کنترل حرکت – قلب CNC

کنترل حرکت – قلب CNC
مبنای عملکرد هر کنترلر CNC ،کنترل حرکت خودکار، دقیق و استوار است. در ابزارآلات ماشینی سنتی ،وسیله های کاملا مکانیکی موجب حرکت می شوند درصورتیکه ماشین CNC کنترل حرکت را در حالتی چرخشی انجام می دهد. کلیه ی تجهیزات CNC دارای دو یا چند جهت حرکت به نام محور هستند. این محورها میتوانند به صورت خودکار و دقیق در موقعیت های مختلف قرار گیرند. دو نوع محور بسیار متداول خطی ( پیشرو در یک مسیر مستقیم) و دوار (در یک مسیر دایره ای) می باشند.

عامل حرکت در ماشین های قدیمی، چرخاندن دسته محور و چرخ های دستی می باشد در حالیکه در ماشین آلات CNC (کنترلر cnc)، حرکت از فرمانهای برنامه ریزی شده فرمان میگیرد. در حالت کلی، نوع حرکت( سریع ، خطی و دوار) ، محورهای حرکت، میزان و نرخ حرکت تقریبا با کلیه ابزارآلات ماشین CNC قابل برنامه ریزی است.

موضع گیری صحیح توسط اپراتور شمارنده تعداد چرخش انجام شده روی چرخ دستی انجام می شود. موتور درایو به میزان متناظر چرخش می کند که به نوبت بال اسکرو را چرخانده و سپس موجب حرکت خطی محور می شود. یک دستگاه فیدبک میزان مطلوب چرخش بال اسکرو را تایید می نماید.

فرمان CNC اجرا شده در زمان کنترل (معمولا در طول یک برنامه) ، تعداد دفعات دقیق چرخش موتور درایو را اعلام می نماید. چرخش موتور درایو به نوبت موجب چرخش بال اسکرو شده و بال اسکرو محور خطی را هدایت می نماید. در بعضی موارد یک وسیله فیدبک که می تواند یک خط کش یا انکودر باشد در سر دیگر بال اسکرو به کنترل اجازه ی تایید تعداد چرخش فرمان داده شده را می دهد.

در یک قیاس خام، یک محور خطی روی ابزارآلات ماشین CNC از دقت بالاتری برخوردار است. تعداد چرخش های روی محور موتور درایو، میزان حرکت خطی روی محور را دقیقا کنترل می نماید.

چگونه حرکت محور فرمان میگیرد – با درک سیستم های مختصات، برای کاربر CNC غیر عملی خواهد بود که با اعلام تعداد دفعات چرخش برای فرمان میزان حرکت خطی داده شده به هر محور موتور درایو موجب حرکت محور شود. در عوض ، تمام کنترل های CNC به حرکت محور اجازه می دهد تا با استفاده از محور مختصات با روشی آسان و منطقی فرمان بگیرند. دو سیستم مختصات بسیار معروف استفاده شده در ماشین های CNC ، سیستم مختصات قطبی و دکارتی است که تاکنون سیستم مختصات دکارتی از شهرت بیشتری برخوردار بوده است و برای کلیه ی مباحث در طول این مقاله مورد استفاده قرار می گیرد.

یک کاربرد بسیار متعارف برای سیستم مختصات دکارتی ، رسم نمودار است. تقریبا هرکسی تاکنون یک نمودار رسم یا تفسیر نموده است. به کمک نمودار می توان آنچه را برای حرکت محور روی یک ماشین CNC نیاز است ، به طور ملموسی تشبیه نمود. بنابراین مبانی رسم نمودار را مرور می کنیم.

مانند هر نمودار دو بعدی، این نمودار دو خط مبنا دارد. هر خط مبنا برای نشان دان یک پارامتر می باشد.آنچه خط مبنا نمایش می دهد، به صورت افزایشی شکسته می شود. همچنین هر خط مبنا دارای محدودیت می باشد. به عنوان مثال، اگر محور افقی نمایانگر زمان بر حسب ماه باشد، از ژانویه شروع و به دسامبر ختم می گردد.
محور عمودی نمایانگر سودمندی بوده و از صفر تا صد درصد می باشد که به صورت افزایشی به ۰۱ درصد شکسته شده است.

شخصی که نمودار را رسم می نماید، میزان سودمندی در ماه ژانویه را با یک نقطه مشخص می نماید. و به همین صورت میزان سودمندی برای دیگر ماهها نیز مشخص می شود. زمانی که تمام نقاط رسم گردید، میتوان با رسم یک خط یا منحنی نقاط را به یکدیگر متصل نمود و بدین صورت عملکرد شرکت در سال گذشته را مشخص
نمود.

حال آنچه تاکنون در مورد نمودارها می دانیم را به حرکت محور CNC ارتباط می دهیم. برنامه نویس CNC بجای رسم تئوری نقاط برای نشان دادن ایده های مفهومی، نقاط پایانی فیزیکی برای حرکتهای محور طراحی می نماید. هر محور خطی ابزار ماشین، می تواند به عنوان یک خط مبنای نمودار در نظر گرفته شود. مانند خطوط مبنای نمودار، محورها به قسمت های کوچکتر تقسیم می شوند اما به جای تقسیم شدن به ایده های مفهومی مانند زمان و سودمندی، هر محور خطی سیستم مختصات دکارتی دستگاه CNC به اندازهای افزایشی شکسته می شود. در حالت اینچ، کوچکترین اندازه ۰,۰۰۰۱ اینچ و در حالت متریک ۰,۰۰۱ میلیمتر می باشد. ( در ضمن برای محورهای گردان ، ۰,۰۰۱ درجه است.)

دقیقا مانند نمودار ، هر محور در سیستم مختصات کنترلر CNC باید از جایی شروع شود. در نمودار مثالی که زده شده ، خط مبنای افقی در ژانویه و خط مبنای عمودی در صفر درصد سومندی آغاز گردید. جایی که محور عمودی و افقی یکدیگر را قطع می کنند، مبدا نمودار نامیده می شود. برای اهداف CNC ، نقطه ی مبدا معمولا نقطه صفر برنامه نامیده می شود.(همچنین صفرکار، صفر قطعه، مبدا برنامه نیز نامیده می شود.)

برای این مثال، دو محوری که نمایش دادیم با X و Y برچسب زده شده اند اما در نظر داشته باشید صفر برنامه می تواند برای هر محوری به کار گرفته شود. اگر چه نام هر محور برای انواع ماشین های CNC متنفاوت است.(نامهای متداول دیگر شامل Z , A , B , C , U , V , W می باشد. )این مثال نحوه ی فرمان دهی به
محور را به خوبی نشان می دهد.

نقطه ی صفر برنامه، نقطه ی مرجع فرامین حرکت در یک برنامه CNC را دایر می نماید که به برنامه نویس اجازه می دهد حرکات را از یک مکان معمول تعیین نماید. اگر صفر برنامه هوشمندانه انتخاب شود، معمولا مختصات مورد نیاز برای برنامه را می توان مستقیما به دست آورد.

با این روش، اگر برنامه نویس بخواهد یک ابزار به موقعیتی به فاصله ۱ اینچ از نقطه صفر برنامه به سمت راست منتقل شود، فرمان X1.0 صادر می گردد و اگر بخواهد به فاصله ۱ اینچ از نقطه صفر برنامه به سمت بالا منتقل گردد، فرمان Y1.0 صادر می گردد . کنترل به صورت خودکار تعداد دفعات چرخش هر محور موتور درایو و
بال اسکرو برای رسیدن به مقصد فرمان داده شده را تشخیص می دهد.

با مثالهایی که تاکنون ارائه شده، کلیه نقاط در سمت راست و بالای نقطه صفر برنامه اتفاق افتاده است. ناحیه ی بالا و سمت راست نقطه ی صفر ، یک ربع نامیده می شود. (ربع اول) برای ماشین های CNC ممکن است نقاط پایانی در ربع های دیگر نیز اتفاق بیفتند که در این صورت حداقل یکی از مختصات منفی می شود.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *