التخسس ١١ يك الوحلة الأولى
ميكانيكاإنتاج ورثة التحكم الرقمي بالحادب ١ تكنولوجيا التحكم الرقمي بالحانب (0110): مهيل
تكنولوجيا التحكم الرقمي بالعاسب 0110١ ) :
لقد كان ظهور تقنية التحكم الرقمي بمثابة التحول الجذري .ذخ طريقة التحكم ب ماكينات
العدد ؛ وذلك استجابة لما بدا جلياً من وجود محنودية لي إمكانيات هذه الماكينات ؛ مما يفرض قيوداً
الحرب الكونية الثانية ثبت بوجه خاص عجز الماكينات التقليدية عن تحقيق متطلبات صناعة المعمدات
الجوية ؛ ممافتح الباب على مصراعيه للهورما سمي بالتحكم الرقمي
ونحاول يذ هذا التمهيد عرض التطورات التاريخية التي لازمت تتطور تقنية التحكم الرقمي
والتعرف على الفروق بين ماكيئات العدد التقليدية وماكيئات العدد ذات التحكم الرقمي ؛ وآيضاً بيان
الجنوى الفنية والاقتصادية لاستخدام ماكينات التحكم الرقمي
ومن المفيد أن تحدد من البداية آن التركيز سيكون بشكل كامل على تطبيق
الأهم بالنسبة اج ؛ هذا بالرغم من وجود تحلبيقات أخرى لهذه التقنية
وقبل الشروع ي تنلول التعامل مع هذه التقنية وإنشاء برامج التشغيل اللازمة يكون من الضروري
التعرف على الإطار الذي تعمل فيه تقنية التحكم الرقمي بالحاسب ؛ ومتى يكون استخدامها مجدياً
إن الآلية أو الأتوماتية (0«ه 411400188/) هي عبارة عن تقنية مختصة بتطبيق نظم ميكانيكية
و إلكترونية ونظم قائمة على استخدام الكمبيوتر ' الحاسب الآلي ' لتشغيل عملية الإنتاج والتحكم
الآلية (الأتوماتية) تقنية متجددة تستمر فيها عملية الإبداع التي بدآت منذ عدة عقود مضت
التخسس ١١ نيك الوحلة الأول
ميكانيكاإنتاج ورثة التحكم الرقمي بالحادب ١ تكنولوجيا التحكم الرقمي بالحانب (0110): مهيل
ويمكن تقسيم الآلية إلى ثلاثة آنواع ري
ثابتة (لسمتةمسدتسم 0ط :
وهو نظام يكون فيه ترتيب العمليات المطلوبة للإنتاج ثابت نسبة لحلبيعة تكوين ماكينات
الإنتاج نفسها
”. آلية قابلة للبرمجة لصم مستماسخ علطمستس وه :
وهو نظام صممت فيه ماكينات الإنتاج بحيث تكون قادرة على تغيير ترتيب العمليات
المطلوبة للإنتاج وبالتالي القابلية لإنتاج أشكال متعددة ؛ ويتم التحكم ة ترتيب عمليات الإنتاج
ببرنامج خاص
.٠ آلية مرنة (سمة مستوأسف ع1ته11) +
وهو امتداد لنظام الآلية القابلة للبرمجة بحيث لا يوجد زمن ضائع يخ عملية إعادة البرمجة
فإذا ركزنا الأنظار على نظام الآلية القابلة للبرمجة فإننا نجد أن أهم مثال يخ هذا النوع من الآلية
-ب مجال تصنيع القطع المعدنية - هو التحكم الرقمي (00008501 [271006:300) والني هو تطبيق
يوي للتزواج
الفضل ا مجال تدطور التحكم الرقمي بعد الله إلى سلاح الجو الأمريكي والمصنعين الأوائل ل
صناعة المعدات الجوية ؛ وقد قدم آول تطوير لفكرة التحكم الرقمي جون بارسونس وزملاثه يذ
عام 444 ام .وسنقدم يذ الجزم التالي استعراضاً للتطور التاريخي لتقنية التحكم الرقمي
نية الكمبيوتر وتقنية الإلكترونيات .يذ مجال التحكم . التصنيع .ويرجع
: التطور ال تاريخي لتقنية ااتحكم الرظمي ١
لقد تم أول تطوير لتقنية التحكم الرقمي ني الفترة ما بين 1557و 1407ل معهد
ماسوشوست للتقنية (1011) بالتعاون مع شركة جون بارسونس للطائرات ب مدينة متشجان
بالولايات المتحدة الأمريكية. وترجع شكرة التحكم الرقمي .يخ ذلك الوقت إلى ظهور حاجة ما.
الدقة لأشكال هندسية معقدة تشكل أجزاءَ من الطائرات الحربية (وعلى وجه
لإنتاج قطع غاية
الخصوص مراوح للطائرات العمودية )
ونسبة لتعقيد هذه الأشكال فقر اقتضى ذلك استفغراق وقت طويل للتأكد من
العلاقة من حيث الموقع بين آداة القطع وقطعة الشغل ؛ وذلك قبل الشروع يخ عمليات التشغيل .وقد
آدى ذلك إلى تعطويل الزمن الممللوب لإكمال عمليات التصنيع وبالتالي زيادة التكلفة
التخصس ١" ميك الوجلة الأولى
ومن ثم فقد نشآت فكرة التحكم الرقمي لتحقيق الأهداف التالية
١٠ زيادة الإنتاج
". تحسين جودة ودقة القطع المصنعة
تحقيق استقرار لي تكاليف الإنتاج
إمكائية تصنيع القطع المعقدة التي قد يستحيل تصنيعها باستخدام مكائن
وتم عام 407١م تصنيع أول ماكينة للتحكم الرقمي ؛ وكانت ذات ثلاث محاور وتعمل
بواسطلة شريط مثقب .وبي 404١م تم الإعلان رسمياً عن تلبيق تقنية التحكم الرقمي ؛ وبمدها بحوالي
ثلاث سنوات تم أول إنتاج لبذ الماكينات وتركيبها لتكون جاهزة للاستخدام . وبحلول العام 143
كانت تقنية التحكم الرقمي قد لقيت قبولاً واسعاً وآصبح يذ مقدور الجهات الراغبة لخ استخدامها
الحصول عليها دون عوائق
١ تدريف لنظم التحكم الرقمي والمقارنة ب
٠١ التحكم الرقمي (©05 :
هو صورة من صور الآلية القابلة للبرمجة حيث يتم التحكم يخ معدات التصنيع بواسطلة برنامج
خاص بالقطعة المراد إنتاجها ؛ ويكون البرنامج يذ شكل أرقام وحروف ورموز ؛ ويحفظ على هيثة
شريط مثقب تتم قراءته بواسحلة جهاز التحكم . الماكينة
ندما تتغير القطعة المعللوب تصنيعها يتغير آي آ البرنامج ؛ وهذه القابلية لتغيير البرنامج هي التي
تجعل ماكينات التحكم الرقمي مناسبة للإنتاج المنخفض والمتوسمل الحجم ؛ وتمتد تطبيقات التحكم
الرقمي لتشمل ماكينات العدد بمختلف أنواعها مثل الفرايز والمخارط ... إلخ 2 وما
وماكينات التجميع (17نا:©455) وغيرها . وتقوم قاعدة التشغيل لكل هذه الأنواع من ماكينات
ات القياس +
التحكم الرقمي على مبدا
المعين) بالنسبة للقطعة تحت التشغيل (أو ما يقوم مقامها )
.7 التحكم الرقمي بالكمبيوتر (670) :
وهو عبارة عن نظام تحكم رقمي يستخدم فيه كمبيوتر - له ذاكرة لحفظ البرامج التي تسجل
فيه - للتحكم .يذ ماكينة التحكم الرقمي . ويمثل الكمبيوتر جزء لا يتجزاً من الماكيد
وهو التحكم بذ موقع آداة القطع (أو ما يقوم مقامه ب التلبيق
برمجة ماكينة التحكم الرقمي مباشرة باستخدام لوحة مفاتيح الكمبيوتر أو بواسطة شريط مثة
التخسس ١١ يك الوحلة الأول
ميكانيكاإنتاج ورشة التحكم الرقمي بالحاسب ١ تكنولوجيا التحكم الرقمي بالحانب (0110): تقهيد
(©180 1111160) يقوم الكمبيوتر بة اءته كما أن بعض ماد
الكمبيوتر بالإضافة إلى ما ذكر قراءة البرامج المسجلة على اسطوانات
7.4١ التحكم الرقمي المبلشر (©017) +
وهو عبارة عن نظام تصنيع يقوم فيه كمبيوترواحر بالتحكم ب عد ماكينات تحكم رقمي
بصورة مباشرة وحية ؛ حيث ينتقل برنامج القطعة المعينة المراد إنتاجها من ذاكرة الكمبيوتر مباشرة إلى
ماكينة التحكم الرقمي
رغم إنه يستخدم كمبيوتر ل كلاً من نظامي ال (0110) وال (©0011 يجب ملاحظة الفروق
١١ الكمبيوتر ب ال ( 0170 ) يتحكم بة ماكينة واحدة ؛ بي حين أنه يسيطر على عدد كبيرمن
الماكينات بي حالة اذ (0150)
نجده مباشرة مع الماكينة يخ حالة اذ (0170)
». الكمبيوتر يخ حالة ال (00170 ليس هدفه الوحيد التحكم الماكينات التي تعمل معه بل هو
يمثل أيضاً جزم من نظام توفير المعلومات لإدارة المصنع ؛ أما بالنسبة ل (0170) فالكمبيوتر
؛. نسبة لمشاكل التنسيق التي ترافق نظام ال (0170) فإنه لا يكون مجدياً من الذاحية الاقتصادية
إلا حالة الشركات الكبرى
والأشكال المبسطة التالية تبين الأجزاء التي تكون الأنظمة الثلاثة التي عرفاها أعلاه (1170 و
©0116 056 : (أنظر الأشكال ٠ح دح اك
آما إذا قارنا بين التحكم الرقمي (010 والتحَم الرقمي بالحاسب (610)
ال (070) يتميز على ال (210) بالآتي
١ يمكن إدخال البرامج مباشرة من على الماكينة وحفظهاءة ذاكرة
الحلسب الملحق بالماكيثة
". سهولة تصحيح ومراجعة البرنامج وبالتالي التوفيري زمن تصميم البرنامج
المطلوب لتصنيع قطع الشغل
*. التخفيض . كمية المعلومات اللازم إدخالبا لي برنامج التصنيع ؛ وك لك
السرعة با تنفيز البرنامج
التخمس ١١ نيك الوحلة الأولى
ميكانيكاإنتاج ورثة التحكم الرقمي بالحادب ١ تكنولوجيا التحكم الرقمي بالحانب (0110): مهيل
+ ) 0170 المقارنة بين ماكينات العدد التقايدية ومااينات ال ١
كل العام لماكينات العدد التي تعمل
ل بنظام ال (0170) وماكينات العدد
التقليدية ولكن يوجد فرق أساسي ب مصدر إيجاد الحركة بك الاتجاهات المختلفة التي تتحرك فيها
واحد ذي تيار متردد ليخ حين آن الفريزة من نوع ال ( 0156 ) يتحكم ب التحركات المختلفة بها
محركات خاصة تسمى المحركات المؤآزرة (86:701001015) من نوع محرَات التيار المستمر أو
شكل ١( -؟) بها آربعة محركات من نوع التيار المستمر كالآتي
.١ محرك واحد للحركة الحولية لمنضدة الماكينة
؟". محرك واحد لتحريك المنضدة إلى الداخل أو الخارج بعيداً عن الماكينة
*. محرك واحد لتحريك المنضدة رآسياً إلى على أو أسقل
محرك واحد لإدارة عامود السكاكين أو آدوات القطع"
يزة العادية عل
ثل المحرك الأساسي
فيمكن تحريك منضدتها طلولياً أو ل الاتجاه المستعرض أو رآسياً ينوياً أو ميكانيكياً
كينة ؛ آمانية
ماكينة ال (0110) فإن الدقة تعتمد على مقدرة نظام التحكم ونوعه ويمكن آن نلخص المقارنة بين
فريزة تقليدية وأخرى ذات تحكم رقمي بالحاسب يذ الجدول التالي
وجه لمقارنة
١ الشكل العام
بعض تفاصيل التصميم مثل
ب.عمود نقل الحركة الطولية
*"مصدر الحركة
الفريزة العادية
يشابه الفريزة (0170)
أقل قساوة (مقاومة لقوى ١|
شكل القلووظ شبه منحرف
محرك واحد ذو تيار متردد
شكل القلووظ شبه كروي وبه
(أنظر الشكل (9.1))
محرك خاص بكل اتجاء
حركة تسمي المحركات المو
التخصس "يك الوجلة الأولى
ميكانيكاإنتاج ورشة التحكم الرقمي بالحاسب ١ _ تكنولوجيا التحكم الرقمي بالحانب (0110): تتهيد
محركات الخطوة ل ع8
5 )و المحركضقات
يمكن أن تبلغ 0.0١ مم وتعتمد | يمكن أن تبلغ 0.001 مم وتعتمد
على مهارة العامل على مقدرة ونوع نظام التحكم
التكلفة منخفضة نسبياً مرتقمة تبلغ حوالي خمسة
أضعاف الفريزة العادية
١ التحكم ل الحركة ينوياً أو ميكانيكياً برنامج التحكم الرقمي
للتعرف على ماكينات ال (©017) المتوفرة بورش الكليات التقنية انظر شكل 1١( -1) الني يبين
فريز (0150) من نوع 1411500177 وهي ذات نظام تحكم من نوع 232 114110 ؛ وكذلك
الشكل ١( -1) الذي يوضح مخرطة (0170) من نوع 242 0160100 وهي ذات نظام تحكم من نوع
+ ) 0170( المزايا والعيوب الالقتصادية لماكينات الاتحكم الرقمي بالعاسب 1١
اب آدت إلى الانتشار الواسع لاستخدام ماكينات التحكم الرقمي بالكمبيوتر
ب الصذاعة . لقد هيآ ظهور ال (0180) وسيلة لتخفيض تكلفة الإنتاج للصناعات التي تتميز )050(
بحجم إنتاج منخفض مثل صناعة القطع المساعدة ية صناعة الائرات وقطع الدوائر البيدرولية وصناعة
الشبيهة ؛ نجد آنه من الضروري أن يكون المنتج عالي الجودة ومضمون عند استعماله
ونجد آيضاً أن حجم الإنتاج يذ هذه الحالات يعد غالباً بالعشرات أو المشات ويا بعض الحالات
توجد عدا
بالآلاف ولكن يندر آن يصل حجم الإنتاج فوق ذلك . فاستعمال ال (0170) يذ مثل هنه المجالات المذكورة
يمكن أن يحقق المزايا التالية
.١ تقليل الزمن الضائع بون إنتاج فعلي للماكينة
بيت (11101065) أكثر بساطة من المستخدمة مع الماكينات التقليدية
ام إنتاج أكشثر مرونة للتغيرات سي جداول الإنتاج
*. استخدام تجهيزات
التخمس ١١ بيك الوحلة الأولى
ميكانيكاإنتاج ورثة التحكم الرقمي بالحادب ١ تكنولوجيا التحكم الرقمي بالحانب (0110): مهيل
؛. السهولة يذ تقبل آي تغييرات سي تصميم القطع المنتجة لأن ذلك يحتاج فقطل إلى تغييرية البرنامج
السابق للقطع
0 . زيادة دقة التصنيع والتقليل من الأخطاء التي يقع فيها العاملون
ويتضح من هذا المذكور أعلاه أن ال (0110) يكون مناسب تحالات معينة ولكن ليس بي كل
الحالات ويمكن آن نستنتج أن عمليات التشقيا كن أن يحقق فيها ال (0170) فوائد اقتصادية لها
الصفات التالية
١١ القطع التي تصنع مكررة يي شكل دفع صغيرة أو متوسحلة الحجم
". هندسة القطع معقدة (من ناحية الشكل)
*. الازواجات المطلوبة لتصنيع القطلع ضيقة
القطع يحتاج لعدة عمليات
.٠ كميات المعدن المطلوب إزالته (الرائش) للتصنيع كبيرة
+. التغيرات يخ التصميم متوقعة
ة بحيث أن حلوث أخطاء يذ التصنيع سيكون باهظ التكلفة
8. الحاجة لفحص جودة المنتج بنسبة 101٠0
وليس بالضرورة يشترط أن تكون القطع المناسبة للتصنيع بنظام ال (0170) مستوفية لكل
تطبيقاً جيداً لاستخدام ماكينات ال (070) بذ الإنتاج
ولكن كل هذا يجب أن لا ينسينا أنه إذا أدخلنا نظام ال (0150) للإنتاج يخ مصنع ما ستواجه
المشاكل التالية
١١ زيادة الصيانة الكهربائية وتنوعها داخل المصنع
”. ارتفاع التكلفة الابتدائية لماكينات ال (0170)
*. ارتفاع تكلفة تشغيل الماكينات
إجراء تدريب جديد للعاملين على كل المستويات لاستيعاب نظام ال (0170) ومتطلباته من برمجة
وتشغيل وصيانة
١١ بيك الوحلة الأول
التحكم الرقمي با لحانب (0110) : قهيد
ورثة التحكم الرقعي بالحامب١ _. تكنولو
وحدة النكم في
شكل ( )١ -١ ؛ الأجزاء الرئيسية لنظام (110)
1 » جهاز قراءة الشريعل المثقب لإدخال البرنامج لأول مرة
2 : وحدة حفظ برنامج ال (070
ة لتواصل الحاسب مع الماكينة
3 : الأجزاء ١!
شكل -١( 2) : الأجزاء الرئيسية لنظام (©013)
الحاسب | الحاد
المركز المركز خطوط الاتصال
حال ابيا
شكل ١( -») : الأجزاء الرئيسية لنظام (©08)
التخصس ١" بيك الوجلة الأولى
التحكم الرقمي بالهاب (0110): فهيل
شكل ١( -4) : مقارنة بين ماكينة تفريز عادية وفريزة (0110)
ماج