مکانیزم CNC

پایان نامه مکانیزم CNC

برای اخذ مدرک کارشناسی مکانیک

92 صفحه ورد word قابل ویرایش 

چکیده:

پس از اینکه مکانیزم تولید اتوماتیک و تولید انبوه در اواخر قرن 18 توسعه یافت اولین ماشینهای ابزار اتوماتیک مانند ماشینهای کپی تراش بوجود آمدند نخستین ماشین ابزار کنترل عددی بوسیله شرکت پارسونز و MIT در سال 1952 ساخته شد. اولین نسل ماشین های کنترل عددی از مدارهای الکترونیکی دیجیتال استفاده می کردند و در حقیقت در آنها هیچ واحد پردازش مرکزی وجود نداشت. در دهه 1970 با بکارگیری مینی کامپیوترها به عنوان واحد کنترل ماشین های ابزار با کنترل عددی به کمک کامپیوتر (CNC) گسترش یافتند.

این ماشینها توانای ماشینکاری انواع شکلهای پیچیده در صنعت قالب سازی و هوافضا را به خوبی دارا بودند. از اواسط دهه 80 با توسعه صنعت ساخت ابزارهایی با سختی بالا ماشینکاری با سرعتهای بالا به منظور افزایش نرخ تولید رواج یافت .بکارگیری این قابلیت در CNC نیاز به داشتن اطلاعات ویژه ای درباره نرخ براده برداری بهینه پیش بینی وقوع ارتعاشات خود برانگیخته  طراحی سازه ای  و نحوه کنترل محورها را بیش از پیش ضروری ساخت. امروزه علاوه بر این موارد انتخاب صحیح نرخ پیشروی و شتاب گیری محورها در ماشینکاری با سرعت بالا حایز اهمیت می باشد بطوری که سعی می شود به نحوی مقادیر بهینه آنها در ماشینکاری بکار گرفته شود.

هم اکنون با پیشرفت در صنعت الکترونیک و کامپیوتر ماشینهای CNC با بکارگیری چندین میکروپرسسور و کنترل کننده منطقی بطور موازی قابلیتهای بسیاری را دارا می باشند بطوری که این ماشینها قابلیت کنترل موقعیت و سرعت چندین محور و قابلیت برنامه ریزی بصورت Real-Time و نمایش گرافیکی مراحل مختلف کار و پروسه برش و نمایش تغییر اندازه قطعه در حل ماشینکاری را دارا می باشند .

در این پروژه در فصل اول مبانی CNC ، در فصل دوم آشنایی با CNC ، در فصل سوم، اجزا ، مزایا و معایب CNC ، در فصل چهارم نمایش های منحنی ، در فصل پنجم درون یابی در سیستم های کنترل عددی، در فصل ششم تحلیل  حرارتی اسپیندلهای ماشین های CNC و در فصل ششم چند نمونه از انواع ماشینهای CNC کاربردی مورد بحث و بررسی قرار می­گیرد.

فهرست مطالب

چکیده: 1

1-1- طبقه بندی سیستم های کنترل عددی. 3

1-2- مبانی ماشینکاری. 3

1-3- مبانی کنترل عددی NC: 4

1-4- ساختمان یک برنامه NC: 5

1-5- ماشینکاری نقطه به نقطه در مقابل ماشینکاری پیوسته 6

1-6-کنترل سخت افزاری (NC) در مقابل کنترل نرم افزاری (CNC) 8

1-7- سیستم های نموی و مطلق. 10

1-8- سیستم های حلقه باز و حلقه بسته 12

1-9- ماشینکاری با سرعتهای بالا. 13

1-10-مفهوم سرعتهای بالا در ماشینکاری. 15

1-11-سرعتهای بالا بر اساس معیار DN... 15

1-12- سرعتهای بالا بر اساس دالانهای پایداری. 16

فصل دوم 18

آشنایی با CNC.. 18

2-1- مقدمه 19

2-2- فرز  CNC : 20

2-3- تراش CNC : 20

2-4- CNC.. 20

2-5- مسیر تکاملی NC.. 21

2-6- فن آوری میکرو کامپیوتر 23

2-7-اساس کامپیوتر 24

2-8-کاربردهای CNC.. 24

فصل سوم 31

اجزا مزایا و معایب CNC.. 31

3-1-تاریخچه ماشینهای CNC.. 32

3-3-CNC و انواع آن. 33

3-2- اجزاء CNC : 34

3-3- قرارداد محورها در ماشینهای ابزار CNC.. 35

3-4- مزایای دستگاه های CNC.. 35

3-5- معایب دستگاه های CNC.. 36

فصل چهارم 38

نمایش های منحنی. 38

4-1-مقدمه 39

4-2- روشهای نمایش ضمنی و پارامتری. 40

3-3- منحنی های Bezier 41

3-4- منحنی های B-Spline. 43

3-5- منحنی های NURBS: 44

3-6- منحنی های فیثاغورث-هدوگراف (PH) 45

3-6-1- چند جمله ای های سه گانه فیثاغورث.. 48

3-6-2- مبانی منحنی های فیثاغورث – هدوگراف.. 48

3-6-3-درجه منحنی فیثاغورث – هدوگراف.. 49

3-6-4- منحنی های فیثاغورث – هدوگراف درجه سه: 49

3-6-5- منحنی های فیثاغورث – هدوگراف درجه بالاتر 49

3-6-6- منحنی های فیثاغورث – هدوگراف درجه پنج. 50

3-6-7-محاسبه طول کمان در منحنی های فیثاغورث – هدوگراف.. 50

فصل چهارم 51

درونیابی در سیستم های کنترل عددی. 51

4-1-مقدمه 52

4-2-معرفی انواع شیوه های درونیابی بصورت Real-Time. 53

4-3- تولید فرمان سرعت در سیستم های CNC.. 56

4-6-اثر قسمت بندی بر روی زمان ماشینکاری. 58

فصل پنجم. 61

تحلیل حرارتی اسپیندل ماشین‌های CNC.. 61

5-1- مقدمه 62

5-2- شبیه سازی عددی دمای اسپیندل و خطاهای گرمایی. 64

3-5- تحلیل نتایج مدلسازی و انتخاب نقاط گرمایی. 66

3-5-1 مشخصه‌های خطای دمای متغیر با زمان و خطای گرمایی. 66

5-3-2- بهینه سازی نقاط کلیدی گرمایی اسپیندل. 67

5-4-بررسی تجربی. 69

5-5-نمایش تغییر شکل گرمایی در طی یک حالت گذرا 70

5-6- تحلیل خمش گرمایی. 72

فصل ششم. 74

ماشینهای CNC.. 74

6-1-دستگاه تراش CNC.. 75

6-2- حکاکی شیشه 77

6-3- برش MDF.. 79

6-4- تراش سنگ قیمتی. 80

نتیجه گیری: 84

منابع. 85