بسمه تعالی

موضوع :   ماشینهای كنترل عددی CNC

دستگاه تراش روی سیستم 32-30

ارائه شده توسط آقا مهرداد

09124713835

مقدمه

برای اولین بار در سال 1326 یك ماشین سوراخكاری دقیق با یك كامپیوتر كوچك توسط آقای جان پارستر از شركت پارستر به هم متصل گردیدند این اقدام توسط نیروی هوایی آمریكا و تعدادی از شركتهای مورد استقبال و حمایت واقع گردیدو بالاخره در سال 1331 اولین نمونه تحقیقاتی ماشین كنترل عددی توسط انستیتو تكنولوژی ماساچوست آمریكا ارائه شد و تحقیقات بیشتر ادامه یافت تا جایی كه در دهه 1340 هزاران ماشین كنترل عددی مشغول كار شدند همزمان با بهره گیری از نمونه های موجود مطالعات و تحقیقات روی ماشینهای كنترل عددی در 2 بعد نرم افزار و سخت افزار توسط كمپانی و موسسات و دانشگاههای مختلف ادامه یافت و سعی در توسعه بیشتر و بهبود آنها گردید در رابط با نرم افزار تلاش جهت یكنواخت نمودن نحوه برنامه ریزی و ایجاد زمان مشترك برنامه ریزی توسط انستیتوی ماساچوست ادامه یافت تا بالاخره در سال 1341 اولین زبان برنامه نویسی كتمپیوتر بنام AUTOMATICALLY PROGRAMMED TOOLAPT ارائه گردید .

 زبان APT یك زبان برنامه نویسی مرجع می باشد مزیت اصلی این سیستم استفاده از دستورات ورودی به زبان انگلیسی می باشد كه شرح مسئله را آسانتر می كند ولی در عوض پیچیده و طولانی است از آن زمان تلاش جهت آسانتر و روان تر نمودن این زبان و سایر روشهای برنامه ریزی ادامه دارد و همه روزه شاهد تغییرات و اصلاحات در آن می باشیم پیشرفت سیستمهای كنترل تغییرات عمده ای را در ماشینهای كنترل عددی بوجود آورده اند بطوریكه سیستم كنترلهای اولیه لامپی بودند و تنها قادر بودند . حركت ماده و سرعت محدود و چند عامل دیگر را كنترل كنند سپس با روی كار آمدن ترانزیستور كار این سیستمهای كنترل افزایش یافته بطوریكه قادر بودند مسیرهای منحنی را ماشین كاری كرده و شعاع و ابعاد ابزارهای برنده را كنترل كنند و محاسبات سرعت برش و پیشروی و تعویض ابزار بعهده بگیرند با كاربرد مدارهای مجتمع (IC) علاوه بر كوچكتر شدن سیستم كنترل توانایی آنان بمراتب افزایش یافت و از برنامه ریزی های زائد و دوباره كاری جلوگیری بعمل آمد . با روی كار آمدن كامپیوتر های كوچك و افزایش حافظه های ماشینهای كنترل عددی قادرند چندین برنامه مختلف را در حافظه خود جای دهند . APT ابزار برنامه ریز خودكار اولین زبان مادر عمومی برنامه ریزی توسعه یافته است كه جهت درك تمام مسائل هندسی برنامه نویسی ماشینهای براده به كار می رفت .

نوشتن یك برنامه
یعنی نوشتن مجموعه ای از دستورات قابل اجرا برای كامپیوتر است بطوریكه برنامه های كامپیوتر باید با زبانهای برنامه نویسی شوند .

زبان

یعنی مجموعه ای از قواعد و قرار دادها برای منتقل كردن اطلاعات اطلاق می شود .

زبان برنامه نویسی

یك زبان مصنوعی كه واژه ها و گرامر آن طوری انتخاب شده اند كه یك كامپیوتر به آسانی می تواند دستورات آنان را تحلیل و تفسیر كند .

گرامر

یعنی مجموعه قوانینی كه با استفاده از آنها می توان دستورات را نوشت .

تعریف ماشین افزار معمولی

ماشین افزار معمولی ماشینی است كه حركت به صورت مكانیكی با نیروی برق از یك الكتروموتور AC بوسیله چرخ تسمه به محور اصلی یا ابزار برش منتقل شده و به آن حركت دورانی یا حركت خطی میدهد سپس باعث براده برداری شده و قطعه كار را بصورت مطلوب در می آورد.

ماشینهای كنترل عددی

ماشینهای كنترل عددی اصطلاحا به ماشینهای CNC,NC گفته می شود ماشینهایی اتوماتیك هستند كه توسط سیستم كنترل الكترونیكی كنترل می شوند این ماشینها طبق مراحل و مسیر پیش بینی شده به اندازه های مورد نیاز و با سرعت و پیشروی مشخص شده توسط یك سری دستورات در قالب حروف و ارقام كنترل می شوند .

الف : ماشینهای دیجیتالی

ماشینهای دیجیتالی سادهترین ماشینهای كنترل عددی هستند كه حركت محورها توسط سیستم كنترل الكترونیكی ساده و غیر قابل برنامه نویسی و بدون كامپیوتر كنترل می شوند وموقعیت محورها بصورت عددی در تمام نقاط مشخص می شوند .

ب: ماشینهای NC

حروف اول (numericalcontrol به معنای كنترل عددی می باشد و ماشینهای NC ماشینهایی هستند كه حركات محورها و كلیه عملیات ماشینكاری ماشین توسط سیستم كنترل الكترونیكی قابل برنامه نویسی ولی بدون كامپیوتر كنترل می شود .

ماشینهای CNC

CNCحروف اول كلمات COMPUTER numerical control به معنای كنترل عددی كامپیوتر می باشد ماشینهای CNC ماشینهایی هستند كه حركت محورها و كلیه عملیات ماشینكتوسط كنترل می شوند بطوریكه این سیستم می تواند با استفاده از كامپیوتر كنترل می شوند بطوریكه این سیستم می تواند با استفاده از كامپیوتر و امكانات حافظه ای خود اطلاعات وارد شده را پردازش كرده و این اطلاعات توسط ریزپردازنده ها (میكروپروسورها (MICRO PROCESSOR) تبدیل به علائم كنترل برای ماشینهای افزار می گردد .

تعریف برنامه نویس NC & CNC

برنامه نویس كسی است كه علاوه بر مهارت ماشین افزار درجه 1 بتواند از عهده كارها زیر بر آید :
1- راه اندازی ماشین افزار معمولی CNC
2- برنامه نویسی و انجامعملیات ساخت قطعات مورد نظر در ماشینهای CNC
3- اطلاعات تكنولوژی قطعات
4-بررسی اجزا كامپیوتر و ساختار نرم افزار آن
5- اطلاعات ریاضی در حد مورد نیاز
6- اطلاعات رسم فنی

تعریف برنامه NC & CNC

دستورات و اطلاعات مورد نیاز در قالب حروف و ارقام برای تولید یك قطعه كار را یك برنامه NC& CNC گفته می شود .

مقایسه ماشینهای CNC با ماشینهای افزار یونیور سال :

آنچه ماشین CNC را از انواع ماشینهای یونیورسال معمولی متمایز می كند عمدتا كاربرد سیستم كامپیوتر در ماشین است . بطوریكه كاربرد كامپیوتر در ماشین افزار از دهه 1960 كه متشكل از مدارات مجتمع دیجیتالی و كامپیوترهای كوچك می باشد آغاز گردید و این خود باعث دگرگونی ساختمان ماشین و بهبود كیفیت آن گردید . 

تفاوت ماشینهای CNC با ماشینهای یونیورسال معمولی در رابطه با سیستم و مكانیزم ساخت

شكل ظاهری

ساختمان بدنه ماشینهای 2 یونیور سال معمولی پیچیده است و معمولاً از یك موتور و تعداد زیاد چزخ دنده های معمولی كاهنده – افزاینده – پیچهای ذوزنقه – چرخ تسمه های معمولی – كلاچ و اهرم بار دستی جهت انتقال حركت و تغییر سرعت استفاده می شود در صورتی كه در ماشینهای CNC ساختمان بدنه از نظر ظاهری ساده تر ولی دقت اجرای حركت ماشین بیشتر و عموماً هر محور ماشین را یك موتور مستقل به حركت در می آورد و قطعات نصب شده درروی آنها خیلی دقیق و حساس می باشد از قبیل چرخ تسمه های زمانی – تسمه های زمانی – پیچهای ساچمه ای و ...

نوع محركه

در ماشینهای یونیور سال معمولی معمولا از موتور AC استفاده می شود و برای تغییر سرعت از گیربكس و اهرمهای دستی استفاده می شود در صورتی كه در ماشینهای CNC معمولاً از موتورهایی استفاده می شود كه سرعت آنها قابل تنظیم است .

از لحاظ سیستم كنترل

در ماشینهای یونیور سال معمولی اپراتور عملیات ماشین را كنترل می كند در صورتی كه ماشینهای CNC یك كامپیوتر عملیات را كنترل می كند مثال : ماشینهای یونیور سال معمولی ماشینهای سطوح مخروطی و شیب دار و قوسی به صورت دستی از طریق زاویه به سوپرت كوچك فوقانی و یا از طریق شابلون و ...انجام می گیرد و نوك ابزار تابع ح22 ركتها و دقت مكانیكی می باشد در صورتی كه در ماشینهای CNC ماشینكاری سطوح مخروطی و قوسی و شیب دار از طریق یك سیستم كامپیوتر كنترل می شوند و برای نمونه یك مسیر زاویه دار یا یك حركت قوسی به هزاران و یا میلیونها خط مستقیم تبدیل می شود .

از لحاظ اندازه گیری

در ماشینهای یونیور سال معمولی مقدار اندازه حركت محورها با های نسب ورنیه شده روی ماشین و یا با وسایل اندازه گیری دستی از قبیل كولیس اندازه گیری می شوند كه دقت اندازه گیری كم و خطا بیشتر است در صورتی كه در ماشینهای CNC مقدار اندازه حركت محورها توسط سنسورهای دقیق الكترونیكی مستقیماً نشان داده می شود .

از لحاظ ابزار گیر

در ماشینهای یونیور سال معمولی ابزار به صورت دستی تعویض می گردد . در صورتی كه در ماشینهای CNC از برجك اتوماتیك ابزار و یا خشاب ابزار عوض كن اتوماتیك استفاده میشود .

از لحاظ سیستمهای جانبی

در ماشینهای یونیور سال معمولی از سیستم های كمكی و جانبی استفاده نمی شود در صورتی كه در ماشینهای CNC از سیستمهای جانبی جهت تولید سریعتر قطعات بالا بردن كیفیت قطعه كار همچنین حفاظت های لازم وجود دارد . از قبیل :

1- میكروسویچهای حفاظتی الكترونیكی و مكانیكی
2- اطاقك حفاظتی
3- سه نظام بانكهای اتوماتیك با سیستم هیدرولیك
4- سیستم روغن كاری اتوماتیك

از لحاظ نظارت و عملكرد ماشین

در ماشینهای یونیور سال معمولی اپراتور ناچار است بطور دائم مراقب عملكرد صحیح ماشین و ساخت قطعه و اندازه گیری آن باشد در صورتی كه در ماشین CNC با دادن اطلاعات مورد نیاز به اپراتور او از وضعیت عملكرد ماشین آگاه می كند . و از طرفی نظارت دائم اپراتور به علت وجود سیستم هوشمند مورد نیاز نیست . بطوریكه در ماشین افزارهای معمولی میزان تجربه شخص ماشینكار مورد اهمیت است . در این حالت بایستی قادر به كنترل حركات ماشین . بصورت دستی باشد ولی در ماشینهای CNC عملیات ماشینكاری جزء به جزء در یك مقیاس وسیعی بوسیله دستگاههای كنترل ماشین صورت می گیرد .

توانایی ماشینهای CNC

1- دقت ماشینكاری بالاتر بطوریكه اشتباهات در تولید با بكار بردن سیستم كامپیوتری به حداقل می رسد .
2- قابلیت تكرار و ماشینكار قطعات بصورت سری
3- ماشینكاری قطعات پیچیده با اشكال منحنی
4- قطعات سریع و ارزان تولید می شوند .
5- نظارت كمتر اپراتور حین انجام عملیات
6- ماشینكاری قطعات به مهارت اپراتور بستگی ندارد و مطابق برنامه انجام می گیرد .
7- حفظ برنامه قطعات بصورت بانك اطلاعاتی
8- تعویض برنامه ماشینكاری بطور سریع و یا انتقال برنامه جدید از طریق نوار خوان یا كیبورد و یا وسائل دیگر (این قابلیت باعث می شود كه بطور سریع محصول یك خط تولید را مطابق نیاز تغییر داد .
9- امكان تست برنامه ماشینكاری توسط كامپیوتر و نشان دادن آن بوسیله صفحه نمایش و یا انتقال آن به پلاتر (PLATTER)
10- امكان طراحی قطعه كار و برنامه ماشینكاری توسط كامپیوتر و نرم افزار كمكی و انتقال آن به ماشین افراد
چون برنامه ماشینكاری قطعه كار توسط افراد متخصص با توجه به مشكلات خاص قطعه تولید تهیه می گردد لذا محصول نهایی از كیفیت بالاتری برخوردار است اتوماسیون بودن AUTOMATIC OPERATION به معنای فرایند مكانیزه كردن كمپیوتر یزه كردن كارها بطوریكه بدون دخالت انسان انجام می گیرد .

كاربرد ماشینهای CNC

صنایع هوایی

صنایع فلز تراش (ماشینكاری )

صنایع الكترونیكی

صنایع مونتاژ كاری و بسته بندی

صنایع نظامی

صنایع جوشكاری برشكاری ابزار سازی  - صنایع چوب  - صنایع نساجی  - صنایع كنترل كیفی و بازبینی

بررسی فنی ماشینهای CNC

نمای ظاهری

بدنه یك ماشین بغیر از قسمتهای ثابت – شامل قسمتهای متحرك از قبیل میز اسپیندل ابزار و غیره .... می باشد كه از خود حركتی ندارند و هر یك از محورها توسط یك سیستم محركه خارجی به حركت در آورده می شوند . تغییر عمده بدنه ماشین CNC از نظر مكانیزم بیشتر مربوط به روش انتخاب ابزار و روش انتقال حركت از موتور به محورها می باشد بطوریكه معمولاً موتور توسط یك كاهنده سرعت (چرخ تسمه كاهنده و یا چرخ دنده كاهنده ) ویا توسط یك افزاینده سرعت (چرخ تسمه افزاینده و یا چرخ دنده افزاینده ) به یك محور كوبل می شود . حركت چرخشی توسط مكانیزمی بنام پیچ ساچمه ای تبدیل به حركت خطی می گردد .  انتخاب تعویض ابزار اتوماتیك مركزی توسط یك متور مجزا و یا نیروی هیدرولیكی انجام می گیرید .

چرخ تسمه ها و تسمه های زمانی

حركت از تغییر مكان اجسام پدید می آید و از اتصال نقاطی كه جسم متحرك در لحاظات مختلف در فضا اشتغال م یكند مسیر حركت بدست می آید . ماشین آلات مختلف جهت تسهیل و امكان پذیر نمودن كارهای مختلف مورد بهره بردار قرار گرفته معمولا در انواع آنها سعی در جانشین نمودن و یا صرفه جویی در نیروی انسانی می باشد امروزه در اكثر ماشینها و مخصوصاً در ماشینهای ابزار از الكترو موتورها به عنوان تامین كننده حركت اصلی استفاده می شود كه معمولاً عده دوران معینی دارند اگر چه الكترو موتورهایی نیز یافت می شوند كه دو دور بوده و یا دارای عده دورانهای بیشتری می باشند (CD) ولی این تغییرات نیز نمی توانند تمام نیازها را بریی تامین حركات مورد لزوم برآورده نمایند .

لذا لازم است از وسایلی استفاده گردد كه بتواند علاوه بر انتقال حركت نقش تغییردهنده مقدار جهت و نوع حركت را نیز بازی نماید .این وسایل بنام وسایل انتقال حركت معروف می باشند . كه از جمله می توان چرخ تسمه ها و چرخ دنده ها را نام برد . از تسمه و چرخ تسمه ها برای انتقال حركت از محور محرك متحرك استفاده می كنند و مورد مصرف چرخ تسمه ها بیشتر در مواقعی است كه فاصله دو محور زیاد بوده و نیروی انتقالی محدود باشد این نوع وسایل انتقال حركت نسبتاً ارزان و ساده بوده و به خاطر خاصیت الاستیسیته كه در تسمه ها وجود دارد حركت را نرم و بدون ضربه و بی صدا منتقل كرده و ارتعاشات را در خود حفظ می كنند همین دلیل در وسایل و ماشین آلات دقیقی كه در آنها ایجاد كیفیت سطوح خوب در قطعات كار مورد نظر است از چرخ تسمه ها برای انتقال حركت كمك می گیرند در ماشینهایی كه لازم نیست انتقال حركت از یك محور به محور دیگر با نسبت دقیقتری انجام گیرد .

 از تسمه هایی تخت یا ذوزنقه استفاده می شود ولی در ماشینكار CNC چون انتقال حركت و نیرو از محوری به محور دیگر باید بدون افت دور یعنی با نسبت دقیق تری انجام گیرد لذا از چرخ تسمه ها و تسمه های زمانی استفاده می شود بطوریكه تسمه های زمانی دارای دنده هایی می باشند كه در دندانه های ماشینكاری شده چرخ تسمه زمانی قرار می گیرند و عملكرد آنها در انتقال حركت از محوری به محور دیگر مانند چرخ دنده ها میباشد و انتقال حركت با نسبت دقیق تر و بدون افت انجام م یگیرد . چرا كه اگر انتقال حركت در ماشین CNC با نسبت دقیقتری انجام نگیرد و نوك ابزار با توجه به مختصاتی كه از طرف كنترل داده می شود در وضعیت تعریف شود. قرار نمی گیرد . قطعه كار ماشین كاری شده همراه با اشكال خواهد بود .

پیچهای ساچمه ای (BALL SCREW)

پیچهای ساچمه ای پیچهایی هستند كه از آنها برای تبدیل حركت چرخشی به حركت خطی در جاهایی كه زیاد مورد نیاز باشد . استفاده می شود .

كاربرد پیچهای ساچمه ای

پیچهای ساچمه ای در موارد زیر استفاده می شود :

پایین آوردن اصطحكام

از بین بردن لقی

بالا بردن دقت عمل 

مكانیزم پیچهای ساچمه ای

پروفیل دندانه ای پیچهای ساچمه ای بصورت شكل زیر دایره بوده و دندانه های پیچ و مهره با دستگاههایی سنگ زنی می شوند . فضای خالی بین پیچ و مهره را ساچمه استاندارد پر می كند بطوریكه لقی بین پیچ و مهره ها با این ساچمه گرفته می شود .  كنترل لقی بین پیچ و مهره توسط دستگاههای لیزری تست و تحویل داده می شود .  ساخت پیچهای ساچمه ای احتیاج به یك خط تولید مجزا و مجهز به ماشین كاری دقیق و ماشینكاری دقیق كنترل كیفی دارد .

سیستم كنترل

معنی لغوی سیستم یعنی قاعده و ترتیب و شیوه و روش می باشد سیستم كنترل در ماشینهای كنترل عددی عبارت است از سیستمی كه می تواند یك یا چند محور را در حین كار كنترل كرده و در موقعیت مكانی خاصی قرار دهد . و از بخشهای MOTOR DRIVE , PLC,CNC و تابلوی فرمان و الكترو موتور و سیستم اندازه گیری شامل سنسورهای اپتیكی (خط كش طولی و اینكودر) تشكیل شده است . 

چگونگی كار سیستم كنترل ماشینهای كنترل عددی

سیستم كنترل ماشینهای كنترل عددی ماشینهای CNC اطلاعات مورد نیاز خود را از طریق كارتهای كامپیوتری و نوار كاغذی از طریق ارتباط مستقیم با كامپیوتر دریافت می كند .  بطوریكه در سیستم كنترل هر سطر و یا (بلوك) از برنامه به علائم الكتریكی تبدیل می گردند این علائم پس از این كه تقویت شدند به موتورهای محركه محورهای مختلف ماشین انتقال پیدا نموده و باعث حركت محور متناسب با علائم می گردند .

دو نوع سیستم جهت كنترل حركت ماشینهای كنترل عددی وجود دارد .
الف: سیستم كنترل مدار باز
ب: سیستم كنترل مدار بسته

الف سیستم كنترل مدار باز

در سیستم كنترل مدار باز علائم الكتریكی (پالس) ایجاد شده به نوعی موتور محركه مرحله ای متصل می گردد و محور آن به اندازه ای مشخص به ازاء هر علامت (پالس) بگردش در می آورد . بطوریكه حركت محور ماشین بطور دائم اندازه گیری نمی شود و نتیجه نهایی حركت به مركز كنترل باز نمی گردد . معمولا~ هر یك از علائم محور موتور پله ای را به اندازه 8/1 درجه دوران می دهد بنابراین جهت 360 درجه گردش یك دوره كامل محور موتور تعداد 200 پالس لازم است .
محور موتور معمولاً به پیچ راهنمای ماشین متصل است فرضا اگر گام پیچ برابر 6MM باشد جهت پیشروی 6MM میز ماشین باید محور موتور به اندازه یك دور كامل گردش كند .
به عبارت دیگر هر دور محور موتور میز را به اندازه 6MM حركت می دهد بنابراین هر یك از علائم الكتریكی ارسالی در حالت معمولی (وقتی كه 8/1 درجه =1 پالس ) است پیچ راهنما را به اندازه 200/1 یك دور كامل بر حسب پالس و یا پیچ راهنما را به اندازه 8/1درجه حركت می دهد و در مثال قبلی نیز میز ماشین در نهایت به اندازه 0/03MM حركت طولی خواهد داشت بنابراین چون با یك دور حركت الكترود موتور میز به اندازه 6MM حركت می كند و به عبارت دیگر با 200 پالس میز ماشین به اندازه 6MM حركت می كند پس با یك تناسب ساده خواهیم داشت .
بنابراین با یك پالس به مقدار 0/03MM میز ماشین پیشروی خواهد نمود حالا اگر بین الكترو موتور پیچ ماشین از چرخ دنده های كاهنده و یا افزاینده با نسبتهای متفاوت استفاده شود مقدار حركت تولید میز ماشین با توجه به گام پیچ متفاوت خواهد بود .

تعریف پالس

پالس به معنای لغوی یعنی نبض جهش تپش و ضربان است به طوریكه به هر علائم و یا سیگنال الكترونیكی یك پالس گفته می شود .
در موتورهای پله ای معمولی هر پالس آنرا به اندازه 8/1 درجه دوران می دهد و در بعضی از موتورهای پله ای هر پالس آنرا 6/3 درجه دوران می دهد بطوریكه پله ای مختلف وجود دارد كه هر پالس آنرا به اندازه كمتر و یا بیشتر از 8/1 درجه دوران دهد .

ب سیستم كنترل مدار بسته

در سیستم مدار بسته علاوه بر آنچه كه در سیستم مدار باز گفته شد حركت محور ماشین بطور دائم اندازه گیری می شود و اطلاعات مربوط و نتیجه نهایی حركت به مركز كنترل باز می گردد
در مركز كنترل این اطلاعات با ارسالی مقایسه می گردد و در صورتیكه با هم تطابق داشته باشد ارسال علائم متوقف می گردند و در غیر این صورت ارسال علائم آنقدر ادامه می یابد تا جایی كه مورد نظر با علائم ارسالی برابر شود .
سیستم كنترل مدار بسته به دو دسته تقسیم می شوند
1- سیستم كنترل مدار بسته غیر مستقیم
2- سیستم كنترل مدار بسته مستقیم

سیستم كنترل مدار بسته غیر مستقیم

در این سیستم كنترل كننده علائم خروجی موتور محركه را اندازه گیری می نماید در این روش اگر چه یك روش مدار بسته می باشد ولی در مقایسه با روش مستقیم دقت چندانی ندارد .

سیستم كنترل مدار بسته مستقیم

در این سیستم كنترل كننده حركت نهایی (حركت میز ماشین ) را اندازه گیری می نماید كه بسیار دقیقتر می باشد .

سنسورSENSOR

سنسور از كلمه SENSOR به معنای حس – شعور – احساس كردن گرفته شده است . سنسور به معنای گیرنده و یا دریافت كننده حس می باشد كه یك نوع وسیله اندازه گیری الكترونیكی می باشد و كلمات زیر از این كلمه گرفته شده است .
SENSIBLE به معنای محسوس
SENSOR به معنای احساس و دریافت
SENSITIZING به معنای حساسیت
SENSITIVE به معنای حساس
در ماشینهای كنترل عددی اندازه گیری به روش الكترونیكی صورت می گیرد . به این ترتیب كه یك سنسور به قسمت متحرك می رود و در آنجا با استفاده از این سیگنال موقعیت محورها محاسبه شده و نشان داده می شود . در ماشینهای كنترل عددی عمدتاً از سنسورهای اپتیكی استفاده می شود .
این سنسورها به دو دسته تقسیم می شوند .
دسته ا ول : (LINEAR ENCODER)
برای اندازه گیری حركت طولی بكار می روند كه به خط كش های اپتیكی معروف هستند
دسته دوم (ROTARY ENCODER)
برای اندازه گیری حركت های چرخشسی بكار می رود كه اصطلاحاً اینكودر گفته می شود .
ENCODER ROTARY INCREMENTAL
ENCODER ANGLE INCREMENTAL
ENCODER ROTARY MODALAR
ENCODER ANGLE MODALAR
ENCODER ROTARY ABSOLUTE

نوار كاغذی

اگر ماشینهای كنترل عددی از نوار كاغذی اطلاعات خود را بدست می آوردند این نوارها توسط موسسات مختلف نظیر انجمن صنایع صنایع الكترونیكی و اسزمان بین المللی استاندارد گردیده اند نوار كاغذی دارای عرض یك اینچ بوده و از مواد كاغذی پلاستیكی كه تركیبی از كاغذ و پلاستیك و آلمینیوم و یا مواد دیگر بر حسب دفعات مورد استفاده و سایر خصوصیات مورد نظر ساخته می شوند این نوارها بصورت حلقه هایی با طولهای مختلف ساخته می شوند و حجم اطلاعاتی بیشتر را ذخیره می كنند .
از معایب این نوارهای كاغذی این است كه اصلاح و یا یك تغییر جزئی بر روی نوار خیلی به سختی انجام می گیرد و حتی بعضی مواقع یك تغییر جزئی باعث خراب شدن نوار كاغذی می شود .

دستگاه پانچ

نوارهای كاغذی در ماشین مخصوص پانچ می باشد و برای انتقال اطلاعات به ماشینهای CNC آماده می شوند و یا اینكه در همین ماشینهای مخصوص می توان از یك نوار كاغذی پانج شده كپی برداشت و یا اطلاعات یك نوار كاغذی را به روی صفحه كاغذ چاپ كرد .

دستگاه نوار خوان

در ماشینهای كنترل عددی برای دریافت اطلاعات از نوارهای كاغذی باید از یك دستگاه نوار خوان استفاده گردد .
دستگاههای نوار خوان به دو دسته تقسیم می شوند .
1-نوار خوان الكترو مكانیكی
2-نوار خوان فتو الكتریكی

1 - نوار خوان الكترومكانیكی

در بیشتر ماشینهای كنترل عددی با سیستم كنترل نقطه به نقطه این نوار خوانها مورد استفاده قرار می گیرند . زیرا سرعت خواندن آنان برای این روش كافی و در عین حال سرویس و نگهداری آنها آسان و همچنین ارزان قیمت می باشند . این نوار خوانها با سرعت معادل 120-20 عدد با رقم در ثانیه می خوانند نحوه كاركرد یك نوار خوان الكترومكانیكی بسیار ساده می باشد تعداد 8 عدد میكرو سوئیچ ثابت وجود دارد كه میله هائی به آنها متصل می باشد كه در صورت وجود سوراخ روی نوار یا عدم وجود روی نوار آنها را متعاقبا باز و بسته می نماید و علائم ایجاد شده توسط این عمل به سیستم كنترل ماشین منتقل می گردد .

نوار خوان فتو الكتریكی (نوری)

ماشینهای كنترل عددی كه با تقسیم كنترل پیوسته كار می كنند احتیاج به اطلاعات بیشتری در زمان معین دارند بطوریكه نوار خوانهای الكترومكانیكی بندرت می توانند پاسخگوی آنها باشند.
نوار خوانهای نوری دارای سرعت معادل 100 الی 1000 ردیف در ثانیه می باشند كه معادل 600 الی 60000 عدد یا رقم در ثانیه می باشند و یا حدود 15 متر الی 50 متر نوار در دقیقه می باشد . نحوه كار این نوار خوان بسیار ساده است .
بطوریكه یك لامپ كوچك بطرف نوار كه مقابل تعداد 8 عدد دیود نوری در حركت است نور می تابد در صورتیكه نوار سوراخی داشته باشد نور از آن عبور كرده و دیود نوری مربوطه را تحریك می نماید و بدین ترتیب انرژی نوری در دیود تبدیل به انرژی ضعیف الكتریكی می گردد . كه پس از تقویت شدن به مركز كنترل ماشین ارسال می گردد .
تبصره:
سوراخهای روی نوار دارای قطر 7/1 و یا 83/1 میلی متر هستند اكثر نوار خوانهای ماشین كنترل عددی مجهز به حلقه های نگهداری نوار می باشند كه می توانند بطور اتوماتیك نوار را به چپ ویابه راست به اندزه ای كه نوار خوان نیاز دارد حركت دهند .

واحدهای ورودی

اطلاعات از طریق یك دستگاه ورودی نظیر دیسك نوار مقناطیسی و كارت و نوارهای سوراخدار ماوس و قلم نوری و دوربین و صفحه كیبورد وارد پردازش مركزی می شوند .
متداولترین وسایل ورودی عبارتند از :

كیبورد KEYBORD

كیبورد وسیله ای است كه برای وارد كردن داده ها و كد گذاری آنها استفاده می شوند . امروزه صفحه كیبورد مهمترین وسیله ورودی محسوب می شود .

واحد خروجی

كامپیوترها توسط واحد خروجی به خواسته های ما پاسخ می دهند . برای ارائه و ثبت و دریافت اطلاعات از دستگاههای خروجی استفاده می شود . این دستگاهها به كامپیوتر متصل می باشند و اطلاعات پردازش شده را از آن گرفته و به طریق مختلف در اختیار استفاده كننده قرار می دهند.
متداولترین دستگاههای خروجی در كامپیوتر عبارتند از :

صفحه نمایش MONITOR

صفحه نمایش كه VDU نیز گفته می شود . (VISUAL DISPLAYUNIT) مشابه صفحه تلویزیون است و یكی از دستگاههای خروجی كامپیوتر است اندازه صفحه نمایش متغییر است و در حالت معمولی هر صفحه می تواند 25 سطر و 80 ستون را نشان دهد .
صفحه نمایش می تواد با سرعت بسیار زیاد اطلاعات دریافت شده از CPUرا نمایش دهد . با پر شدن صفحه نمایش اطلاعات قدیمی تر از بالای صفحه ناپدید شده و اطلاعات جدید تری در پایین صفحه ادامه متن قبلی ظاهر می شوند و در بعضی از حالتهای خاص اطلاعات صفحه به صفحه با كمك كلیدهای نرم افزاری عوض می شوند .
تبصره :
به صفحه نمایش crt نیز گفته می شود . و از كلمات زیر گرفته شده است . CATHODE ROY TUBE بنام لوله اشعه كاتدی است . و نوعی صفحه نمایش كه پرتوی از الكترونها صفحه ای را كه با لایه ای از فسفر پوشانده است پرش كرده و نقاط روشن و خاموش در طرف داخلی صفحه از خود به جای می گذارد .

چاپگر PRINER

چاپگر وسیله ای است كه خروجی یك سیستم كامپیوتر را بر روی یك كاغذ انتقال می دهد معمولا لازم است نتایجی كه توسط یك برنامه بدست آورده می شود برای ذخیره دائمی بر روی كاغذ چاپ شود دستگاه چاپگر می تواند اطلاعات را بر روی اوراق پیوسته یا فرمهای خاص كه برای كارهای خاص طراحی شده اند چاپ كند .
متداولترین نوع چاپگر ماتریس نقطه ای است . در این چاپگر یك نشانه به وسیله مجموعه منظمی از نقطه ها ساخته می شود اخیرا چاپگرهای رنگی نیز به بازار آمده است .

رسام PLTTER

وسیله ای است كه با اتصال آن به كامپیوتر می توان انواع نقشه ها را رسم كرد .
به عبارت دیگر : رسام و یا پلاتر وسیله خروجی است كه با كنترل حركت یك قلم تصاویر خروجی را بر روی یك صفحه كاغذ چاپ می كند . پلاتر رسانه خروجی را مجموعه ای از نقاط با مختصات X و G فرض می كند .
بعضی از پلاترها دارای یك قلم هستند و بعضی دیگر دارای چند قلم با رنگهائی مختلف كه قادر هستند اشكال پیچیده را در رنگهای مختلف رسم كنند بطوریكه علاوه بر تصاویر كوچك پلاترها می توانند تصاویر بسیار بزرگی را با رزولوشن بالایی رسم كنند .

واحد محاسبه ومنطق ALU

واحدهای محاسبه و منطق از مدارهای الكتریكی خاصی تشكیل شده كه قادرند چهار عمل اصلی روی اعداد مقایسه اعداد را انجام دهند و ارزش عبارت منطقی را تعیین كنند . بطوریكه میلیونها عملیات در كمتر از یك ثانیه انجام گیرد . نتایج در حافظه های موقت مانند ثباتها REGISTERS و جمع كننده ها ADDRESS و غیره ذخیره می شوند وقتی كه عملیات كامل شدند نتایج بطور معمول به حافظه اصلی جهت دسترسی بوسیله برنامه منتقل می شود.
تبصره
ماشینكارCNC نیز قبل كامپیوترهای شخصی قبل از این كه یك برنامه اجرا شود . باید در حافظه سیستم كنترل ذخیره شود كه به دو روش زیر انجام می گیرد .
1-مستقیماً از طریق صفحه كیبور بصورت دستی برنامه را وارد می كنیم
2- قبلاً در یك وسیله جانبی از قبیل نوارهای پانج و یا دیسك مغناطیسی برنامه را آماده می كنیم سپس به حافظه سیستم كنترل منتقل می كنیم .
تبصره : نرم افزارهای یاد شده سطح مشترك باید قبلاً در حافظه سیستم كنترل ماشین باشد تا اینكه بتواند با دستگاههای جانبی بیرونی ارتباط برقرار كند .

رابطه های بین كامپیوتر های خارجی و كامپیوترهای ماشینكار CNC

برای برقراری ارتباط بین یك كامپیوتر خارجی با كامپیوتر ماشین CNC و یا بین كامپیوتر یك ماشین CNC دیگر ی از رابطه های مختلف استفاده می شود كه اصطلاحا INTERFACE گفته می شود . این رابطه ها امكان پذیر می سازد كه برنه ای كه در یك كامپیوتر شخص خارجی نوشته شده است . به كامپیوتر ماشین CNC انتقال پیدا كند و یا اینكه یك برنامه ای از طریق صفحه كیبورد یك ماشین CNC در كامپیوتر ماشین CNC نوشته شده است به كامپیوتر شخصی خارجی جهت حفظ برنامه در حافظه كامپیوتر و یا در فلاپی دیسكهای انتقال پیدا كند . تا در روز های آینده از همین برنامه برای ماشینكاری مجدد قطعات استفاده شود .

رابط ها در واقع یك نوع برنامه و نرم افزاری كاربردی هستند .
در G77 برای مثال زیر طول معرفی می شود یا همان Z كه باید 0001/0 از P2 باشد .
در مخروط زدن مقدار P2 باید 0001/0 كمتر از مقدار واقعی باشد .

59999=60000
X70000
Z1000
Z0
G77
X20000
Z-60001
مقدار پیشروی F30*100=3000
P2500
P59999
Z=60001
P=60000
فرمت 677:
نقطه شروع در محور X=Z
طول قطعه در محور Z=Z
مقدار سرعت پیشروی F=
مكث زمانی P=
طول یا زاویه مخروط P=

در G78 اختلاف سر زاویه و ته زاویه معرفی می شود .
X100000
Z0
G78
X20000
Z-40000
F3000
P1000
كه همواره مثبت می باشد 80000= (قطر بزرگ – قطر كوچك ) P=
قلاویز كاری و حدیده كاری : G33
X0
Z1000
G33
نقطه توقف بعد از انجام عملیات قلاویز 500000 X
طول قلاویز Z-40000=
گام F25000=

سوراخ كاری چند مرحله ای G73
X0
Z1000
673
به چه نقطه ای باز گردد X50000
عمق سوراخ Z-100000
پیشروی F20*100
هر بار چه مقدار داخل شود P30000

دستگاه تراش روسی سیستم 32-30
M كدها در دستگاه تراش روسی G كدها در دستگاه تراش روسی
M39 دنده سنگین G2 كمان یا R ها ی دقیق جهت عقربه ساعت
M40 وضعیت دنده G3 كمان خلاف عقربه های ساعت برای OR دقیق
M38 دنده فوق سنگین G12كمان یا R جهت عقربه ساعت X*2
S000 دوراسپیندل G13 گمان یا R خلاف عقریه ساعت X*2
M4 چپ گرد G25 تكرار برنامه 120 P100
Fفید یا پیشروی G31 پیچ بری X-Z-F-P-P-P
M2 ایست تنظیم G33 قلاویز كاری و حدیده كاری
M5 اسپمدل تنظیم شده G74 تراش یك گاه در كف
M8 آب صابون خاموش G75 تراش در قطر
M9 آب صابون خاموش G77 تقسیم تراش در قطعه یا در طول
M10 دور اسپندل به عكس G78 تقسیم تراش در كف قطعه عرض
M30 پایان برنامه G92 انتقال نقطه صفر
M31 رفرنس برنامه محور X G94 حركت دقیقه به دور
M32 رفرنس برنامه محور X G95 حركت دقیقه به دور
 

G74: كد گاه زنی در كف قطعه كار
فرمت G74
X
F
P
G75 : كد تراش در قطر بوسیله رنده
فرمت G75
انتهای عمق برای بردار حس X
طول براده برداری Z
سرعت پیشروی F
هر بار چقدر بار برداری كند P

رنده ماه هم 5 میل است
هر بار هم 4.5 میل باربرداری می كند
X51000
Z-25000
G75
X10000
Z-70000
F1000
P45000
G12 : كمان یا R زدن جهت عقربه های ساعت
G13: خلاف عقربه ساعت
در R زدن بوسیله كدهای G13,G12 همیشه هر R كه به ما دادند ضرب در 2 می كنیم سپس آن را با X جمع می كنیم و مقدار X ما بدست می آید و برای بدست آوردن Z هم هر R را كه به ما دادند با Z جمع می كنیم و Z بدست می آید .

فرمت G12,G13:

(مقدار R*2X ) =X
Z=(R+Z)
X70000
Z-30000
G12
X80000
Z-35000

برای R ها خیلی دقیق از G2,G3 استفاده می شود .
برای R هایی كه دقیق نباشند از G2,G3 استفاده می شود و مقدار X,Z را معرفی می كنیم و در حقیقت نقطه شروع و نقطه پایان را معرفی می كنیم .
G94: حركت دور را به دقیقه تبدیل می كند .
G95 : حركت دقیقه را به دور تبدیل می كند .
هر گاه بخواهیم برنامه را با سرعت با لامپ آزمایش كنیم از G94 استفاده می كنیم و در برنامه بدون اینكه دستگاه S (دور اسپنیدل ) داشته باشد اجرا می كند .
. در پیچ بدی این كه كار می كند و خیر هم در G94 نسبت به دور افزایش می یابد و هر چه دور بیشتر باشد مقدار پیشروی نیز بیشتر می شود .
G25 : كد تكرار
فرمت G25
از N جند تا N چند بزند -120 -100 N130P
چند بار بزند -140P
تقسیم تراش در طول و در عرض : G77 : در طول G78 : در عرض
فرمت G79,G78:
نقطه شروع در محور X=X
طول قطعه دور محور Z=Z
پیشروی =P
مقدار برادی برداری در هر مرحله P=
زاویه یا شیب دار یا نه P=

G77 M40
M51000 M350
Z-95000 M3
F3000 M8
P2000 P30
P0 X57000
X51000 Z10000
Z0 G78
G77 X0
X26000 Z0
Z-45000 F3000
F3000 P1000
P2000 P0
P2000 X55000
X22000 Z1000
X25000 Z-25000
Z-45000 X50000
Z-95000 M100000
M30 Z100000

G31 : كد پیچ بری فرمت G31
X-Z-F-P-P-P
اگر P یا عمق گام ما مهره بود همیشه در 54/13 ضرب می كنیم و از P ما برای پیچ بود در عدد 34/61 ضرب می كنیم و عدد بدست آمده ما P می باشد همان P اولی
در پیچ بری گام *10000 می شود .
قطر نامی =X
طول =Z
گام =F
عمق پیچ یا مهره =P
عمق براده برای هر مرحله =P2
شیب دار و یا نه =P3
در پیچ بری مخروطی اختلاف دو قطر را به P معرفی می كنیم .
50-20=30
P3=30000
در پیچ بری X اول را بزرگتر از X واقعی معرفی می كنیم .
برنامه پیچ بری یك قطعه
5/2 =گام
گام در *10000 F25000= M40
مقدار عمق رزوه P1533
S200
مقدار بار در هر مرحله P150 M3
شیب دار یا نه P0
M30 M21000
P*0/5413 Z1000
X20000 G31
Z-120000

اگر گام ما برای پیچ بری 1 اینچ باشد برای تبدیل آن بر میلیمتر از فرمول زیر استفاده می شود . كه در 1 اینچ تعداد دنده 11 تا می باشد وبه طریق زیر عمل می كنیم .
گام
در آفست دادن اگر از نقطه صفر خواسته باشیم آفست بدهیم هر عددی كه هست اگر خواسته باشیم كم كنیم عددی كه معرفی می كنیم بیشتر معرفی می كنیم . مثلاً از خواسته باشیم روی كاری كه قطر آن 50 است یك دهم كم كنیم می نویسیم 1/50
ولی اگر در برنامه خواسته باشیم كم یا زیاد كنیم طبق برنامه عمل می كنیم یعنی اگر بخواهیم كم كنیم كم می كنیم و بر عكس
برای آفست دادن در پیچ بری ما همیشه از داخل برنامه آفست می دهیم چون این جوری راحتتر است كه استثناء است .
در پیچ یا مهره 2 نخ باید وقتی سری اول پیچ بری شد برای بار دوم باید مقدار Z را به اندازه كمتر از Z اول وارد كنیم و همین طور برای 3 نخ هم Z سوم باید كمتر از Z دوم وارد كنیم .