روی قطعات می باشد. این موتور ها با دارا بودن قطعات خاص از جمله شفت بسیار دقیق و بلبرینگ های پر سرعت و پیشرفته توان دوران تا ۲۴۰۰۰ دور بر دقیقه را دارند.

 servomotor

دستگاه های ساخته شده توسط ایران اتوماسیون از  بهترین و دقیق ترین مکانیزم حرکتی  یعنی AC BRUSHLESS SERVO MOTOR برخوردار است . سرو موتورها نوع خاصی از موتورهای AC گیربکس دار هستند که دارای فیدبک کنترل موقعیت هستند که به روتور امکان جهت گیری دقیق می دهند. هرچند می توان با استفاده از استپر موتور های ارزان قیمت هم این دستگاه ها را به راه انداخت اما دقت، قدرت و طول عمر آن ها قابل مقایسه با سروموتور های مورد استفاده ما نمی باشد.  سروموتور ها دقت دستگاه CNC را تا ۰٫۰۰۱ میلیمتر میرساند . دقتی که هر تولید کننده ای را راضی نگاه میدارد. عملکرد بدون لرزش در حالت حرکت محور و  توقف به دلیل سیستم کنترل پیشرفته درایو از هر گونه ناهمواری در کار جلوگیری میکند.

cncrouter

استراکچر دستگاه با طراحی علمی در محیط های کد از فولاد تنش زدایی شده با صلبیت بسیار بالا و وزن زیاد نسبت به دستگاه های مشابه ساخته میشود تا به مرور زمان و در اثر استهلاک ناشی از فعالیت مداوم دقت خود را از دست ندهد./

 

برای دریافت اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید  –>  تماس با ما

سروموتور چیست ؟

سروموتور به انگلیسی: Servomotor یا موتور کنترل به انگلیسی: Control motor  نوعی از موتورهای الکتریکی است که با هدف بکارگیری در سیستم‌های کنترل فیدبک طراحی می‌شود. لختی (اینرسی) در این موتورها پایین بوده و در نتیجه تغییر سرعت در این موتورها بسیار سریع است. معمولا قطر این موتورها کم اما درازای آنها زیاد می‌باشد

سرو موتور یک دستگاه کوچکی است که یک محور (shaft) خروجی دارد. این محور قادر است تا در یک موقعیت و زاویه ای خاص با ارسال سیگنال رمزی قرار گیرد. در واقع چگونگی حرکت وموقعیت های زاویه ای این محور خروجی توسط دسته ای از سیگنالهای رمزی که برای سیم کنترل آن تعریف می شودکنترل می شود. برای طول مدت زمانیکه یک سیگنال فعال بوده و یک پالس برروی خط ورودی آن قرار دارد این محور خروجی در موقعیت خاص زاویه ای که مختص آن سیگنال است قرار می گیرد و با تغییر سیگنال رمزی موقعیت زاویه ای تغییر می کند. در عمل سرو موتورها در صنایع رباتیک وتولیدات صنعتی مانند موتورهای کنترل کننده هواپیماها کنترل موقعیت سطوح ( مانند آسانسورها و … ) و… کاربرد وسیعی دارند .

سرووموتور صنعتی

در کاربردهای مـدرن ، واژه سرو یا مکانیــسم سرو به یک سیستم کنـترلی فیدبک که متغیر کنترل شونده ، موقعیت یا مشتق موقعیت مکانیکی به عنوان سرعت و شتاب است، محدود می شود.

یک سیستم کنترلی فیدبک ، سیـستم کنـترلی است که به نگهـداشتن یک رابطه مفروض بین یک کمیت کنـترل شده و یک کمیـت مرجع ، با مقایسه توابع آنها و اسـتفاده از اختلاف به عنوان وسیله کنترل منجر می شود.

سیستم کنـترلی فیدبک الکتریکی ، عموما برای کار به انرژی الکتـریکی تکیه می کند . مشخصـات مهمی که معمولا برای چنین کنترلی مورد نیاز است ، عبارتند از :

۱- پاسخ سریع ،
۲- دقت بالا ،
۳-  کنترل بدون مراقبت و
۴-  کارکرد از راه دور .

نیاز های چنین کنترلی عبارتست از :

۱-  وسیله آشکار سازی خطا ،
۲-  تقویت کننده و
۳-  وسیله تصحیح خطا ،

هر عنـصر هدف ویژه ای در هماهنگ کردن کمیت مرجع با کمیت کنترل شده ایفا می کند . وسیله آشکـــارسازی خـطا هنــگامی که کمیـت تنظیم شده متفاوت از کمیت مرجع است ، خطا را آشکار می کند . سپـس یک سیگنـال خطا به تقویت کنـنده ای که قــدرت وسیله تصـحیح خطا را فراهم می کند می فرسـتد . با این تـوان وسیـله تصـحیح خطا ، کمـیت کـنترل شـده را آنـچنـــان تغییر می دهد که با ورودی مرجع هماهنگ گردد .

به موتورهـایی که به سرعـت به سیگنال خطا پاسخ می دهنـد و سریعا به بار شتاب می دهنـد سرو موتور گفته می شود . نسبت گشتاور به اینرسی (T/J) یک جنبه بسیار مهم یک سرو مـوتور است ، زیرا موتور با این فاکتور شتاب می گیرد .

مشخصات اصلی که در هر سرو موتور دیده می شود عبارتست از :

۱-  گشتاور خروجی موتور باید متناسب با ولتاژ بکار گرفته شده آن باشد .

۲- جهت گشتاور سرو موتور باید به پلاریته لحظه ای ولتاژ کنترل بستگی داشته باشد .

سرو موتور به دو دسته کلی سرو موتورهای AC و سرو موتورهای DCتقسیم می گردد .

سرو موتورهای AC عموما به سرو موتورهای DCترجیح داده می شوند ، بجز برای استفاده در سیستمهای با قدرت خیلی بالا، سرو موتورهایAC به دلیل اینکه نسبت به سرو موتورهای DCدارای بازده بیـشتری هستنـد ترجیـح داده می شونــد . اگــر چه تلفـات تـوان نگــرانی اصـلی در سرومکانیسمها نیستند ، یک موتور پربازده از تلفات بیش از اندازه توان جلوگیری می کند .

سرو موتورهای DC :

در بین سرو موتورهای DC مختلف ، موتورهای سـری ، موتورهای سری چــاکدار ، موتور کنترل موازی ، و موتور موازی مغناطیس دائم ( تحریک ثابت ) قرار دارند . این واحدها توان خروجی بالایی نسبت به اندازه آنها تحویل می دهند و در مورد موتــور موازی با تحریک کنترل شده ، توان کنترلی کمی مورد نیاز است .

موتور سری دارای گشتــاور راه اندازی بالایی است و جریان زیادی می کشد و تنظیم سرعت کمی دارد . کارکرد معکوس می تـواند با معکـوس کــردن پلاریتـه ولتاژ میدان با سیم پیچ میدان سری ( یعنی یک سیم پیچ برای هرجهت چرخش ) به دست آید . مــــورد اخیـــر بازده موتور را کاهش می دهد .

موتور سری چاکدار می تواند به عنوان یک موتور تحریک مستقل با میدان کنترل شده به کار گرفته شود . آرمیچر باید از یک منبع جریان ثابت تغذیه شود .

یک منحنی گشتاور سرعت نوعی ، گشتاور ایستای بالا و کاهش سریع گشتاور با افزایش سرعت را نشان می دهد . این امر میرایی خوب و خطای سرعت بالا را نتیجه می دهد .
نوع موازی سروموتور DC از سایر موتورهای موازی برای کارکرد عمــومی متفاوت نیست . این موتور دو سیم پیچی مجزا – سیم پیچی میدان که روی استاتور قرار داده شده و سیم پیچی آرمیچر که روی روتور قرار داده شده – دارد .
هر دو سیم پیچی به یک منبع تغذیه DC متصل شده اند . در یک موتور DC موازی معـمولی ، دو سیم پیچی به صورت موازی به تغذیه DC اصلی متصل شده اند . اما در یک کارکرد سرو ، سیم پیچی ها با منابع DC جداگانه ای تغذیه می شوند ،

جهـت چرخـش موتـور اگر پلاریـته میـدان معـکوس شود عکس می شود.آرمیچر موتور با سیگنال تقویت شده خطا ومیدان از یک منبع جریان ثابت تغذیه می شوند .

میدان این موتور عموما بالاتر از زانوی مشخصه اشباع کار میکند ( جهت حفظ گشتاور با حساسیت کمتر نسبت به تغییرات جزیی در جریان میدان ) . همـچنین چگـالی شـار میـدان بالا ، حســاسیت گشتـاور موتـور را افزایـش می دهد ، زیـــرا برای تغییـرات کوچـک در جـریان آرمیچر، گشتاور با حاصلضرب جریان در شار متناسب است .

پاسخ دینامیکی درموتور نوع کنترل شده میدان سریعتر است ، زیرا مـدار آرمیچـر لزومـا یک مـدار مقاومتی است وثابـت زمانی کوتاهـتری دارد . اگر پلاریـته سیگنـال خطا معـکوس گردد ، موتور در جهت معکوس می چرخد .

موتور مغنـاطیس دائـم یک موتور تحریک ثابت موازی است که میـــدان با یک مغناطیس دائم تغذیه می شود . کارکرد شبیه به موتور با مـیدان ثابت و آرمیچر کنترل شده است.

سروموتورهای AC :

سروموتورهای AC همانطـور که قبلا ذکر شد انتخاب مناسبی برای کاربـــردهای با توان پایین هستند و به همین دلیل است که موتورهای AC همیشه به موتورهای DC ترجیح داده میشوند. مزایای سروموتورهای AC به سروموتورهایDC شامل موارد زیر است :
۱-  روتورهای قفس سنجابی ساده هستند و در مقایسه با سیم پیچی آرمیچر ماشینهای DC از نظر ساختاری ، محکمتر هستند.
۲-  سروموتورهای AC دارای جاروبک برای کموتاسیـون نیستنـد و نیاز به تعمیر ونگهداری دائم ندارند.
۳- هیچ عایقی در اطراف هادی آرمیچر آنچنان که در موتور DC وجود دارد نیست پـس آرمیـچر می تواند بسیار بهتر گرما را پخش کند.

۴-  بدلیل اینکه آرمیـچر، سیـم پیچی های عایـق دار پیچـیده ای ندارد ، قطر آن می توانـد برای کاهش اینرسی روتور بسیار کاهش یابد . این امر به جلوگیری از Over Shoot در مکـانیسم سـرو کمک می کند .
یک سروموتور AC اصولا یک موتور دوفاز القایی است به جز در مورد جنبه‌های خـاص طراحی آن.
توان مکانیکی خروجی یک سروموتور AC از ۲ وات تا چند صد وات تغییر می کند . مــوتورهای بزرگتر از این توان بسیار کم بازده اند واگربامشـخصات گشتـاورسرعت مطلوب ساخته شده باشند برای استفاده در کاربردهای سرو بسیار مشکل ساز خواهند شد . سرو موتورهای دقیق در کامپیوترها ابزارهای سرو و شماری ازکاربردها که به دقت بالایی نیاز است بکار می روند.

کاربرد ها :

عامل حرکتی محور های دستگاه CNC :

یکی از پر کاربرد ترین قطعات در دستگاه های CNC سروموتور ها می باشند که AC Brushless Servo Motor ها بهترین گزینه در این گونه دستگاه ها می باشند. در این کاربرد حرکت گشتاور تولیدی توسط شفت موتور به وسیله بال اسکرو و راک و پینیون ها به حرکت خطی دقیق و سریع تبدیل می شوند. کنترلر دستگاه دستورات Gcode را به صورت پالسی به درایور موتور ارسال می کند و درایور، موتور را در دقیق ترین موقعیت خواسته شده قرار می دهد. دقت حرکت به تعداد تقسیمات انکدر و کیفیت ساخت سروموتور و درایور آن بستگی دارد.

تغذیه دستگاه پرس :

در این کاربرد ، ورقـه های فلز به داخل دستگاه پرس تغذیه می شوند که در آنجا به وسیله یک تیغه چاقو به طول بریده می شونـد . ورقـه های فلزی ممکن است دارای یک آرم یا دیگر تبلیغات باشند که باید علائم با نقاط برش هماهنگ شوند . در این کاربــرد سرعت و موقعیت ورقه فلز باید با نقاط برش صحیـح همزمان شود . سنـسور فیدبک می توانـد یک باشد که با یک سنسور فتوالکتـریک برای تشخیص موقعـیت فلز کوپل شود . یک تابلو اپراتوری نصب شده ، آنچنــان که اپراتور می تواند سیــستم را برای حفاظت از برخورد تیغه ها جلو یا عقب ببرد یا عمل بارگذاری نورد جدید را انجام دهد . تابلو اپراتوری همچـنین می تواند برای احضـار پارامتـرهای درایو مطابق با نوع فلز ، استفاده شود . همچنین سیستم می تواند با یک کنترل کننده قابل برنامه ریزی یا دیگر انــواع کنترل کننده کامل شود و تابلو اپراتوری می تواند برای انتخاب نقاط صحیح برش برای هر نوع فـلز استفاده شود .

پر کردن بطری در خط :

در این کاربرد چنـد پر کنـنده با بطریها به صورتی که آنها در طی یک خط پیوسته حرکت کنند ، در یک خط قرار گرفته است . هر کـدام از پرکنـنده ها باید با یک بطری هماهنگ شوند و بطری را در حال حرکت آن تعقیب کنند . محصول هنبامی که نازل با بطری حرکت می کند ، توزیع می شود .

در ایـن کــاربرد ۱۰ نـازل روی یـک نـوار قـرار گـرفته اند که با یک مکانیسم توپ – پیچ حرکت می کنـند . وقـتی موتـور شفـت را حـرکت می دهد ، نـوار به صورت افقی در طول شفت شروع به حرکت می کند . این حرکت صاف خواهد بود آنچنانکه هر کدام از نازلها بتواند محصـول را در داخل بطزیها بدون سرریز پخش کند .
سیـستم درایو سرو از یک کنتـرل کنـنده موقـعیت با نرم افزار استفــاده می کند که اجازه می دهد موقعیت و سرعت همانطور که خط بـطریها را حـرکت می دهد ، دنبال شود . Encoder اصـلی بطریها را هنگامی که در طی خط حرکت می کنند ، تعقیب می کند .
همچــنین برای اطمینان از اینـکه اگر یک بطری گم شده یا فاصله زیادی بین بطریها ظاهر شود ، هیچ محصولی از نازل پخش نشود یک آشکار ساز به سیستم متصل می شود .
سیستم درایو سرو ، موقعیت بطریها را از Encoder اصلی با سیـگنال فـیدبک مـقایـسه کرده که موقعیت نوار پرکننده ها را نشان می دهد . تقویت کننده سرو سرعت نوار را آنچنان که نازلها دقیقا با بطریها همسرعت شوند ، افزایش یا کاهش می دهد./

مارک های برتر سروموتور عبارتند از :

Mitsubishi ساخت کشور ژاپن

Panasonic ساخت کشور ژاپن

 Yaskawa ساخت کشور امریکا

Delta ساخت کشور تایوان

 

 

روند توسعه اتوماسیون و ماشین های CNC

تاریخچه و روند توسعه اتوماسیون و ماشین های CNC :

در سال ۱۹۵۸ زبان برنامه نوسی APT ابداع شد.

در سال ۱۹۷۲ اولین ماشین CNC اختراع گردید.

درسال ۱۹۷۵ اولین کنترلهای فانوک سیستمهای ۵ و ۶ به بازار آمد.

در سال ۱۹۸۱ کنترلر۳  Sinnmerik System  تولید شد.

در سال ۱۹۸۲ کنترلر  Sinnmerik System7  با میکروپروسسور ۴ بیتی بوجود آمد.

در اواخر سال ۱۹۸۲ کنترلر۸ System Sinnmerik با میکروپروسسور ۱۶ بیتی ساخته شد.

در  سال ۱۹۸۵ کنترلر  ۸۱۰ Sinnmerik    سری ۸۰۰ آنالوگ ساخته شد. در  سال ۱۹۸۶ کنترلر ۸۵۰ Sinnmerik   به بازار آمد .

در  سال ۱۹۸۸ کنترلر ۸۸۰ Sinnmerik   به بازار آمد .

در  سال ۱۹۹۶ کنترلهای زیمنس ۸۱۰ و ۸۴۰  سری دیجیتال به بازار عرضه شد.

و اکنون با کمک گرفتن از کامپیوتر و توسعه فن آوری ساخت ، کنترلهایی با سرعت پردازش و قابلیتهای بالا توسط کمپانیهای مختلف با سلایق متنوع ساخته میشود ودر اختیار صنایع مختلف قرار می گیرد.

old-cnc-machine

 آشنایی با دستگاههای   CNC:

CNC مخفف حروف اول کلمات (Computer Numerical Control ) به معنای کنترل عددی کامپیوتر  می باشد  که در ایران این ماشینهای به اختصارCNC خوانده می شود . دستگاههایCNC ٬ دستگاههای هستند که حرکت کلیه محورها و عملیات ماشین کاری آنها توسط کامپیوتر کنترل می شود بدین معنا که کلیه دادهها و اطلاعات با استفاده از کامپیوتر و امکانات حافظه ای آن ابتدا پردازش وسپس توسط  ریز پردازنده ها(Micro Processor )به علائم الکتریکی(pulse) تبدیل و به موتور محورهای محرکه منتقل می شوند.

 نسل اول این ماشینها  NC بودند بدین مفهوم که فاقد کامپیوتر بوده و دستگاه طبق منطقی خاص٬ از جمله نوار یا کارتهای    پانچ شده کار می کرده است .

 به طور مثال برای حرکت سوپورت دستگاههای معمولی این امر توسط اپراتور با چرخاندن ورنیه سوپورت صورت   میگیرد  ولی در سیستمهای  NC این امر توسط کارت مخصوصی که در دستگاه جا گذاری می شد انجام  می گرفت و اکنون این عمل در اکنون این عمل در  دستگاههای CNC توسط کدهای مخصوصی  G) کد و  M کد )  که در برنامه نوشته می شود صورت می گیرد .

بدنه سخت افزاری دستگاههای CNC تفاوتهای چندانی با بدنه دستگاههای معمولی ندارد آنچه این دو را از هم متفاوت سازد  باشد اصلی ترین بخش یک دستگاه CNC ٬ کنترلر آن می باشد که معمولا دستگاهها از هر نوعی              ( تراش ،  فرز ٬ سنگ و …..) که باشند با نوع کنترلشان شناخته می شوند و آموزشهای اپراتوری و خدمات پس از فروش آن عموماً  بر پایه سیستم کنترل استوار می باشد .

اجزای اصلی ماشینهای CNC

۱- برنامه ماشین

۲- واحد کنترل ماشین

۳- نرم افزار ماشین

۴- موتورها

۵- اجزای مکانیکی

۶- سیستم اندازه گیری

 برنامه ماشین ( واحد ورودی )

برنامه شامل مجموعه های از اعداد، حروف و نشانه های است که به ماشین می گوید چه عملی را باید انجام دهد . مجموعه این اعداد حروف وعلائم که به صورت کدهای رمزبندی شده می باشند توسط واحد کنترل                    ماشین ( MCU ) تقسیم می شوند این برنامه علاوه بر اطلاعات مسیر قطعه کار شامل اطلاعات تکنولوژی کیفی         ( مقادیر سرعت و پیشروی ) و اطلاعات کمکی ( مثل و خاموش کردن سه نظام ، قطع و وصل                                 جریان سیال خنک کننده ) نیز می باشد .

برنامه می تواند علاوه بر تایپ مستقیم از طریق صفحه کلید دستگاه ( MDI ) از طریق Flash و کامپیوتر به ماشین ارسال شود .

واحد کنترل ماشین :

سیستم کنترل   سیستم کنترل در  ماشینهای کنترل عددی عبارت است از سیستمی که می تواند یک یا چند محور را در حین کار کنترل کرده و در موقعیت مکانی  خاص و مورد نظر قرار دهد و از بخشهای موتور٬ درایو ٬ کارتهای الکترونیکی ٬ مانیتور ٬ تابلوی فرمان و سیستم  اندازه گیری شامل سنسورهای اپتیکی (خط کش و انکودر ) تشکیل شده است .

واحد کنترل CNC که بر روی ماشین های ابزار به منظور اتوماسیون استفاده می شود دارای سه سیستم کنترل جهت کنترل واحد ورودی ، واحد پردازشگر و کنترل واحد خروجی می باشد .

اجزای واحد کنترل عبارتند از : نوار خوان ، میکروپروسور ، CPU ، حافظه RAM ، حافظه ROM ، Buffers

PLC ، تقویت کننده تابلوهای کنترل و ….

واحد کنترل ماشین در نوع مدار باز ( open loop ) و مدار بسته ( closed loop ) وجود دارد .

واحد کنترل مدار باز Open loop

در این نوع کنترل ، عملیات کنترل به صورت خطی انجام می شود و تنها ورودی سیستم باعث تغییر در مقدار خروجی میگردد . به عبارتی میزان جابجائی هر محور توسط واحد کنترل تعیین می شود . اما اطلاعات از خروجی سیستم ( محرکه ) در مورد وضعیت هر محور به واحد کنترل ارسال نمی گردد . در نتیجه اگر خطایی در میزان جابجائی محورها رخ دهد سیستم قادر به کشف و جبران آن نخواهد بود امروزه از سیستمهای کنترل مدار باز تنها در ماشینهای CNC آموزشی استفاده می شود که نیاز به دقت بالایی در محصول نمی باشد .

واحد کنترل مدار بسته Close loop

در کنترل مدار بسته عملیات کنترل به صورت یک حاقه بسته انجام شده و علاوه بر ورودی ، خروجی نیز از طریق قسمتی به نام فیدبک در تغییر مقدار خروجی مؤثر خواهد بود . در این سیستم کنترل اطلاعات موقعیت هر محور از طریق فیدبک به واحد کنترل ارسال می شود و پس از بررسی و مقایسه با میزان صحیح ، چنان چه بیاز به اصلاح داشته باشد توسط واحد کنترل تصیح و به سیستم ارسال میگردد . سیستمهای کنترل مدار بسته که سرعت و موقعیت را کنترل می کند سرو مکانیزم نام دارد و به موتورهایی که در این سیستم به کار میروند سرو موتور                 می گویند . کنترل مدار بسته از دقت بالایی برخوردار می باشد .

ماشین افزار 

برنامه NC پس از رمز گشایی و تبدیل به زبان ماشین در حافظه ذخیره می شود ، محاسبات لازم انجام می پذیرد و سپس به شکل اطلاعات مسیر و اطلاعات فنی به سیگنالها خروجی قطع و وصل  تبدیل و به موتورها فرمان                می دهد . موتورها حرکت چرخشی را به پیچهای ساچمه ای منتقل کرده و پیچهای ساچمه ای حرکت دورانی را به حرکت خطی تبدیل می کنند . در نهایت حرکت خطی از طریق کشویی و راهنما ها تحت کنترل سیستم اندازه گیری به ابزار منتقل می شود .

سیستم کنترل   سیستم کنترل در  ماشینهای کنترل عددی عبارت است از سیستمی که می تواند یک یا چند محور را در حین کار کنترل کرده و در موقعیت مکانی  خاص و مورد نظر قرار دهد و از بخشهای موتور٬ درایو ٬ کارتهای الکترونیکی ٬ مانیتور ٬ تابلوی فرمان و سیستم  اندازه گیری شامل سنسورهای اپتیکی (خط کش و انکودر ) تشکیل شده است .

در دنیا کمپانیهای مختلفی کنترلر می سازند و روی دستگاههای CNC قرار می دهند که از آن جمله می توان کنترلهای زیمنس ٬ ٬  فانوک ، هایدن هاین٬  میتسوبیشی٬ فاگور٬ فیدیا٬ انگل هارد٬ هاست٬ تسلا  و….. را نام برد که در ایران سه نوع کنترل های زیمنس ٬ فانوک ٬ هایدن هاین مورد توجه بیشتر صنعت گران و صنایع مختلف  می باشد . و طبعاً  تعداد دستگاههای CNC موجود و فعال  با کنترلهای فوق الذکر بیشتر از دیگر کنترلها است .

لازم به یاد آوری است افراد یا شرکتهای که می خواهند در امر آموزش ٬ تعمیرات و یا واردات لوازم یدکی کنترلها صرف وقت و هزینه کنند به امر فوق توجه کافی داشته باشند .

با پیشرفت و توسعه دستگاههای NC تلاشهای زیادی برای ارتقاء قابلیتهای آنها صورت گرفت که با ورود کامپیوتر ، در تکنولوژی ساخت  سیستم های NC تحولی شگرف به وجود آمد  و اولین ماشین CNC در سال ۱۹۷۲ ساخته شد . در ذیل به چند تفاوت اساسی دستگاههای NC و CNC  اشاره میگردد .

تفاوتهای اساسی ماشینهای NC و CNC 

۱- خواندن برنامه

در ماشینهای NC برنامه به صورت خط به خط خوانده و اجرا می شود و در نتیجه اگر اشتباهی در خطوط جلوتر وجود داشته باشد واحد کنترل قادر به تشخیص آن می باشد .

۲- تست نمودن برنامه

در بسیاری از ماشینهای CNC می توان برنامه را بصورت آزمایشی اجرا نمود و مسیر حرکت ابزار را به صورت گرافیکی در روی مانیتور دستگاه و یا PC مشاهده کرد و چنانچه نیاز به اصلاح داشته باشد برنامه را اصلاح نمود .

۳- برنامه نویسی پارامتریک

عملیات تکراری مانند سیکل ها را به راحتی با این نوع برنامه می توان نوشت و نیز برنامه نویسی پارامتریک قطعات پیچیده و سطوح هندسی را ممکن و راحت میسازد  و علاوه بر این نوشتن برنامه قطعات فوق را توسط زبان APT و نرم افزار  CAD/CAM  میسر میسازد .

۴- اصلاح برنامه

چون در ماشینهای CNC برنامه به صورت نرم افزاری است هر گونه تغییر و اصلاح به راحتی ممکن است . همچنین              می توان تغییرات را ذخیره نموده و نیز برنامه های نوشته شده را به راحتی به هم متصل نمود .

۵- جبران شعاع ابزار

جبران شعاع ابزار برای مسیرهای شیب دار و منحنی به راحتی انجام می شود . و حجم محاسبات را به طور قابل توجهی از بین میبرد . این مزیت از مهم ترین تفاوتهای بین ماشین NC و CNCمی باشد ، ماشینهای NC به دلیل اینکه برنامه را خط به خط می خوانند قادر به جبران شعاع ابزار نیستند .

۶- سادگی ارتباط با مجموعه های دیگر

در ماشین های CNC به راحتی می توان  برنامه ماشین کاری را از طریق DNC  و از راه دور به ماشین ها منتقل کرده و نیز روبات به راحتی به این ماشینها متصل می شود و می تواند در سیستم های تولید یکپارچه CMIC قرار گیرد . به طور کلی استفاده از CNC به طور مجزا صحیح نمی باشد و این ماشینها بهتر است  در سیستم های                                                                                                        Fixlble Manufacturing Systems )) FMS  و   CIMS(Computer Integrated Manufacturing Systems ) مورد استفاده قرار گیرند .

اجزا ماشینهای  CNC

– سخت افزار ماشین درای سه جز اصلی میباشد :

۱- محرکه ها ( موتورها )

۲- اجزای مکانیکی

۳- سیستم اندازه گیری

محرکه ها ( موتورها )

در ماشین CNC از سه نوع سیستم محرکه الکتریکی ، هیدرولیکی و پنوماتیکی استفاده می شود . از محرکه های پنوماتیکی به دلیل قدرت کم آنها کمتر استفاده می شود .

 

محرکه های الکتریکی :

 

  1. موتورهای پله ای  Stpping Motors :

این موتورها دارای ساختمان ساده ، کم حجم و قیمت مناسب می باشد . از آنها در CNC های ساده با دقت محدود و گشتاورهای نسبتاً کم و قدرت کمتر از ۱hp استفاده میشود . این موتور ها در مدارهای باز قابل استفاده اند .                  ( به ازای هر پالس ورودی به موتور ، چرخشی به اندازه زاویه گام مشخصی وجود دارد . این زاویه گام در موتورهای مختلف متفاوت است و دارای محدوده وسیعی از زاویه نام ( ۱٫۸ ، ۲٫۵ ، ۲٫۸۱ ، ۵ ،۷٫۵ ،  ۴۵  ،۹۰ درجه ) می باشد و در نوع جدید این موتورها  زاویه گام کوچکتر از یک درجه نیز وجود دارد . از آنجا که کنترل این موتور های دیجیتالی ساده              می باشد با واحد کنترل ماشین ، سازگاری خوبی دارد .

با چرخش موتور به اندازه زاویه  مشخص ، پیچ ساچمه ای چرخانده می شود و متناسب با گام پیچ ساچمه ای  میز جابه جا می گردد .

به طور مثال اگر گام پیچ بال اسکرو ۶ میلیمتر و دقت اینکودر به ازای هر پالس ۱٫۸ درجه باشد برای پیشروی میز به اندازه ۱۲ میلیمتر (دو دور کامل محور پیچ) نیازمند ارسال ۴۰۰ پالس الکتریکی می باشیم .

از این موتورها علاوه بر حرکت میز در راستای Y ، X ،Z در چرخش صفحه گردان نیز استفاده می شود . این موتورها دارای شروع و توقف سریع می باشند و نیاز به گرم شدن موتور ندارند و چنانچه نیاز باشد از این موتور ها در گشتاوردهای بالا استفاده شود از موتورهای الکتروهیدرولیکی که ترکیبی از موتورهای پلهای و یک سیستم هیدرولیکی می باشد استفاده می شود این موتورها با قطع شدن پالس سریعاً متوقف می شوند و نیاز به کلاچ و ترمز ندارند دارای دقت کافی از لحاظ صحت چرخش مورد نظر می باشند در نتیجه نیاز به فیدبک و کنترل مدار بسته ندارند به دلیل عدم استفاده از کنترل مدار بسته و فیدبک چنانچه ، به هر دلیل ارسال  پالس ها ادامه یافته باعث ایجاد عدم دقت در اندازه ها می شود .

  1. موتورهای جریان مستقیم ( DC ) :

موتورهای DC بیشترین استفاده را در ماشینهای CNC دارند این موتورها دارای قدرت بالا ، سرعت یکنواخت و عکس العمل سریع نسبت به تغییرات سرعت میباشند با تغییرات ولتاژ می توان سرعت دورانی و با تغییرات جریان می توان گشتاور موتور را کنترل کرد . تعمیر و نگهداری موتورهای DC به دلیل وجود کلکتور و جاروبک حائز اهمیت است و در بعضی مواقع به دلیل وجود کلکتور و جاروبک پارازیت در موتور ایجاد می شود که این امر در کیفیت سطح قطعه تاثیر بسزایی دارد .

  1. موتورهای جریان متناوب ( AC  ):

در موتور های AC کنترل دور با تغییر فرکانس می باشد این امر هزینه بسیار بالایی را نسبت به موتورهای DC در بر دارد عدم نیاز به یک سو کننده تعمیر و نگهداری ارزانتر به دلیل نداشتن کلکتور و جاروبک از مزایای این موتورها می باشد . این موتورها حجم زیادی را اشغال می کنند . این موتورها تا قبل از سال ۱۹۹۱ برای حرکت میزها و اسپیندل استفاده می شده است .

محرکهای هیدرولیکی :

کنترل قدرتهای زیاد با نیروی کم سادگی کنترل سرعت و نیرو به طور پله ای و عکس العمل سریع در برابر تغییر جهت از ویژگی های محرکهای هیدرولیکی می باشند . از معایب آنها نشتی و قیمت گرانشان می توان نام برد و نیز این سیستم ها دارای سرعت عمل کمتری نسبت به محرکه های الکتریکی می باشند از محرکه های هیدرولیکی بیشتر در کنترل های مدار بسته استفاده می گردد . محرکه های هیدرولیکی در دو نوع دورانی  ( موتورها ) و رفت و برگشتی ( سیلندرها و پیستونها ) مورد استفاده واقع می شوند . برای حرکتهای طولی کم از سیلندر و پیستون و برای حرکتهای طولی بلند از موتورهای هیدرولیکی به همراه پیچهای ساچمه ای استفاده می شود .

اجزای مکانیکی :

دسترسی به دقت بال و قابلیت تکرار این دقت ها با تلرانس های محدود و اطمینان بالا از انجام عملیات خواسته شده از جمله مواردی است که در طراحی ماشین های CNC باید در نظر گرفته شود . از این رو ساختار فیزیکی و مکانیکی ماشینهای CNC با ماشینهای سنتی دارای تفاوت هایی می باشند . در ماشین های سنتی مهارت ماشین کار نقص طراحی و عدم دقت ماشین را جبران می کند . اما در ماشین های CNC به دلیل عدم حضور مستقیم اپراتور در فرایند ماشین کار ی حرکات باید با دقت و اطمینان بالا انجام شود .

اجزای مکانیکی شامل قسمت های زیر می باشد :

۱- بستر ماشین

۲- بلبرینگ ها

۳- پیچ ساچمه ای ( Ball Screw )

۴- کشویی

۵- نگهدارنده ابزار ( Turret , Tool Changer )

پیچ های ساچمه ای Ball Screw

در ماشین های سنتی معمولاً از پیچ های رزوه ذوزنقه ای برای تامین حرکت پیشروی کشویی و میز استفاده  می شود ولی در ماشینهای CNC از پیچ های ساچمه ای استفاده می گردد . قلب یک سیستم پیشروی در ماشینهای CNC پیچ و مهره ساچمه ای می باشد . هنگامی که حرکت دورانی از موتور به پیچ منتقل می شود ، میز ماشین از طریق مهره ، حرکت خطی پیدا می کند . پیچ ساچمه ای نسبت به پیچ های معمولی دارای راندمان بسیار بالاتری می باشند که این راندمان معمولاً به %۹۰ می رسد این به دلیل وجود ساچمه در بین پیچ و مهره است . در پیچ و مهرهای معمولی حرکت به صورت لغزش صورت می گیرد ، ولی این امر در پیچ و مهره های ساچمه ای بصورت غلتش صورت می گیرد .

سیستم اندازه گیری

اندازه گیری غیر مستقیم

در اندازه گیری غیر مستقیم انکودرهای زاویه ای یا چرخشی در انتهای محور موتور یا انتهای پیچ ساچمه ای نصب              می شوند . در این روش ، اندازه گیری از طریق تبدیل میزان جابجائی میز یا کشویی به یک کمیت فیزیکی دیگر یعنی زاویه ای یا چرخشی و تبدیل آن به پالس های الکتریکی صورت می گیرد .

لقی محورها و نامیزانی موتورها و یاتاقان ها بر روی نتایج اندازه گیری اثر می گذارد ، در نتیجه این نوع  اندازه گیری از دقت بالایی برخوردار نمی باشد .

برای درک بهتر به نحوه اندازه گیری در ماشین CNC به مثال زیر توجه کنید .

مثال : در یک ماشین CNC اگر  یک انکودر ، که دارای ۲۰۰ سوراخ در روی محیط خود بوده و در انتهای پیچ هادی بسته شده باشد ، و گام پیچ هادی ۲ میلی متر باشد دقت حرکت ماشین چقدر است و نیز حساب کنید اگر ۱۰۰۰ سوراخ شمارش شود میزان جابه جایی  میز چقدر است ؟

   : دقت ماشین                                                                                     =

P : گام پیچ                     جابه جای به ازای شمارش یک سوراخ         ۰٫۰۱ mm=    =

Z    : تعداد شیار یا سوراخ انکودر                                                      ۱۰ mm= 0.01×۱۰۰۰ L =

روش اندازه گیری

 

اندازه گیری علاوه بر تقسیم بندی از لحاظ امکان استفاده از انکودر ها ( مستقیم و غیر مستقیم )از نظر  شبکه بندی خطوط نیز به دو نوع مطلق و افزایشی تقسیم می شوند .

اندازه گیری مطلق

در روش اندازه گیری مطلق موقعیت تمام نقاط نسبت به نقطه صفر ماشین شناخته شده می باشد و برای هر نقطه محل منحصر به فردی منظور می گردد و در صورت قطع ولتاژ برق و روشن شدن مجدد دستگاه نیاز به چک کردن سیستم اندازه گیری ورفرنس کردن ماشین نداریم ، چرا که اگر میز یا کشویی در هر موقعیتی متوقف شده باشد موقعیتش شناخته شده است . نصب اندازه گیری مطلق نسبت به اندازه گیری افزایشی هزینه بیشتری دارد . از همین رو در اکثر ماشین های CNC از اندازه گیری افزایشی( نسبی ) استفاده می شود .

اندازه گیری افزایشی (  نسبی )

در این روش پس از قطع برق موقعیت نقاط برای ماشین شناخته شده نمی باشد و حتماً نیاز به رفرنس کردن دستگاه داریم . در اندازه گیری افزایشی موقعیت میز و کشویی نسبت به مکان قبلی اش محاسبه می شود  وجود نقطه مرجع به منظور کالیبره کردن ماشین در ماشین هایی که از این روش اندازه گیری استفاده می کنند الزامی است .

مزایای کوبل توسط دنده تایم و تسمه تایم :

۱- عدم ایجاد لقی بین اجزا ( به دلیل عدم وجود کوبل بین دنده ها روی یکدیگر )

۲- صدا کم

۳- نیاز به بازدید و سرویس روزانه دنده ها جهت روغنکاری ندارد .

۴- انتقال ویبریشن صفر می باشد .

۵- تا زمانی که تسمه تایم سالم است لقی انتقال قدرت محور وجود نخواهد داشت .

معایب کوبل توسط دنده تایم و تسمه تایم :

 

۱- پاره گی ناگهانی تسمه

۲- بازدید دوره ای جهت تعویض تسمه تایم در صورت نیاز

نسبت ضریب انتقال قدرت و سرعت در دنده تایم :

در کوبل دنده تایم ، قدرت موتورها با تعداد دندانه سرشفت نسبت مستقیم دارند .

تعداد دندانه با سرعت موتور نسبت عکس دارد و قدرت موتور با سرعت در این حالت نسبت عکس

 به طور مثال : اگر دنده سر موتور ۲۵ دندانه باشد و دور موتور ( سرعت ) ۱۵۰۰ Rpm و ۱۵ N قدرت موتور می باشد . در صورت کوبل با یک دنده تایم ۷۵ دندانه ، قدرت آن  ۴۵ نیوتن افزایش ، دور موتور  ( سرعت ) انتقال یافته به ۵۰۰ Rpm کاهش می یابد .                                                                                                   ۱۵ N

۱۵۰۰  Rpm

۵۰۰ Rpm

                                                                                                  ۴۵ N

                          سرعت          قدرت          دنده روی شفت

روشهای انتقال قدرت به محورها

۱- کوبل مستقیم    ۲- توسط چرخ دنده  ۳- توسط تسمه تایم

مزایای کوبل مستقیم :

۱-  سرعت عمل

معایب کوبل مستقیم :

۱- توان گشتاوری موتور ثابت مانده و هیچ تغییری نمی کند .

۲- ویبریشن دستگاه به موتور و از موتور به دستگاه انتقال پیدا کرده و در نتیجه سبب از دست دادن صافی سطح و خرابی موتورها و محورها می شود .

۳- این روش از رده خارج می باشد .

مزایای کوبل توسط چرخ دنده

۱- افزایش قدرت محرکه جهت حرکت محورها

۲- ایزوله بودن ویبره موتور به دستگاه وبال اسکوال حدود %۳۰

معایب کوبل توسط چرخ دنده

۱- لقی پیدا کردن اجزاء مثل Lapping ( خوردگی و ایجاد فاصله ) و نهایتاٌ خطای Back lash یا لقی ایجاد می شود .

۲- صدای زیاد

۳- نیاز به روغنکاری و سرویس دائم

گیربکس اصلی دستگاه

وظیفه گیربکس انتقال گشتاور اولیه بوجود آمده توسط موتور به سه نظام در سرعت های مختلف و تغییر جهت دوران طبق طراحی گیربکس می باشد .

گیربکس ها در دستگاههای مختلف متفاوت بوده و شامل انواع : شفت ها ، چرخ دندها ، ماهک ها ، کلاچ ، پمپ روغن ، انواع بلبرینگ ها و ابزارهای جلوگیری از نشتی روغن مثل اورینگ و کاسه نمد و واشرها می باشند .

ماهک ها جهت جابه جایی دنده به منظور انتخاب دور مناسب بکار می روند و شکل ظاهری آنها در  گیربکس های مختلف می تواند متفاوت باشد و بستگی به حجم دنده و وزن آن و چگونگی کوپل آنها بر روی شفت دارد نحوه کوپل می تواند بوسیله یک خار تخت و در مواردی بوسیله شفت هزار خار باشد و ماهک باید بتواند چرخ دنده مورد نظر را به راحتی از یک طرف و یا از دو طرف در روی شفت حرکت دهد برای سهولت در جابجایی دندها هر یک از ماهک ها بوسیله   اهرم هایی که انتهای آنها در بیرون از گیربکس قرار دارد هدایت می شوند .

– چرخ دنده های ساده موجود در هر گیربکس را از نظر عملکرد می توان به سه دسته تقسیم بندی نمود :

۱- چرخ دنده هایی که به طور ثابت با یکدیگر درگیر هستند و هیچگاه این ارتباط جدا نمی شود .

۲- چرخ دنده هایی که بوسیله ماهک از یک سو ، با چرخ دنده مقابل کوپل شده و از همان طرف از درگیری خارج              می شوند .

۳- چرخ دنده هایی عبوری که از یک سمت داخل چرخ دند ها شده و از سمت دیگر خارج می گردند و اتصال دیگری را بوجود می آورند .

برای چرخ دنده های مدل ۲ و ۳ باید یک سمت و یا هر دو سمت دنده ها دارای زاویه و قوس باشند تا بتوانند کار               جابه جایی دنده ها را به سهولت انجام دهند ولی  برای مدل ۱ بدلیل ثابت بودن درگیری دنده ها نیاری به داشتن زاویه قوس دنده نمی باشد .

یا تاقانها

چرخ دنده ها ، چرخ و شفت ها بوسیله یاتاقانها در محل استقرار خود نصب شده و در مقابل اصطحکاک و فرسایش محافظت می شوند .

وظایف یاتاقانها

۱- قطعه متحرک را نگه می دارند

۲- اصطحکاک را کاهش می دهند

۳- فرسایش و ساییدگی را کاهش می دهند

۴- یک سطح سایشی قابل تعویض را تشکیل می دهند

یاتاقانها با تحمل بار شعاعی و محوری قطعات متحرک را ، در مسیر حرکت خود نگه داشته و بوسیله تماس لغزشی               ( یاتاقان های معمولی ) یا تماس غلتشی ( یا تاقان های ضد اصطحکاک ) را کاهش           می دهند همچنین با استفاده از روغن کاری مناسب نیز اصطحکاک را کاهش می دهند پس با کاهش اصطحکاک ، سایش و فرسودگی نیز کاهش می یابد.  یا تاقان ها یک  سطح سایشی قابل تعویض را تشکیل می دهند که از نظر اقتصادی بسیار با صرفه تر از تعویض چرخ دنده ها یا شفتهای سوارشده برروی آنها می باشد .

نیروی وارده بر یاتاقان ها

یاتاقانها تحت فشارهای  محوری ، شعاعی و با ترکیبی از آنها قرار می گیرند . یا تاقان های شعاعی فقط در جاهایی نصب می شوند که بارهای شعاعی بر آنها وارد می شوند یاتاقان های کف گرد نیز در جایی نصب می شوند که فقط بارهای محوری وجود دارند بعضی از یاتاقان ها به گونه ای طراحی شده اند که می توانند هم بارهای محوری هم بارهای شعاعی را متحمل شوند . برای تحمل بارهای محوری از رول برینگ های مخروطی و بعضی از بلبرینگ های غلطکی استفاده می شود .

– مزایا و معایب یاتاقان ها

هم بوش ها و هم یاتاقان ها ضد اصطحکاک دارای مزایا و معایبی هستند که در ذیل به تعدادی از آنها اشاره می کنیم .

بوش ها

مزایا :

۱- فضای کمی نیاز دارند

۲- ارزان قیمت هستند

۳- بی سرو صدا کار می کنند

۴- ساختمان محکمی دارند

معایب :

۱- عملکرد اصطحکاکی زیادی دارند

۲- به روغن کاری مداوم نیاز دارند زیرا نمی توانند آب بندی شوند

– یاتاقان های ضد اصطحکاک

مزایا :

۱- عملکرد اصطحکاکی کمی دارند

۲- می توانند بگونه ای آب بندی شوند که روغن کاری مورد نیاز را کاهش دهند

۳- بدلیل طراحی های مختلف و زیاد بسیار متنوع هستند

معایب :

۱- نسبت به بوش فضای بیشتری را اشغال می کنند

۲- با سرو صدا کار می کنند

۳- از استحکام کمتری برخوردارند

انواع یاتاقان

یاتاقان ها از نظر ساختاری به دو گروه کلی تقسیم می شوند که عبارتند از :

یاتاقانهای لغزشی

این یاتاقان ها که یاتاقان ژورنال نامیده می شوند یک تماس لغزشی را در بین سطوح درگیر ایجاد می کنند در گسترش و پیشرفت ماشین های دوار از اهمیت ویژه ای برخوردارند این یاتاقان ها از اجزاء ضرور  ماشین ها ی مختلفی نظیر کمپرسور ها ، پمپها ، توربین ها  و موتورهای احتراق داخلی بشمار می روند در حالت کلی یک یاتاقان لغزشی از یک شفت قابل دوران ( سر محور ) تشکیل می شود که در داخل یک بوش سیلندری ( یاتاقان ) محکم شده است سطوح سر محور و یاتاقان با یک لایه روانکار ارسالی به فضای لقی بین سطوح از یکدیگر جدا می شود فضای لقی معمولاً ۰۰۱/۰  شعاع محور است و چهار وظیفه مهم را به عهده دارد که عبارتند از :

۱- امکان پذیر کردن مونتاژ یاتاقان و سر محور

۲- ایجاد فضایی برای روغن کاری

۳- اصلاح انبساط حرارتی اجتناب پذیر

۴- جبران خمیدگی شفت یا ناهمراستایی

یاتاقان غلتشی :

این یاتاقان ها شامل انواع بلبرینگ ها ، رولر برینگ ها و کف گرد ها می باشند . ساچمه ها و رولها به فواصل مساوی و جدا از هم نگه داشته می شوند این کار بوسیله جدا کننده یا غلاف ( Race ) انجام   می شود که برای بهبود کار یاتاقان لازم بود ه و در عین حال از بوجود آمدن اصطحکاک اضافی نیز جلوگیری  می کند .

– مزایای غلتشی :

۱- به لحاظ حرکت توام با غلتش در این یاتاقان ها ، اصطحکاک کمتر و در نتیجه حرارت تولید شده کمتر است .

۲- در شروع حرکت ، گشتاورد اعمالی ناچیز است

۳- نیاز به مواد روغن کاری در آنها کمتر و مخارج نیز پایین تر است

۴- مراتب نگه داری آنها آسان تر است

۵- اگر در شرایط مناسب از آنها استفاده شود عمر طولانی تری دارند چون امکان افزایش لقی در آنها کمتر است .

۶- به خاطر استاندارد بودن آنها ، تعویض آنها به راحتی میسر است .

۷- نیاز به آب بندی اولیه ندارد و در مراحل اولیه کار می توان از حداکثر ظرفیت یاتاقان استفاده کرد

معایب یاتاقان غلتشی :

۱- داشتن حساسیت در مقابل ضربه

۲- تلورانس کم در محل نصب و در نتیجه گران بودن آنها

۳- حرکت توام با صدا

۴- محدود بودن بار و تعداد دور در آنها

عمر یاتاقان

اگر جزء غلتنده کروی ( ساچمه ) یا ( Ball ) باشد تماس غلتنده با رینگها است و اگر استوانه ( رولر )  باشد تماس خطی است پس در نوع و اندازه یکسان ، تحل بار رولر به رینگ بیشتر است . اما بلبرینگها به علت اصطحکاک کمتر دارای سرعت بیشتر و سر و صدای کمتری است . به جزء بلبرینگ های خود میزان در بقیه موارد بلبرینگ ها ممان             می گیرند  اما چون هیچ قطعیتی در میزان ممان ندارند گذاشتن ممان روی آن اکیداً ممنوع است اگر یاتاقان در شرایط مناسبی نگهداری شده و در دمای معقولی کار کند ، فقط خستگی فلز تنها علت گسیختگی آن خواهد بود . خستگی ناشی از میلیونها مرتبه اعمال تنش است . عمر همه یاتاقان ها به صورت کل تعداد دورها یا تعداد ساعتهای کار یاتاقان در سرعت ثابت معمولی که برای پدید آمدن معیارهای خرابی مورد نیاز تعریف می شود که این عمر با مقدار بار روی محور نسبت معکوس دارد .

مونتاژ کردن یاتاقان های ضد اصطحکاک

یاتاقان های  ضد اصطحکاک طوری باید مونتاژ شوند که :

– شکل آنها تغییر نیابد

– عناصر غلطان محدودیتی نداشته باشند

– قفسه های داخلی و خارجی تنظیم شده باشند

در مجموع وقتی که دو یا چند یاتاقان بر روی یک شفت معمولی سوار می شوند می بایست محور هر یک از یاتاقانها با دیگری تنظیم شود . بسیار ی از یاتاقانها ضد اصطحکاکی ، آب بندهایی دارند که روغن را درون آنها نگه داشته و از ورود مواد خارجی جلوگیری می کند یاتاقانهای ضد اصطحکاک معمولاً از یک طرف با قفسه ای که پرس شده مسدود                 می شود و از طرف دیگر درپوشی دارند که قابل باز شدن است . این در پوش با فشار زیاد دست در جای جود محکم می شود وقتی که محفظه یاتاقان بدون لبه باشد اغلب برای نگه داری یاتاقان در محل خود از یک رینگ فنری استفاده می شود .

نگه داری یاتاقانهای ضد اصطحکاکی :

مهم ترین فاکتور در طول عمر یاتاقانها ، نگه داری خوب آنها می باشد این مسئله شامل روغن مناسب ،   تعمیرات ، تشخیص خرابی ها ، نصب و تنظیمات درست می باشد .

دانستنیها ومهارت های لازم برای اپراتورCNC

۱- آشنایی با اصول ترسیم نقشه کشی صنعتی .

۲- مهارت در ترسیم نمای سوم از روی دو نمای داده شده .

۳- توانایی ترسیم نماها از روی پرسپکتیو.

 ۴- توانایی  ترسیم برش مقاطع.

۵- آشنایی با انواع پرسپکتیوها ( ایزو متریک ، دیمتریک ، کاوالییر و … )  

۶- توانایی استفاده از جداول انطباق و تلرانس ها .  

۷- آشنایی با تلرانسهای هندسی و علائم آن .

۸- آشنایی با سیستم ثبوت میله و سوراخ .

۹- آشنایی با مقیاس و اندازه اسمی قطعات .

۱۱- توانایی استفاده از علائم کیفیت سطح.

۱۲- آشنایی با مفهوم کیفیت سطح .

۱۳-دانش استفاده صحیح از وسائل اندازه گیری  .

۱۴-  توانایی استفاده صحیح از گیجها و ابزارهای کنترلی دقیق.

۱۵- آشنایی با جیگ و فیکسچر و توانایی استفاده صحیح از آنها.

۱۶- تبحر در شناخت مواد صنعتی .

۱۷- توانایی استفاده از مواد روان کننده وخنک کننده دستگاه .

۱۸- مهارت استفاده از متعلقات جانبی دستگاه .

۱۹- آشنایی کافی با زبان انگلیسی و برنامه نویسی .

۲۰- آشنایی با ملزومات مصرفی دستگاه و تبحر در تعویض بموقع آنها .

۲۱- آشنایی با نکات ایمنی و رعایت آن .

۲۲- آشنایی و ایجاد شرایط فیزیکی لازم برای دستگاه

۲۳- توانایی نگهداری و سرویس به موقع دستگاه .

مزایای دستگاه های CNC

  1. دقت ماشین کاری بالا به طوری که اشتباهات در تولید با به کار بردن سیستم کنترل کامپیوتری به حداقل می رسد.
  2. قابلیت تکرار پذیری و ماشین کاری قطعات به صورت سری.
  3. سرعت بالای ماشین کاری قطعات.
  4. کاهش زمان تولید وقیمت تمام شده آن .
  5. کاهش خطای انسانی .
  6. کاهش زمان تنظیمات اولیه ماشین .
  7. کاهش زمان اندازه گیری و کنترل قطعات تولیدی .
  8. نظارت کمتر اپراتور حین عملیات ماشین کاری .
  9. ماشین کاری قطعات مطابق برنامه نوشته شده نه تجربه اپراتور.
  10. انعطاف پذیری بالا درتعویض یا ارتقای تولید.(بعلت عدم نیاز به تعویض اجزای سخت افزاری ماشین از جمله بادامکها ، طبلکها ، شیرها ، کنتاکتورها و…  با تعویض یا اطلاح نرم افزار تولید به راحتی تعویض یا ارتقا می یابد.)
  11. حفظ و در دسترس بودن برنامه قطعات به صورت بانک اطلاعاتی  .
  12. کنترل برنامه دستگاه به صورت گرافیکی قبل از تولید واقعی (امکان تست غیر مخرب  ) .
  13. امکان طراحی قطعه کار و برنامه ماشین کاری آن توسط کامپیوتر وبرنامه های کمکی .
  14. امکان ماشین کاری قطعات پیچیده منجمله قالبهای صنعتی .
  15. تولید قطعات ثانویه بدون نیاز به ماشین کار با تجربه .
  16. افزایش قابل توجه راندمان و کاهش ضایعات .
  17. امکان شبکه کردن چند دستگاه و نظارت بر همه آنها به صورت متمرکز .
  18. امکان هدایت و کنترل از راه دور دستگاههای CNC مجهز به سیستم هایCAD/CAM وCIMJ
  19. عیب یابی راحت دستگاه به علت اعلام آلارمهای مختلف .
  20. نظارت و کنترل راحتر پرسنل و قطعات تولدی.

معایب دستگاه های CNC

  1. قیمت نسبتا زیاد آنها .
  2. هزینه بالای  نگهداری و تعمیرات آنها .
  3. آشنایی با زبان انگلیسی و برنامه نویسی .
  4. پرداخت دستمزدهای بالا برای اپراتورهای حرفه ای .
  5. زمان زیاد برای رفع نقص اساسی دستگاه بعلت عدم وجود نمایندگی معتبر در ایران و وابستگی به افرادی خاص و محدود.
  6. مشقت فراوان جهت تهیه لوازم یدکی .

آشنایی با دستگاههای CMM

CMM مخفف کلمات (Coordinate Measuring Machine) به معنای ماشین اندازه گیری مختصات می باشد . این دستگاهها از دقت فوق العاده بالایی برخوردارند و جهت انجام عملیات اندازه گیریهای خاص٬ دقیق و پیچیده از جمله (هم محوری ٬ توازی ٬ تعامد سطوح و…. ) که دیگر ابزارهای اندازه گیری قادر به انجام آن نمی باشند استفاده می شود. یقینا زمانی که دستگاههای کنترل عددی برای تولید قطعات پیچیده سه بعدی طراحی و ساخته شدند نیاز به این دستگاه حس شده است .

نسلهای مختلف این دستگاه از آغاز تا کنون را می توان به صورت زیر معرفی کرد .

بدون نمایشگر – ورنیه ای

نمایشگر ساده – نمایشگر مختصات

پردازنده ساده با توانایی محدود

کامپیوتر با نرم افزار ساده

مدلهای پیشرفته امروزی

بخش های مختلف یک CMM

دستگاه CMM از بخشهای مختلفی از جمله سازه٬ میز٬ پراب و بخش نرم افزار تشکیل شده است .

سازه CMM

CMM از یک سازه تشکیل شده که عموما از آن به عنوان ماشین یاد می شود ولی باید دانست که این فقط یک بخش از ماشین است.

 سازه در سه محور قادربه حرکت بازوها یا محورهایی که روی آن قرار دارند می باشد .

سازههای مختلفی برای CMM وجود دارد که این سازه ها در طول سالیان مختلف بر حسب نیاز وشرایط موجود طراحی و ساخته شده اند و به مرور زمان جهت دستیابی به پارامترهای ذیل اصلاحات لازم در آنها صورت گرفته است .

۱٫ افزایش سرعت و شتاب CMM

۲٫ بهبود مشخصات اندازه گیری

۳٫ بهینه نمودن عملیات اندازه گیری

۴٫ دسترسی بهتر و راحتتر به قطعه کار

۵٫ ظاهری زیبا تر

برخی از این طرحها عبارتند از :

دستگاه CMM پایه دار با میز ثابت        Cantilever With Fixed Table

دستگاه CMM با پل ثابت                                          Fixed Bridge

دستگاه CMM با پل متحرک                                   Moving Bridge

دستگاه  CMM ستونی                                                     Column

دستگاه CMM دروازه ای                                                  Gantry

دستگاه CMMبازویی با میز ثابت        Fixed Table Horizontal Arm

دستگاه CMM با بازوی تا شونده                           Articulated Arm

واضح است که تمام موارد فوق به یک اندازه رایج نیستند و بسته به نوع و ابعاد قطعه٬ محیط کار و شرایط فیزیکی آن متفاوت می باشد .

میزCMM

از دیگر بخشهای CMM میز آن می باشد که از صافی سطح بالایی برخوردار بوده و عموما از جنس گرانیت می باشد.

ولی این امکان وجود دارد با توجه به محیط کار از مواد دیگری از جمله چدن استفاده شود ولی در هر صورت می بایست سطح میز CMM از صافی بالایی برخوردار بوده و ضریب انبساط دمایی آن حداقل ممکن باشد .

پراب (Probe)

پرابها یکی دیگر از اجزای تشکیل دهنده CMM می باشد پرابها خود ازدو قسمت ساقه ونوک کروی شکل تشکیل شده است قابل ذکر است پرابها خود روی سیستم پرابگیر قرار داده شده و این مجموعه روی محور اصلی CMM قرار می گیرد.

از پرابها به عنوان کاوشگرها و حس گرها نیزیاد می شود حسگرهای ابزارهای نسبتا هوشمند مکا ترونیکی یا نوری الکترونیکی هستند ٬که CMM را قادر به ثبت نقاط روی سطح قطعه کار مورد اندازه گیری خواهند ساخت . حسگرها ممکن است با تماس فیزیکی به جمع آوری اطلاعات بپردازند ( حس گرهای تماسی) و یا  از راه اسکن نمودن قطعه مورد نظر، با اشعه لیزر این کار را انجام میدهند( حس گرهای غیر تماسی ) پس از این منظر می توان پرابها را به دو دسته تماسی و غیر تماسی تقسیم بندی نمود . البته نباید دچار این اشتباه شد که پرابهاب غیر تماسی نسل جدید پرابها می باشند بلکه هر دسته برای خود موارد کاربرد خاصی را دارد . البته نوک پرابها به جز شکل کروی ٬ اشکال دیگری مانند استوانه ای- دیسکی و مخروطی هم دارد که در موارد خاص از جمله پیچ ها ٬ اشکال انحنا دار و …  کاربرد دارند.

نرم افزار CMM

نرم افزار CMM قادر به مدیریت حرکات ٬ محاسبات ٬  برنامه ریزی٬ ارتباط بین CMM و دنیای بیرون می باشد .

نکته مهم در مورد یک CMM این است که در بسته های ” نرم افزار کاربردی” ممکن است  بخش هایی هم برای حل مسائل خاص اندازه گیری نظیر: چرخنده ها و پره های توربین و غیره در نظر گرفته شده باشد.

شایان ذکر است که تمام CMM ها از یک زبان برنامه نویسی بهره می برند که DMIS نام دارد. از نرم افزارهای معروف CMM می توان از

Prelloud

Mettrolog

Axell

PC DMIS

شرایط محیطی دستگاه CMM

بهتر است دستگاه اندازه گیری در محیطی عاری از هر گونه تغییرات دمایی ٬ ارتعاشات و گرد وغبار قرار گیرد . عموما اتاقهایی برای این دستگاهها تهیه می شود تا شرایط خاص این دستگاه را تامین کند. گستره دمایی این اتاق بین ۲۰ الی ۲۵ درجه باید باشد . ارتعاشات باید در حد بسیار کمی باشد . شوک برای دستگاه اصلا مجاز نمی باشد. آلودگی محیطی و گرد و غبار باید مقدار کمی باشد.

البته آخرین پیشرفتها در زمینه ساخت این دستگاه باعث شده که گستره دمائی این دستگاه بیشتر و سختی شرایط را کمتر نماید برای این کار به بازوها و قسمت های مهم دستگاه سنسورهای حرارتی نصب شده است که خطاهای تغییرات دمائی در محاسبه مقدار اندازه گیری لحاظ شود.

مقاله از :

علیرضا مهدی نژاد

بزرگ ترین دستگاه سی ان سی جهان ساخت آلمان

می دانید دستگاه CNC چیست؟  ماشینی است که می توان با آن به سرعت قطعاتی با اندازه‌های دقیق از فلز یا چوب و… درست کرد. شکل این قطعات از پیش توسط یک برنامه مشخص می‌شود و این دستگاه بر اساس نقشه کامیپوتری قطعه مورد نظر را تولید می کند.

حالا آلمانی ها یک دستگاه سی ان سی تولید کرده اند که خودش به اندازه یک کارخانه کامل و از یک زمین فوتبال نیز بزرگ تر است. این دستگاه ۵ محوره غول آسا مانند هر دستگاه دیگر سی ان سی کار می کند. بازوی مکانیکی آن نقشه را از کامپیوتر دریافت می کند و شی مورد نظر را در فضای سه بعدی تولید می کند.

این دستگاه تا ۱۵۰ متر قدرت حرکت دارد و در محورهای مختلف به راحتی کار می کند. بازوی اصلی با فیبرکربن و آلومینیوم ساخته شده تا کاملا سبک و سریع باشد و مصرف برق آن نیز بین ۵ تا ۷ کیلووات در ساعت است.

این ماشین قابلیت های مختلفی مانند فرز، سنگ زنی، پرداخت دیجیتال، واترجت، برش لیزر، برش اولتراسونیک و… را نیز در اختیار دارد. آن هم با دقتی کمتر از یک میلیمتر.

این دستگاه سبب می شود که سرعت تولید حداقل ۴ برابر افزایش پیدا کند، آن هم با دقتی بسیار بیشتر. و البته می تواند کارهایی بکند که تا به حال به ذهن ما هم نمی رسیده است. برای مثال می تواند به راحتی بدنه ی یک تکه قایقی بزرگ را تولید بکند. یا در صنعت خودرو سازی برای ساخت مدل های اتومبیل در اندازه واقعی به کار برود.