طراحی و ساخت ماشین فرز cnc و واحد کنترل مربوط به آن
چکیده
باافزایش کاربرد ماشینهای cnc در صنعت ، امر آموزش این نوع تجهیزات پیشرفته در مراکز آموزشی و صنعتی سهم بسزائی پیداکرده است .ازآنجا که این نوع ماشین آلات در ایران تاکنون ساخته نشده است و ماشینهای آموزشی cnc خارجی هم از امکانات بسیار محدودی برخورداربوده اند، لذا طراحی و ساخت ماشین فرز pc-cnc در دانشگاه صنعتی امیرکبیر با همکاری دانشکده های برق و مکانیک انجام پذیرفت . هدف اصلی استفاده از این ماشین آموزش بکارگیری و برنامه نویسی ماشینهای فرز cnc می باشد. این ماشین به جهت دارا بودن امکانات کامپیوتری در سطح بالا، در نوع خود بی نظیر است . از امکانات برتر این ماشین، شبیه سازی کامپیوتری قطعه را می توان ذکر کرد . به این ترتیب که پس از برنامه نویسی قطعه مورد نظر و قبل از اجراء، عمل ماشین کاری توسط کامپیوتر شبیه سازی می گردد و قطعه روی مانیتور کامپیوتر در دو صفحه xy و xz نشان داده می شود. هرگونه اشتباهی در برنامه از طریق کامپیوتر نیز اعلام می گردد. این امر سهولت فراوانی در زمینه برنامه نویسی و آموزش این نوع ماشین یا ابزارها ایجاد می کند. واحد کنترل دستگاه فرز cnc با استفاده ازکامپیوتر شخصی at طراحی و ساخته شده است . با مطالعه سیستم های cnc امکانات لازم سخت افزاری و نرم افزاری بطور کامل برآورده شده و سپس با توجه به قابلیتهای سیستم at، بخش تکمیلی سخت افزار که در حقیقت واسطه کامپیوتر و قسمت مکانیکی می باشد، با ساده ترین قطعات موجود در ایران ساخته شده است . در بخش نرم افزار باقرار دادن ادیتور راهنما و شبیه سازی گرافیکی تراش قطعه در صفحات مختلف بصورت پیوسته و یا قدم به قدم، غلط گیری از برنامه کار و اطلاع به کاربر توسط پیغام و همچنین محاسبه اتوماتیک مسیر نرم افزار، برنامه نویسی و اجرای آن برای کاربر بسیار سهل و آسان شده است . کلیه فانکشنهای فرز صنعتی دکل دراین سیستم پیاده سازی و از الگوریتم dda جهت حرکت ابزار روی مسیر مطلوب استفاده گردیده است . این دستگاه برای فرزکاری و سوراخکاری با دقت بالا در ابعاد کوچک بسیار مناسب است و در آموزش مقدماتی و پیشرفته ماشینهای cnc بسیار مفید می تواند باشد. مشخصات مکانیکی : دستگاه شامل سه محور z,y,x می باشد که هرکدام بطور مجزا قابل کنترل می باشد. ابعاد حرکت عبارتنداز : درجهت x = 200 میلیمتر، در جهت y = 100 میلیمترو در جهت z = 200 میلیمتر سرعت سرعت اسپیندل بین 100-2000 دور در ثانیه و قابلیت فرزکاری افقی و عمودی با دوران 90 درجه مشخصات الکتریکی و الکترونیکی : حرکت موتورهای محورهای z,y.x با موتور پله ای و زاویه هر پله 5 درجه است دقت دستگاه 01ˆ0میلیمتر و شبیه سازی در دو بعد xz,xy، موتور اسپیندل dc با قدرت 4ˆ0 کیلووات قابلیت های برنامه نویسی : حرکت های خطی و دائره ای - تصویر آئینه ای - دوران دستگاه مختصات قطعه - سیکلهای سوراخکاری و حفره تراشی، اصلاح ابزار در جهت شعاع و در جهت عمودی