دانلود تحقیق سیستم مختصات ریاضی

سیستم مختصات ریاضی
سیستم مختصات کارتزین ( متعامد)
غالباَ ماشینهای NC دارای سه سپورت عمود بر هم می‌باشند.

حرکات پیشروی در راستای این سه محور به طور ساده روی سیستم مختصات با محورهای موازی با محورهای سپورت توضیح داده می‌شود.

گوشه‌هی یک مکعب یک سیستم مختصات کارتزین را تشکیل می‌دهد( به شکل 1 ر.ک) نقطه صفر مختصات در اینجا روی گوشه زیرین چپ قرار دارد.

محورهای عمود بر هم مشخص شده سه راستای زیر را مشخص می‌کنند:
محور – X محور افقی،
محور – Y ها راستای عمق قطعه کار و محور Z- ها راستای عمودی.

مشخصات قطبی دوبعدی ( صفحه‌ای) هر نقطه صفحه قطبی دارای فاصله قابل اندازه‌گیری R از نقطه قطب مختصات می‌باشد.

خط ارتباط قطب و نقطه P با محور ثابت ( مثلاَ محور – X ها) زاویه قابل اندازه‌گیری را تشکیل می‌دهد.

زاویه در خلاف حرکت عقربه‌های ساعت اندازه‌گیری می‌شود.

هر نقطه P از صفحه با داده‌های زیر به طور وضوح مشخص می‌شود:
- نقطه قطب مختصات،
- شعات R و
- زاویه (فی).

مختصات قطبی غالباَ برای سوراخها که روی دایره تقسیم قرار می‌گیرند و دیگر موارد مشابه به کار می‌رود.

2-2- مختصات کاربردی در براده با ماشینهای – NC
جزئیات لازم برای تعیین واضح مختصات در فضای کار ماشینهای NC- طبق DIN 66217 مشخص می‌شود.

قانون دست راست
راستای محورهای مختصات با راستای حرکت سپورتها مطابقت دارد.

مشخص کردن هر کدام از محورها روی قطعه کار طبق قانون دست راست انجام می‌گیرد.

انگشتها جهت مثبت را نشان می‌دهد.

محور Z – ها
طبق DIN 66217 موقعیت محور Z- ها با راستای محور کار مطابقت می‌کند.

مثال؛ عمل سوراخکاری
محورها Z – ها با محور مته یکی است.

جهت مثبت از قطعه کار به طرف ابزار است.

موقعیت ابزار را می‌توان به کمک خط‌کش تعیین کرد.

برای سوراخکاری مقادیر منفی حاصل می‌شود.

( یعنی نفوذ مته داخل قطعه کار در جهت منفی محور Z – هاست).

در ماشینهای تراش محور Z- افقی است،
ماشینهای NC- غالباَ برای انواع مختلف حرکتها ساخته می‌شود.

بنابراین برای قطعات پیچیده، مختصات و راستاهای چرخش دیگری لازم است.

این مختصات و راستاها روی سیستم مختصات کارتزین بنا می‌شود:
حروف به ترتیب الفبایی می‌آید.

جهت محور چرخش را بدین‌ ترتیب تعیین می‌کنند که پیچ ( راس گرد) در راستای محور مربوطه بسته می‌شود.

ماشینهای ابزار مرکزی مثالی جهت کاربرد چندین محور می‌باشد:
محور Z در اینجا – طبق استاندارد معمول- در امتداد محور ابزار است.

در قسمت چپ انباره دیسک مانند قرار دارد.

حرکات چرخشی حول محورهای خطی X, Y, Z صورت می‌گیرد.

- ابزار فرز را می‌توان حول محور Z چرخاند،
- حرکت B مربوط به میز گردان است که قطعه کار روی آن بسته می‌شود.

- در دستور‌العمل هر دستگاه ( کاتالوگ دستگاه) در مورد تعیین محورها
2-3- انواع کنترلها
وظیفه اصلی یک ماشین NC- این است که ابزار و قطعه کار را نسبت به همدیگر حرکت دهد.

این حرکت به روشهای مختلفی ممکن است انجام گیرد.

مثلاَ می‌توان حرکتها را فقط در راستای محورهای مختصات( مثلاَ حرکت سپورتها) انجام داد.

این روش کنترل حرکتها از نظر اقتصادی خیلی مناسب است.

اما اگر خواسته شود حرکت در راستای منحنیهای مختلف اجرا شود کنترل گرانقیمت کامپیوتری لازم است( CNC ).

بدین ترتیب کنترلهای – نقطه‌ای، خطی و منحنی به کار می‌رود.

کنترل نقطه‌ای در فرآیند پانچ شکل مقابل موقعیت فعلی سنبه و موقعیت قبل از آن ( به صورت خط چین) نشانداده است.

قبل از دومین مرحله پایین رفته سنبه، ابتدا به موازات محول X ، مطابق پیکان قرمز، حرکت می‌کند.

بعد از رسیدن به این وضعیت عمل سوارخکاری اجرا می‌شود.

مشخصه ابزار طی جابه‌جایی نباید با قطعه کار درگیر باشد.

توجه: در کنترل نقطه‌ای، عمل ماشینکاری به موازات محورها امکانپذیر است.

در شکل نشانداده شده حرکت فرز به موازات محور X – ها انجام می‌گیرد.

مشخصه: ماشینکاری فقط به موازات محورها انجام می‌گیرد.

کاربرد: ماشینهای فرز، ماشینهای تراش برای قطعات ساده ( مثلاَ بدون مخروط).

کنترل 2 بعدی و 3 بعدی برای حرکت روی منحنی داده شده کنترلهای گران قیمت لازم است.

این کنترل باید بتواند محورهای مختلف را همزمان و مستقل از هم کنترل کند.

برای ساخت قطعه تراشکاری طبق شکل 2 در قسمت نشانداده شده با رنگ قرمز کنترل همزمان محورها X- ها و Z- ها لازم است.

برای این منظور نقاط میانی منحنی در کنترل کامپیوتری محاسبه و به عنوان وضعیت به ماشین‌داده می‌شود.

یک کنترل با دو محور قابل کنترل همزمان به عنوان کنترل دوبعدی ( 2D) مشخص می‌شود.

( بعد D=Dimension ) .

مشخصه: هنگام ماشینکاری حرکت همزمان در راستاهای زیادی امکانپذیر است بدین وسیله می‌توان منحنیهای دلخواه ایجاد کرد.

کاربرد: ماشینهای فرز، ماشینهای تراش برای قطعات پیچیده (منحنیها و شیبها) و ماشینهای برش شعله‌ای و غیره.

پیشرفت سریع میکروالکترونیک اجزای خیلی مناسب از نظر قیمت و توانایی را وارد بازار کرده است، بدین جهت اکثر کنترلها امروز به صورت کنترل منحنی ساخته می‌شوند.

برای ماشینکاری سطوح خمیده، اصولاَ کنترل منحنی در پنج محور لازم است.

فرز نشانداده شده در شکل مقابل نه فقط در راستای محورهای y و z و x حرکت می‌کند، بلکه باید حول دو محور دیگر A , B نیز نوسان کند.

در شکل مقابل چرخش این محورها با پیکان و سطوح نقطه نقطه A و B مجسم شده است.

أ2-4- سیستم محرکه محرکه محور اصلی به جای موتورهای سنتی سه فاز با فرکانس شبکه از موتورهای سه‌فاز با فرکانس کنترل شده استفاده با کنترل مبدل ولتاژ شبکه یک جریان سه فاز ایجاد می‌شود: فرکانس دو را کنترل می‌کند و با شدت جریان گشتاور چرخشی کنترل می‌شود.

بدین ترتیب کنترل پیوسته دور محور دستگاه درمحدوده وسیع امکانپذیر می‌شود.

پیشرفت نیمه هادیها در کنترل جریانهای زیاد، این امر را ممکن ساخته است.

محرکه پیشروی در اینجا نیز کاربرد موتورهای سه‌فاز به کنترل فرکانس روز به روز بیشتر می‌شود.

این موتورها اصولاَ کمتر از موتورهای جریان مستقیم دچار مزاحمتهای ( پارازیتهای) کاری می‌شوند، زیرا کلکتور و جاروبک لازم ندارند.

موتورهای جریان مستقیم در شکل مقابل یک موتور مستقیم با سیستم اندازه‌‌گیری نصب شده روی آن نشانداده شده است.

موتورهای پیشروی اغلب به دفعات روشن و خاموش می شوند، بدین جهت این موتورها: گشتاور خروجی بالا جرم گردشی کوچک لازم دارند.

سر و موتورهای پله‌ای نیرو گشتاور کم این موتورها به وسیله پالسهای الکتریکی به صورت پله‌ای به اندازه یک گردش گام مثلاَ به اندازه 1/12 دور حرکت می‌کنند.

این موتورها فقط مخصوص نیروهای کوچک است.

محورهای ساچمه‌ای حرکت چرخشی موتور پیشروی توسط یک محور روزه‌دار به حرکت خطی تبدیل می‌شود.

تبدیل کم اصطکاک این حرکت با محورهای ساچمه‌ای امکانپذیر است.

معمولاَ این محورها به صورت دوتایی که نسبت به هم تحت تنش اولیه قرار دارند ( جهت از بین بردن اثر لقی) به کار می‌روند.

2-5- مدار کنترل برای کنترل دقیق و اتوماتیک محورهای پیشروی مقادیر باید داده شده توسط کنترل به ماشین با مقادیر هست به دست آمده مقایسه می‌شود.

شکل مقابل یک مثال عددی را نشان می‌دهد: مقدار باید : 1500mm مقدار هست:14859mm مقدار اختلاف 0.142 حالا کامپیوتر چنین عمل می‌کند: اختلاف کوچکی موجود است بدین جهت مدار کنترل به موتور پیشروی فرمان می‌دهد سرعت را کمی افزایش دهد تا به آرامی به وضعیت باید برسد.

مدار کنترل تا رسیدن دور موتور به مقدار باید داده شود سیگنال‌های افزایش یا کاهش دور را ارسال می‌کند.

1-3- اندازه‌گیری فاصله یک ماشین NC- برای هر محور کنترل یک سیستم اندازه‌گیری ویژه فاصله لازم دارد.

دقت تولید به دقت اندازه‌گیری فاصله بستگی دارد.

دو نوع روش اندازه‌گیری – مستقیم فاصله و – غیر مستقیم فاصله وجود دارد.

در روش اندازه‌‌گیری مستقیم مقدار اندازه‌‌گیری با مقایسه مستقیم بدون واسطه طول مثلاَ از طریق شمارش خطوط شبکه خط تیره به دست می‌آید.

در این روش مقدار جا به جایی مستقیماَ روی میز اندازه گیری می‌شود.

در روش اندازه‌گیری غیر مستقیم طول به یک کمیت فیزیکی دیگر ( مثلاَ چرخش) تبدیل می‌شود.

اندازه زاویه چرخش بعداَ به پالسهای الکتریکی تبدیل می‌شود.

خطای گام محور، لقی بین مهره و محور باعث به وجود آمدن خطا در نتیجه اندازه‌‌گیری می شود.

در این روش مقدار جابه جایی مستقیماَ اندازه‌گیری می‌شود.

اندازه‌گیری مستقیم فاصله( افزایشی) برای اندازه‌گیری مستقیم فاصله، مثال شکل 1 اصول حس نوری یک مقیاس خطی را نشان می‌دهد.

اشعه نوری بالایی از شیار صفحه کلید گذشته و به هنگا حرکت مقیاس شیشه‌ای شعاع نور توسط خطوط قطع می گردد.

یک فوتو المنت نوری حسس قطع شدن اشعه نوری را حس و آن را جهت شمارش به کنترل منتقل می‌کند.

چنین اندازه‌گیری گام به گام با عنوان اندازه‌گیری افزایشی (Inkremental ) مشخص می‌شود.

شکافهای نوری زیری موقعیت نقطه مرجع را حس می‌کند.

غالباَ نقطه صفر ماشین‌ با آن تعیین می‌شود.

اندازه‌گیری مستقیم فاصله، مطلق در مثال نشانداده شده بالا فاصله پیموده شده با شمردن تعداد گامها( خطوط) تعیین می‌شود.

در صورت قطع ولتاژ شبکه مقادیر عددی ذخیره شده در حافظه از بین می رود.

در چنین موردی باید کل سیستم اندازه‌گیری مجدداَ به نقطه مرجع برگشته و اندازه‌گیری دوباره انجام شود، این اشکال فرایند با اندازه‌گیری مستقیم فاصله قابل رفع است.

این سیستم اجازه می‌دهد که فوراَ برای هر وضعیت سپورت مقدار عددی موقعیت خوانده شود.

در مثال ساده شده ما، چهار اشعه نوری از طریق فوتوسل چهار ردیف روی خط‌کش رمز را حس می‌کند.

هر ردیف خانه‌های روشن وتاریک دارد.

خانه‌های روشن مربوط به عدد صفر است.

خانه‌های تاریک بسته به ردیف مربوطه نشاندندده عددهای مختلفی است.

با چهار اشعه نوری و به کمک سیستم اعداد دودویی مقادیر عددی زیر بدست می‌آید: ردیف1: 20=1 ردیف 2:21=2 ردیف 3:22=4 ردیف 4:23=8 این مقادیر سپس در ردیفها با هم جمع‌ می‌شوند.

مثلاَ عدد 5 یک خانه سیاه در ردیف 20=1)1) و یک خانه سیاه در ردیف 3 دارد، پس نتیجه گرفته می‌شود: 20+22=1+4=5 سایر ردیفها روی خط‌کش را می‌توان برای دهگان، صدگان و … در نظر گرفت.

توجه: در اندازه‌گیری مطلق فاصله، در هر وضعیت دلخواه می‌توان وضعیت را فوراَ خواند.

دقت تکرار در ماشینهای NC در مورد دقت اندازه‌ قطعه کار ساخته شده بین دقت ورودی (input sensitivity ) و دقت تکرار (repeating accuracy ) تفاوتهایی وجود دارد.

دقت ورودی در اغلب ماشینهای NC- یا است.

انحراف دقت‌اندازه‌ قطعه کار ماشینکاری شده اصولاَ بیشتر است.

این امر دلایل مختلفی دارد: لقی در یاتاقان و راهنماها هر نقطه یاتاقان لقی مشخصی دارد.

در شکل مقابل یک ماشین فرز عمودی نشانداده شده است که کلگی فرز به واسطه نیروهای براده برداری شدید از موقعیت موردنظر جابه جا می‌شود.

همچنین در ماشینهای NC گران قیمت نیز لقی در یاتاقهانهای محور و در راهنماهای غیر قابل اجتناب است.

انبساط حرارتی مواد آهنی انبساط حرارتی نسبتاَ کمی دارند.

علیرغم این واقعیت، در اندازه‌گیری دقیق تاثیر منفی خود را اعمال می‌کند.

مثلاَ بسترماشین به طول 2m از دمای صبح هنگام تا دمای موقع کار، در نتیجه انبساط حرارتی تغییر طولی به اندازه 0.12mm دارد.

توجه : فولاد به طول 1m در نتیجه گرم شدن به اندازه 1k ( یا ) حدود 0.01mm دچار افزایش طول می‌کشد.

توجه: انحراف دقت تکرار در ماشینهای – NC به واسطه لقی یاتاقان و انبساط حرارتی خیلی بزگتر از دقت ورودی (=0.01mm ) است.

3-2- نقاط صفر و جابه‌جایی نقاط صفر به طورمنطقی ثابت شده است که علاوه بر نقاط مرجع سیستمهای مختصات، نقاط دیگری هم در فضای کاری ماشینهای ابزار به عنوان مبنا باید در نظر گرفت.برای فرزکاری سه‌سوراخ کشویی روی یک صفحه که در شکل زیر نشانداده شده است، باید نقاط نسبی زیر مورد توجه قرار گیرد: نقطه صفر ماشین (Maschinennullpunkt=) MNP در ساختمان ماشین‌ قرار دارد و توسط موقعیت سیستم اندازه‌گیری تثبیت شده است.

این نقطه را نمی‌توان تغییر داد.

نقطه صفر قطعه کار (Maschinennullpunkt=) MNP این نقطه به طور اختیاری توسط برنامه‌نویس قابل انتخب بوده و در مثال روبرو درگوشه چپ پائین قطعه کار قرار گرفته است.

نقطه صفر برنامه (Programmnullpunkt)=c نقطه صفر برنامه فقط آغاز برنامه است.

این نقطه خارج از قطعه کار قرار می‌گیرد، بدین وسیله مثلاَ تعویض قطعه کار یا تعویض ابزار را بدون هیچ مانعی می‌توان انجام داد.

در تراشکاری علاوه بر نقطه صفر ماشین نقاط مرجع دیگری نیز لازم است.

نقطه مانع (Anschlagpunkt=)A A نقطه‌ای روی محور دستگاه تراش است که قطعه کار در این نقطه روی قید گیرنده ( مثلاَ سه‌ نظام) قرار می‌‌گیرد.

نقطه صفر سپورت، ابزار گیر F Schlittenbezugspunkt =)) این نقطه مثلاَ نقطه مرکز ابزارگیر می‌باشد.

تصحیح ابعاد ابزار در راستای – X و راستای - Z نسبت به این نقطه نسبی اندازه‌گیری می‌شوند.

نقطه مرجع Referenzpunkt =)R ) سیستم اندازه‌گیری فاصله، فاصله طی شده را با توجه به نقطه مرجع تعیین می‌کند.

جابه‌جایی نقطه صفر طول زنده تراشکاری بسته شده بر روی سپورت که در شکل 2 صفحه 20 نشانداده شده مثالی برای جابه‌جایی نقطه صفر است.

نقطه صفر سپورت F براساس منحنی برنامه‌‌نویسی شده حرکت می‌کند و منحنی واقعی براده برداری، مسیر نوک رنده تراشکاری است که بر مبنای طول ابزار بسته شده نسبت به نقطه F جا به جا شده است.

مثال نمونه در شکل مقابل یک برنامه ساده شده را با استفاده از جا به جایی نقطه صفر نشان می‌دهد.

روی میز یک ماشین بورینگ برای ماشینکاری اقتصادی دو قطعه کار بسته می‌شود.

در حالیکه یک قطعه کار ماشینکاری می‌شود قطعه کار دیگر را می‌توان اندازه گیری کرد.

برنامه برای یک قطعه کار فقط یکبار تهیه می‌شود.

برای ماشینکاری قطعه کار دوم فقط جابه‌جایی نقطه صفر ( WNP1 ) به ( WNP2 ) به کنترل داده می‌شود و این مقدار جابه‌جایی تتوسط کنترل اضافه یا کم می‌شود.

یک جا به جایی دیگر نقطه صفر نیز در شروع ماشینکاری از نقطه صفر ماشین به نقطه صفر ماشین به نقطه صفر قطعه کار 1 لازم است.

توجه : جابه‌جایی نقطه صفر سیستم مخصات را در نقطه آغاز مناسب جدیدی مثلاَ نقطه صفر قطعه کار قرار می‌دهد.

این کار به جهت ساده‌تر شدن برنامه نویسی و اجتناب از محاسبات زاید انجام می‌شود.

3-3- اندازه‌گیری با مختصات برای ماشینکاری NC- در برنامه نویسی همواره این خطر وجود دارد که از اندازه‌ها به طور نادرست و یا غیر دقیق استفاده شود.

برای اجتناب از این خطا و ساده شدن اندازه‌گیری تا حد ممکن از روش اندازه‌گذاری NC استفاده می‌شود.

برای اندازه‌گیری با سیستم مختصات سه روش اندازه‌گذاری طبق DIN 406 انجام می‌گیرد: اندازه‌گذاری مطلق، اندازه‌گذاری افزایشی( گام به گام) و اندازه‌گذاری به کمک جدول.

اندازه‌گذاری مطلق اندازه‌ها در این روش با توجه به نقطه صفر داده می‌شود که در نقشه شکل مقابل همان نقطه صفر قطعه کار می‌باشد.

در برنامه‌ نویسی، اندازه‌های داده شده هر نقطه قطعه کار به وضوح قابل خواندن است.

مختصات مرکز سوراخها در شکل مقابل چنین است: اندازه‌گذاری افزایشی بعضی مواقع بیان اندازه به صورت رشد و افزایش اندازه نسبت به وضعیت قبل داده می‌شود.

در روش تولید سنتی مثلاَ در باردهی و تنظیم دستی، سعی می‌شود از اندازه‌گذاری زنجیری استفاده نشود، تا خطاهای تنظیم روی هم جمع نشود.

در نتیجه دقت بالای کنترل عددی فقط انجراف دقت کمتری به وجود می‌آید.

در اندازه‌گذاری افزایشی راستا و جهت مورد نظر داده می‌شود.

بنابراین مثلاَ برای تعیین فاصله از نقطه P3 به نقطه P2 روی محور X- ها مقدار عددی 8/15 – منظور می‌شود.

اندازه‌گذری افزایشی غالباَ با عنوان اندازه‌گذاری نسبی هم مشخص می‌شود.

توجه: در اندازه‌گذاری افزایشی اندازه‌گذاری از موقعیت داده شده قبلی انجام می‌شود.

مزایا: کنترل نهایی اعداد اندازه به راحتی امکانپذیر است.

مجموع اعداد اندازه روی یک محور از نقطه مبدا( نقطه صفر) تا انتهای خط اندازه با اعداد اندازه از انتهای خط اندازه تا مبدا روی همان محور باید صفر باشد.

این کار برای محورهای دیگر نیز صادق است.

معایب: کنترل موقعیت لحظه‌ای ابزار در حین اجرای برنامه خیلی دشوار است.

بدین جهت غالباَ با اعداد مطلق برنامه نویسی می‌شود.

به عملکرد مختلف اندازه‌گذاری مطلق و اندازه‌گذاری افزایشی توجه کنید.

در ماشینهای – NC معمولاَ از اندازه‌گذاری مطلق استفاده می‌شود.

تغییر حالت به اندازه‌گذاری افزایشی توسط داده‌های ویژه‌ای انجام می‌گیرد.

5-1 از نقشه و از برنامه تا قطعه کار نقشه قطعه کار که حاوی اطلاعاتی کلی درباره اندازه کلی و جنس قطعه کار است پایه برنامه ماشینکاری است.

با در نظر داشتن ابزارهای موجود، سرعتهای براده برداری، ابعاد قطعه کار و غیره ماشینکاری قطعه کار در مراحل جداگانه و مختلفی طراحی و تعیین می‌شود.

تغییر طرح ماشینکاری از فرم محصول به یک فرم قابل فهم برای کنترل ماشین ابزار توسط ترکیبات لازم اعداد و حروف که منجر به ایجاد برنامه اصلی می‌گردد امکانپذیر است.

این تغییر زبان مرحله اصلی برنامه نویسی است.

این روش کار پایه سایر نمایش کاری است.

حال برنامه اصلی به دست آمده به کمک کلیدها به کنترل وارد می‌شود.

وارد کردن از طریق نوارهای سوراخدار، نوارهای مغناطیسی یا فراخوانی از حافظه مرکزی هم انجام می‌گیرد.

5-2- ساختمان برنامه ساختمان یک جمله برنامه اصلی اغلب کنترلها به طور گسترده‌ای از علایم DIN 66 025 به عنوان زبان دستوری استفاده می‌کنند.

بدین ترتیب یک برنامه اصلی از ترتیب یک سری جمله تشکیل شده است.

یک جمله از کلمات زیادی تشکیل می‌شود.

یک کلمه از ترکیب یک حرف و یک رقم ساخته می‌شود.

هر جمله‌ای دارای این اطلاعات است: اطلاعات فنی برنامه، اطلاعات هندسی و اطلاعات فنی، اطلاعات فنی برنامه برای کار روی برنامه جهت کنترل لازم است.

این کار توسط علایم خاص داده می‌شود( به جدول ر.ک).

شماره جمله برای آدرس مشخصه جمله به کار می‌رود که از آدرس N و یک شماره تشکیل می‌شود.

در ترتیب پش سر هم شماره جمله‌ها غالباَ از پرسشها دهگانی استفاده می‌شود.

بدین وسیله می‌توان در صورت نیاز به راحتی جملات دیگری در وسط برنامه جای داد: NO11 N012 مثلاَ N 010 N020 N030 N 040 اطلاعات هندسی از شرایط مسیر و اطلاعات مسیر( مختصات) تشکیل شده است.

کلمه شرایط مسیر از حرف G انگلیسی: رفتن = go ) و یک عدد مشخصه دو مکانی درست می‌شود.

دو تابع مهم G- در زیر نشانداده شده است.

اگر توابعG-برای جملات بعدی مؤثر هستند.

در صورت عدم تغییر در نحوه حرکت از یک جمله به جمله بعدی لازم نیست این توابع در هر سطری مجدداَ نوشته شود.

بدین جهت اصطلاح مدال ( modal) در مورد این توابع به کار می‌رود، که با کلمه Modeنیز ارتباط دارد( مد: شکل و فرمی که برای مدتی نسبتاَ طولانی به کار می‌رود.) جدول صفحه بعد حاوی مهمترین توابع شرایط مسیر می باشد.

توابع G-مشخص شده با * طبق استاندارد به طور مدال موثر است.

این توابع تا زمانی که دیگر توابع –Gبرنامه نویسی نشود مؤثر هستند.

توابع اضافی با حرف M(تابع –M )و عدد مشخصه دو مکانی مشخص می شود.

این توابع اصولاَ تا زمانی که قسمت آدرسهای F , S , T آورده نشود شامل اطلاعات فنی است.

5-3- تهیه برنامه‌های اصلی سوراخکاری : « صفحه پایه» باید سه سوراخ روی قطعه کار ( شکل 1) به کمک فرز عمودی –NCسوارخکاری شود.

اگر برای اندازه‌گذاری قرار است طبق DIN 406جدول مختصات تهیه شود، مبداَ مختصات به عنوان نقطه صفر قطعه کار انتخاب می شود.

برای تهیه راحت‌تر برنامه اصلی طرح بستن قطعه کار لازم است.

بهتر است برای هر ماشین از از برگه مناسب با ماشین استفاده شود.

از روی این برگه داده‌های مهم مانند نقطه مرجع، نقطه صفر ماشین و حداکثر جابه جایی روی هر کدام از محورها به دست می‌آید.

از طرح بستن قطعه کار معلوم می‌شود که نقطه صفر قطعه کار معلوم می شود که نقطه صفر قطعه کار معلوم می‌شود که نقطه صفر قطعه کار نسبت به نقطه صفر ماشین جابه جا شده است.

تعیین این جابه‌جایی وظیفه برنامه‌نویس نیست.

این کار بعداَ توسط تنظیم کننده دستگاه انجام می‌شود.

با این همه برای درک بهتر مراحل برنامه اندازه جابه‌جای نشانداده میشود.

شکلهای زیر مانند قبل به دست آوردن مقدار جابه‌جایی روی هر محور را نشان می‌دهد.

Zها مقدار نشانداده شده طول ابزار و ارتفاع قطعه کار می‌باشد.

مقادیر جابه‌جایی نقطه صفر به دست آمده با این روش مثلاَ با G54 به حافظه کنترل داده می‌شود.

اگر G54 برنامه نویسی شود باید به علایم درست اطلاعات مسیر در راستی Y- , -X , Z- توجه شود.

وقتی برای ماشینکاری یک قطعه کار فقط یک ابزار به کار می‌رود یک پلان ابزار با داده‌های ابزار تهیه می‌شود.

اگر ابزارهی زیادی لازم باشد آنگاه پلان ابزار با داده‌های ابزارهای مختلف به ترتیب مشخص می‌شود.

مقادیر سرعت براده برداری و پیشروی از جدول قابل تهیه است.

با انجام کارهای مقدماتی فوق حالا می توان برنامه اصلی را تهیه کرد.

برای این کار غالباَ از برگه های مخصوص برنامه‌نویسی استفاده می شود.

در زیر یک برنامه اصلی نشانداده شده است.

توضیحات لازم با حروف ایتالیک مشخص شده است.

سیستم کنترل گاهی اوقات امکان استفاده از چند دستور G در یک جمله را فراهم می‌کند.

توجه کنید که در راستای محور X- ها اندازه قطر داده می‌شود.

توجه: در ماشینهای تراش و سنگ X اندازه قطر است.

برنامه نویسی دایره مفهوم جهت چرخش در قطعات تراشکاری و نیز در فرزکاری حاشیه‌های داخلی و خارجی غالباَ با ماشینکاری دایروی انجام می‌گیرد.

کنترل فضایی مختصات لازم از چهار داده زیر محاسبه می شود: جهت چرخش، انتخاب صفحه، مختصات نقاط انتهایی دایره و مختصات مرکز دایره انتخاب صفحه انتخاب صفحه به کمک یک تابع دیگر G داده می‌شود.

با این تابع کنترل می‌فهمد که دایره در کدام صفحه قرار می‌گیرد، در نقشه مقابل سه تابع از این نوع مشخص شده است: G17 صفحه XY-، G18 صفحه ZX-.

G19 صفحه YZ- مختصات نقاط انتهایی دایره به کمک مختصات نقاط انتهایی تعیین می‌شود که حرکت به کدام طرف باید انجام گیرد، وارد کردن اطلاعات به صورت اندازه‌گیری مطلق یا افزایش در راستای محورهای X , Y , Z امکانپذیر می‌باشد.

مختصات مرکز دایره: مختصات مرکز دایره ( پارامتر میان‌یابی) را فقط می‌توان به روش اندازه‌گیری افزایشی وارد کرده این نقطه از نقطه آغاز حرکت ( موقعیت قعلی ابزار) اندازه‌گیری و با حروف L , J , K ) مشخص می‌شود.

ارتباط بین انتخاب صفحه، محورهای مختصات و پارامتر میان یابی از جدونل روبه رو و آشکار است.

در انواع مختلف کنترلها وارد کردن شعاع دایره به جای مختصات مرکز دایره نیز انکانپذیر است.

مثال برنامه نویسی دایره نقطه مرکز فرز باید یک مسیر دایروی از نقطه آغاز A به نقطه انتهایی دایره E را طی کند.

برای مثال در شکل 1 مختصت نقطه A عبارت است از: X20 ,Y10 از مقادیر داده شده در جملات برنامه، مقادیر لازم برای میان‌یابی توسط کنترل محاسبه می‌شود( مثلاَ شعاع).

جمله برنامه با شماره جمله N1000 بدین صورت است؛ 5-5- تصحیحات ابزار ابعاد مربوط به تصحیح ابزار تقریباَ همیشه خارج از ماشین ابزار در یک دستگاه از پیش تنظیم شده به دست می آید.

برای غالب ابزارهای به کار رفته آماده سازی کاری منجر به تهیه برگه های ویژه‌ای می‌گردد ( به شکل زیر ر.ک) .

به کمک این برگه تهیه سریع برنامه اصلی قطعه کار، شکل هندسی، ابعاد ابزار مانند طول و قطر ونیز داده های براده برداری امکانپذیر است.

طول ابزار اصولاَ وقتی طول ابزار مشخص است، در جابه جایی نقطه صفر راستای Z- به حساب نمی‌آید و فقط در تصحیح ارتفاع قطعه کار در نظر گرفته می‌شود.

تصحیحات طول ابزار به طور جداگانه به حافظه داده می‌شود.

برای این منظور و برحسب اجرا حافظه‌های زیادی در دسترس است.

طبق DIN 66025 می‌توان برای اننخاب حافظه تصحیح ابزار حرف D را به کار برد.

تحت عنوان D01 طول ابزار مربوط به ابزار T01 بایگانی و ذخیره می‌شود.

تصحیح شعاع در فرزکاری در فرزکاری نقطه مرکز ابزار مسیری را طی می‌کند، که از لبه قطعه کار فاصله‌ای به اندازه شعاع فرز دارد.

تعیین این مسیر نقطه مرکز فرز وقت‌گیر و گاهی مشکل است.

علاوه بر این اگر بعداَ از ابزاری با قطری متفاوت از ابزار قبلی استفاده شود مسیر دیگری به دست می‌آید.

بدین ترتیب چون اصولاَ نباید برنامه مجدداَ نوشته شود، می ‌توان اختلاف شعاع را به عنوان تصحیح شعاع- فرز به کنترل وارد کرد.

در شکل مقابل برنامه‌نویسی طبق DIN 66 025 نشانداده شده است.

1-موقعیت فرز نسبت به قطعه کار موقعیت فرز نسبت به قطعه کار( چپ یا راست قطعه کار) توسط راستای پیشروی به طور واضح تعیین می‌شود( به شکل 2 ر.ک) .

اگر فرز از سمت چپ قطعه کار حرکت کند، آنگاه تصحیح مسیر چپ مطرح است و بالعکس.

تصحیح شعاع- فرز ب تابع G- تعیین می شود: G41 یعنی تصحیح مسیر ابزار که از سمت چپ قطعه کار حرکت کند، G42 یعنی تصحیح مسیر ابزار که از سمت راست قطعه کار حرکت کند و G40 یعنی رفع تصحیح ابزار ( در این حالت نقطه مرکز فرز از روی مسیر حرکت می‌کند).

اندازه تصحیح ابزار برای انتخاب تصحیح ابزار نیز، طبق استاندارد تابع D به کار می رود.

محل حافظ D01 ،طول ابزار و نیز تصحیح شعاع را شامل می‌شود.

تصحیح شعاع لبه رنده در تراشکاری به واسطه شعاع لبه رنده عدم دقتی در قطعه تراشیده شده روی می‌دهد.

کنترلهای ساده هیچگونه تصحیح شعاع ندارد.

این مورد عدم دقت در شکل روبه‌رو فقط روی رنده به صورت محدوده سایه‌دار قائم‌الزاویه‌ نشانداده شده است.

بدین وسیله قطعه کار درخطوط شیب دار و قوسها دچار اشکال می‌شود.

تصحیح لازم شعاع لبه‌رنده در کنترلهای جدید ( CNC ) به صورت محاسباتی تعیین و به طور خودکار در ماشینکاری اعمال می‌شود.

5-6 زیر برنامه این برنامه‌ها برای برنامه نویسی ساده مراحل تکراری به کار می‌رود.

زیر برنامه‌ها از یک سری جمله‌ها تشکیل شده است که در سایر نقاط برنامه فراخوانده می‌شود.

برنامه نویسی با زیر برنامه در صفحه پایه زیر چهار سری سوراخهای یکسان باید ایجاد شود.

اگر برنامه نویس، برنامه سرواخکاری یک سری سوراخ را بنویسد می‌تواند آن را به عنوان زیر برنامه در کنترل دستگاه ذخیره نماید.

این کار مثلاَ با کلمه L صورت می گیرد.

برای زیر برنامه هیچگونه استانداردی وجود ندارد.

وقتی دستگاه به موقعیتهای 4 , 3 , 2 , 1 می‌رسد زیر برنامه فوق با عبارت L01 فراخوانده می‌شود: 5-7 سیکلها بیشتر مراحل تکراری ماشینکاری مانند سوراخکاری، روتراشی، پیچ‌بری، سوراخکاری عمیق و غیره را از قبل می‌توان قبلاَ برای ساده شدن برنامه نویسی به عنوان سیکلهای ثابت کاری در کنترل دستگاه ذخریه کرد.

برنامه نویسی با سیکل سوراخکاری برای ایجاد یک سوراخ حرکات زیاد لازم است.

با استفاده از G81 ( سیکل ساده سوراخکاری) فقط چند جمله برنامه مورد نیاز است.

مراحل حرکت 1…4 با یک پارامتر برنامه‌نویسی می‌شود.

سازندگان مختلف از کنترلها ، سیلکها و پارامترهای متفاوتی استفاده می‌کنند.

شکل 2 به عنوان مثال فرآیند یک سیکل سوراخکاری و پارامترهای مربوطه را نشان می‌دهد.

مرحله1 : تعیین وضعیت در راستای X/Y حرکت سریع ( پارامتر X/Y ).

مرحله 2: تعیین وضعیت شروع در راستای Z- سطح برگشت ( پارامتر R ).

مرحله 3: پیشروی کار در راستای Z- با اندازه خلاصی برای نوک مته( پارامتر Z ).

مرحله 4: برگشت سریع در راستای Z- ( پارامتر R ).

برنامه نویسی با سیکل فرزکاری حفره ( مثال از زبان برنامه شرکت MAHO ) برای فرزکاری حفره روی قطعه کار ( به شکل روبه رو ر.ک).

داده های بیشماری به شکل پارامتر لازم است.

ضمناَ استفاده تکراری از حروف غالب انجام نمی‌گیرد.

بدین جهت میان جمله تعریفی و جمله فراخوانی تفاوتی وجود دارد.

جمله تعریقی G87 این جمله نوع ماشینکاری را تعیین و ابعاد مهم را بیان می‌کند: فراخوانی G79 این جمله باعث شروع ماشینکاری شده و سایر مقادیر تکمیلی ( پارامتر) را بیان می‌کند: گاهی حروف( پارامترها ) چند بار استفاده می شود.

این جمله به طور مثال فهم راستای مشخص شده را وقتی در راستای X با پارامتر X تعیین می‌شود آسان می‌کند: X = موقعیت نقطه مرکزی حفره در راستای Y- نسبت به نقطه صفر قطعه کار جریان کار طبق G79/G87 طی گامهای زیر انجام می‌گیرد: حرکت به نقطه مرکزی حفره با فاصله ایمنی R ، پیشروی تا عمق K، براده برداری در اولین عمق تنظیمی، حرکت بازدهی مجدد و مرحله دوم براده برداری و حرکت به عقب با فاصله ایمنی نسبت به نقطه Z.

توجه: سیکلها برنامه‌‌های از پیش تعیین شده‌ای می باشند، که قبل از ماشینکاری مقادیر عددی ( پارامترها) در آن جایگزین می‌شود.

ابزار T01 که یک فرز انگشتی به قطر.

10mm است به کار می‌رود.

5-8—آدرس دهی با حروف و اعداد مشخصه (= آدرس دهی اندیسی طبق DIN 66025 ، طرح Sept.1987 ).

چنانچه قبلاَ در مورد سیکلها نشانداده شد، حروف آدرس N, F, G D یا Z… , Y , X و خیلی کافی به نظر نمی‌آیند تا بتوانند تمامی محورها و توابع ماشینهای جدید NC را به طور واضح مشخص کنند.

خاصه در سیستمهای تولید قابل انعطاف با ماشینکاری کامل و به کارگیری خودکار قطعه کار امکان آدرس‌دهی زیاد لازم است.

بدین جهت استانداردهای جدید آدرس دهی اضافی با اعداد مشخصه و حروف را پیش‌بینی کرده است: برای جداسازی عدد مشخصه از ارقام از نشانه تساوی « =» استفاده می‌شود: برنامه نویسی اندیسی و قدیمی می‌توانند در یک جمله به کار روند.

YX712P119/532.3P211.548P3