لطلبة كلية الهندسة..المحاور الأساسية (X,Y,Z)

المحاور الأساسية (X,Y,Z)

المحاور الأساسية (X,Y,Z)

لمعظم ماكينات التشغيل (CNC) أثنان أو أكثر من المجارى الأنزلاقية الأساسية ، وهى تعامدة مع بعضها من ناحية الاتجاه للحركات الأنزلاقية للمجارى0 

وتستخدم المحاور الكارتيزية الثلاث : X,Y,Z لتسميه هذه الاتجاهات ، بالنسبه انهم متعامديين مع بعضهم وبذلك يمكن تحديد أى نقطة فى الفراغ باستخدامهم ، وهذا ما نحتاجه عند كتابه البرنامج ال CNC لتحديد الموقع النسبى بين أداة القطع وقطعة الشغله 0 

أتجاهات المحاور الأساسيه (X,Y,Z) فى فرايز ال CNC 

قياس الأبعاد فى أتجاه المحاور الأساسية:-

من الخيارات الموجودة أمام المبرمج اما أن يستخدم النظام المطلق (Absolute System) أو نظام الأضافة (السلسلة) (Incremental System) ، وذلك لتحديد موضع أداة القطع فى أتجاهات المحاور الأساسية 0 

النظام المطلق (Absolute System) يعنى موضع أداه القطع ينتسب صفر البرمجة الى صفر قطعة الشغله0 

وكما سنرى فى الشكل القادم يوضح لنا النظام المطلق لاختيار وليكن نقطة x30y30 

والنظام المطلق له كود وسنتكلم عن الأكواد فى المحاضرات التالية ويكون كود فى الفرايز G90 

اما نظام الأبعاد بالاضافة فيعنى أن موضع أداة القطع ينسب دائماً لآخر موضع زود به البرنامج لتديد موقع أداة القطع 0

اذا أردنا استخدام نظام الأبعاد بالاضافة فى حالة مخارط ال CNC لا تحتاج الى G90 أو G91 

بل تستخدم المحورU بدلاً عن محورX ، والمحورW بدلاً عنZ للدلالة على أن نظام الأبعاد المستخدم فى حالة يكون بنظام الاضافة0 

المحاور الأضافية : (Additional Axis Movement)

من المعتاد وجود حركات خطية اضافية فى فرايز ومخارط ال CNC 

وتكون غالباً موازية فى الأتجاه للمحاور الأساسية(X,Y,Z) كما توجد حركات دورانية 0 

بالنسبة للفرايز التى تتمتع بطاولة دوارة حول محور من المحاور الأساسية فان محاور الدوران تحدد بالحروف 

A اذا كان دوران الطاولة حول محور X

B اذا كان دوران الطاولة حول محور Y 

C اذا كان دوران الطاولة حول محور Z 

فمثلا فرايز ال MAHOمن النوع CNC432لديها محور دورانى (أى حول المحور الرأسى Y)

أما المخارط فمن الممكن أن تكون لها حركة فى محور رئيسى فى شكل حركة خطية للبرج حامل أقلام المخرطة فى أتجاه مستعرض مواز للمحورX ، بجانب الحركة الاضافية فى اتجاه نفس المحورX الخاصة بسرج المخرطة (Saddle)

درجات الحرية وعلاقتها بعدد المحاور : اذا نظرنا الى أى جسم موجود فى الفراغ فاننا نجده يتمتع بست درجات من الحرية (six degrees of freedom) ونعنى بذلك أن هذا الجسم يمكن له بالحركة الخطية فى أتجاه أى ثلاثة محاور (متعامدة على بعضها كما فى المحاور الكارتيزية ) ، وفى نفس الوقت يمكنه الدوران حول أى من هذه المحاور الثلاثة وبالتالى يكون مجموع الكلى لامكانية هذه الحركات  هى ست تحركات ، ويوجد علاقة لتحديد الموضع ويكون المبدأ الاول لتحديد الموضع هو تخفيض هذه الست درجات من الحرية الى الصفر ، وهذا الموضع مرتبط بأدوات التثبيت فى ماكينات ال CNC  اتجاهات الحركة (قاعدة اليد اليمنى) : تستخدم قاعدة اليد اليمنى لتسمية المحاور الأساسية(X,Y,Z) طبقاً لنظام المحاور الكارتيزية وتحديد اتجاهاتها الموجبة ، وأيضاً تستخدم لتحديد اتجاهات الدوران الموجبة حول هذه المحاور الأساسية 0  فاننا نضع أصابع اليد اليمنى بحيث يكون الابهام (Thumb)، السبابة (Forefinger)والأصبع الوسطى(Middle Finger) متعامدة مع بعضها ، مع ترك بقية الأصابع مغلقة على راحة اليد 0  فيكون الابهام فى هذه الحالة هو محور X، السبابة هو محورY ، والوسطى هو محورZ  تطبيق قاعدة اليد اليمنى على ماكينات الCNC : لبرمجة أى ماكينة يكون من الضرورى انشاء نظام احداثيات قياسى يكون مرجع لكل التحركات أداة القطع بالنسبة لقطعة الشغلة ، ويمكن تصنيف ماكينات الCNC على أساس عدد المحاور التى يتحكم فيها رقمياً من بين المحاور الكارتيزية الثلاث (X,Y,Z): وأن تكون هنالك اتجاهات أخرى للحركة لا يتم التحكم فيها رقمياً

تطبيق قاعدة اليد اليمنى على المخارط الCNC : 

ان المخارط هى ماكينات ذات محورين فقط 0 وطالما أن محور عمود الدوران (دوران قطعة الشغلة فى هذه الحالة ) هو محور أفقى فاننا نعتبر أنه هو محورZ وبتطبيق قاعدة اليد اليمنى من جهة غراب الذنب (Tailstock)والنظر ناحية غراب الرأس(Head stock) نحصل الآتى :

1 - المحورين هما "X" "Z" 

2 - أن الاتجاه الموجب لمحور "X" يعتمد على موضع أداة القطع هل هو جهة الواجهة للماكينة حيث يقف العامل للتشغيل الماكينة أوهو من الجهة الخلفية للماكينة 0 أما المحور "Z" فان الاتجاه الموجب لحركة أداة القطع هو اتجاه الأداة مبتعدة عن غراب الرأس والذى هو (الاتجاه الموجب) عادة ناحية اليمين بالنسبة للعامل الواقف أمام الماكينة

أنواع الحركة فى ماكينات ال CNC : يمكن تقسيم ماكينات التحكم الرقمى (CNC) الى ثلاث مجموعات على أساس نوع التحكم فى الحركة النسبية بين أداة القطع وقطعة الشغلة وذلك كما يلى : 1- ماكينات تحكم موضعى (POSITIONAL)أى تحكم نقطة الى نقطة(Point - to - point) 2- ماكينات تحكم فى مسار خطى (Linear Path) 3- ماكينات تحكم فى مسار مستمر "كنتورى"(Continuous Path) 1- تحكم الموضعى : ان الهدف من نظام تحكم الماكينة فى هذا النوع من التحكم هو تحريك أداة القطع الى موقع محدد سلفاً ، دون أن تكون هنالك أهمية للسرعة أو المسار الذى تتبعه أداة القطع أداة القطع للوصول الى هذا الموقع وبمجرد وصول  أداة القطع الطلوب تبدأ عملية الشغيل فى ذلك الموقع ، ولا يتم أى تشغيل الا بعد انتهاء الحركة المطلوبة 0  2- التحكم فى مسار خطى (Linear Path) تتميز هذه النظم بالقدرة على تحريك أداة القطاع فى أتجاه مواز لأى من المحاور الأساسية بسرعة متحكم فيها تكون مناسبة للتشغيل ، والما كينات من هذا النوع هى أيضاً لها القدرة على التحكم الموضعى مثال هذا النوع فرايز التحكم القمىربالحاسب والتى يمكن استخدامها لماكينات التثقيب  3-التحكم فى مسار مستمر (continuous path) هذا النوعمن أنواع التحكم هو أكثر الانواع الثلاثة تعقيداً وأكثرها مرونة وأكبرها تكلفة ، وهو يحوى فى داخلة على مقدرات كل من نظام التحكم الموضعى0  ففى هذا النظام يمكن الحصول على حركة فى خط المستقيم أو فى مستوى مسطح باى زاوية ، وكذلك مسارات دائرية أو مخروطية أو أى منحنى يمكن تعريفة بعلاقة رياضية محددة

تصنيف ماكينات التحكم الرقمى بالحاسب حسب عدد محاور التحكم فى مسار المستمر :

يتم تصنيف ماكينات ال CNC ويتم فقط على أساس نوع التحكم المستمر وكانت الماكينات التى لها تحكم مستمرفى محورين وتعرف ب 2D أى ثنائية الأبعاد ، واذا كان ذلك التحكم المستمر فى ثلاثة محاور عرفت ب 3D أى ثلاثة أبعاد ، أما اذا كانت الماكينة ذات تحكم مستمر فى محورين أما المحور الثالث فمتحكم فى تغذيته لبلوغ موقع محدد أى له تحكم فى مسار خطى فيعرف فى هذه الحالة ب 2.5D

إضافة تسمية توضيحية

نقاط الصفر لمخارط وفرايز الCNC :

ان الغرض من وجود نظام الأبعاد فى ماكينات ال(CNC) وهو توفير وسيلة يستطيع عن طريقها المبرمج من تحديد موضع أداة القطع بالنسبة لقطعة الشغلة .

واحد هذه الخيارات يعتمد على نوع صفر احداثيات الماكينة ، هل هو نوع الصفر الثابت(Fixed Zero) أم هو نوع الصفر المتحرك(Floating Zero).

نقاط الصفر لفرايز ال CNC

أ‌- نقطة صفر الماكينة (Machine Zero Point) (M)

هى النقطة الموجودة على منضدة الماكينة بحيث أنه اذا وضعت المنضدة عند هذه النقطة بالنسبة للمحورين"X""Z" فان محور عمود الماكينة اذا كان راسى سيكون مباشر فوق النقطة واذا كان أفقى فان المحور "Y"–وهو متعامد على محور الماكينة فى هذه الحالة – يمر بمركز أداة القطع . نقطة الصفر للماكينة تمثل النقطة(X0,Y0,Z0) فى نظام محاور الماكينة . 

ب - نقطة الصفر لقطعة الشغل (W)(Workpaic Zero ) :

هى النقطة التى يختارها المبرمج على قطعة الشغل حسب ما يكون ملائماً لعملية البرمجة لتكون مركزاً لاحداثيات قطعة الشغل .

ج- نقطة الأسناد (المرجع)(Referance Point )(R):-

هى النقطة التى تحدد أبعد مسافة ممكنة لتحريك المنضدة للماكينة فى الاتجاه الموجبلمحاور المنضدة حيث أن صفر الماكينةفى الاصل منسوب الى هذه النقطة

نقاط صفر ال CNC

ازاحة الصفرالبرمجة لينطبق على صفرقطعة الشغلة (W) بالنسبة للمحورين X , Z باستخدلم محدد الحواف

ازاحة صفر البرمجة لينطبق صفر قطعة الشغلة بالنسبة لمحورأداة القطع Y أو Z حسب النظام المستخدم

نقاط صفر ماكينة الفريزة 

نقاط الصفر لمخارط ال CNC :

توجد ثلاثة تعريفات هامة لنقاط الصفر المستخدمة فى برمجة الماكينات الخراطة CNC 

نقطة صفر الماكينة (Machine Zero Point) (M)

هى النقطة الموجودة على محور دوران العامود الرئيسى للمخرطة من جهة الوجه وهى تمثل نقطة الأصل لنظام محاور المخرطة (X0,Z0) 

نقطة المرجع لتثبيت قلم المخرطة (Tool Mount Reference Point) (N) :

هى النقطة الموجودة على محور فتحة التثبيت على وجه برج العدة وبها يحدد نظام التحكم موقع أداة القطع بالنسبة لصفر المحاور 

نقطة صفر قطعة الشغلة (WorkPiece Zero Point) (w) :

هى النقطة الموجودة على محور قطعة الشغل (وهو نفسه محور دوران العامود الرئيسى للمخرطة ) من نهايتها فى جهة الوجه . 

نقطة راس أداة القطع (P) منسوبة الى صفر قطعة الشغلة (W) كصفر للبرمجة

معلومات حول الموضوع

العنوان : لطلبة كلية الهندسة..المحاور الأساسية (X,Y,Z)
الوصف : المحاور الأساسية (X,Y,Z) المحاور الأساسية (X,Y,Z) لمعظم ماكينات التشغيل (CNC) أثنان أو أكثر من المجارى الأنزلاقية الأساسية ، وهى تعامدة مع ب...
تقييم الموضوع : 4.5
الكاتب : غير معرف