اجزای تشکیل دهنده بخش کنترل کننده موقعیت ماشین cnc

یکی از از مهمترین توانایی های ماشین CNC  کنترل موقعیت ابزار روی محورهای تعیین شده است.برای کنترل موقعیت  در ماشین های CNC  از این  تجهیزات  استفاده می شود:
سطوح راهنما:
ابزار  یا میز  تحت  کنترل  روی  سطوح   راهنما (Sliders)  می لغزد (محورهای خطی)یا می چرخد (محورهای چرخشی).دقت ساخت و مونتاژاین اجزا و نگهداری درست از آنها هنگام کار،کمک های بسیاری به کاهش خطاهای مکانیکی می کند.

پیچ های ساچمه ای :
برای جابجایی متحرک کنترل به مقدار معین،از این مکانیزم استفاده می شود.
پیچ های ساچمه ای (Ball Screws) نیز از بخش های مهم ماشین می باشند که حفاظت از آنها به حفظ دقت های مکانیکی ماشین کمک می کند.
سروو موتورها:
برای کنترل دقیق و سریع چرخش  پیچ های  ساچمه ای ،  از سرووموتورها استفاده می شود
که می تواند از نوع DC یا AC باشند. پارامترهای اجرایی این موتورها (از قبیل سرعت ، شدت جریان ، دما و ....) توسط درایو ها کنترل خواهند شد.( کمپانی معظم میتسوبیشی الکتریک به عنوان بزرگترین تولید کننده وبا بالاترین رتبه فروش سروموتور  درسراسر  دنیا پیشرو در ارائه سیستم های سرو با بیشترین دقت نسبت به سایر برند ها  و سرعت پاسخ می باشد. این سیستم ها از شبکه صنعتی   CC-Link بهرمند  می باشد که تا کنون سریع ترین شبکه صنعتی در دنیا می باشد. سیستم های سرو میتسوبیشی بسته به نیاز کاربری در مدل های مختلف و تا رنج توانی 110 کیلوات  تولید و عرضه می گردد.
انواع سروو موتور میتسوبیشی:
سرو موتورهای میتسوبیشی الکتریک در 3 گروه کلی  ارائه می شوند :
اینرسی متوسط
اینرسی کم
اینرسی فوق العاده کم
سروموتورهای  کمپانی میتسوبیشی الکتریک MITSUBISHIدارای طراحی منحصر به فرد  فوق کامپکت می باشد و بسیار دقیق عمل می کند .سری MR-JE دارای اینکودری با دقت 131072 پالس بر هر دور  و سری MR-J4  دارای دقت فوق العاده ای می باشد که کارایی و سرعت ماشن الات را بطور چشمگیری افزایش می دهد.
میتسوبیشی الکتریک کابل های آماده با متراژ های مختلف جهت افزایش  سرعت در نصب و رته اندازی این موتورها را فراهم نموده است.
سیستم های سرو میتسوبیشی الکتریک با عملکردی با حداقل لرزش خطای ماشین را به حداقل رسانده و سبب افزایش دقت و کارایی ماشین می شود .در سیستم های سرو میتسوبیشی الکتریک با وجود قابلیت ON-Touch-Tuning با یک کلیک هماهنگی بین ماشین و کنترلر به بهترین شکل و در کمترین زمان ممکن انجام می شود.همچنین با شناسایی فرکانس رزنانس و فیلتر کردن آن لرزش ها به حداقل رسیده و پروسه Position Control با دقت و سرعت بالا به انجام می رسد.هم چنین به منظور کاربرهای Motion Controller وPositioning  میتسوبیشی الکتریک راه کار های کاملی را با استفاده از کنترلرهای Melsec-Qعرضه می نماید کاربری از جمله simple pulse train  و اختصاص کارتهای Motion Control و شبکه صنعتی  پر سرعت (SSCNETIII/H)از جمله امکانات این تجهیزات می باشد.
سروو موتور های سنکرون :
این موتور ها دارای روتوری با آهم ربای قوی و دائمی با تعداد قطب های مشخص می باشند که باعث ایجاد گشتاور در جهت خاصی می گردد معمولا سروو موتور های زیمنس تنوع فراوانی دارند و مدل های 1FT6 ,1FK6 دو خانواده پر کاربرد آنها می باشد .موتور های 1FT6  دارای پاسخ بهتر و دینامیک بالاتر نسبت به 1FK6 LD FHAN.
سروو موتور های آسنکرون :
موتور های آسنکرون به دلیل سادگی و ارزانی نسبت به سروو موتور های سنکرون با توان مشابه در قسمت های مختلف کاربرد دارد.
درایوها:
وظیفه درایو ها تامین قدرت مورد نیاز موتورها است .به درایو های که سرونوتورها یا همان موتورهای سنکرون را کنترل می کنند سروو درایو اطلاق می شود.
انواع معمول درایو های ماشین های CNC  شامل درایو های آنالوگ و درایوهای یونیورسال می شود(6N1114-0NA00-0AA0-6SN1114-0NB00-0AA0-6N1114-0NB00-0AA1-6SN1118-1NJ00-6SN1118NK-0AA0) درایو های دیجیتال 611D
ماژول مقاومت ترمز:
در حالات خاصی که از ماژولهای تغذیه بدون کنترل استفاده می شود و انرژی بازگشتی به DC-LINK زیاد هست ( بدلیل ترمز موتور هایی با اینرسی و سرعت بالا ) مازول مقاومت ترمز را به کار می بریم .سیستم بصورت خودکار در صورت تشخیص ولتاژ بالاتر از حد مجاز DC-LINK را به یک مقاومت به زمین متصل می کند تا انرژی بازگشتی از موتور ها در این مقاومت تلف شود و به گرما تبدیل شود.
ماژول فیلتر خط:
حذف فرکانس های بالای تولیدی توسط مبدل AC/DC  داخل ماژول تغذیه DC  و جلوگیری از بازگشت آن به تغذیه ورودی از وظایف ماژول فیلتر خط LINE FILTER MODULE  است دامنه عملکرد این فیلتر ها از 2کیلو هرتز تا 30 مگاهرتز می باشدو از آسیب دیدگی سایر تجهیزاتی که به تغذیه مشابه متصل شده اند جلوگیری می کنند.
واحد کنترل عددی :
این واحد هسته اصلی کنترل درایو ها و محور های سیستم را تشکیل می دهد.وظیفه اصلی این ماژول کنترل حرکت محور های سیستم بر اساس برنامه اپراتور می باشد.


موتورهای خطی:
 در برخی از ماشین های جدید CNC، از موتور های خطی (Linear Motors) استفاده می شود. این موتورها جایگزین سطوح راهنما ،پیچ های ساچمه ای و سروو موتورها می شوند .سرعت حرکت و دقت موقعیت ها در این سیستم ها به گونه چشمگیری افزایش می یابد.
انکدرها:
وظیفه انکدرها تعینن موقعیت واقعی متحرک تحت کنترل و ارسال آن به بخش کنترل کننده موقعیت  است.
بخش کنترل کننده موقعیت:
این بخش ،مقادیر تنظیمی را با مقادیر واقعی موقعیت مقایسه می کند و خطای موقعیت ها را به دست می آورد. اگر این خطا از مقادیر استاندارد تعریف شده در ماشین دیتا کمتر یاشد، مقدار آن با علامت منفی ،با مقادیر تنظیمی بعدی جمع جبری خواهد شد و چنانچه از مقادیر استاندارد تعریف شده در ماشین دیتا کمتر باشد، مقدار آن با علامت منفی،با مقادیر تنظیمی بعدی جمع جبری خواهد شد و چنانچه از مقادیر استاندارد تعریف شده در ماشین دیتاها بیشتر باشد،اجرای برنامه متوقف می شود.

سایر بخش های اصلی یک ماشین CNC
 
اسپندل:
محور اصلی ماشین ،اسپیندل نامیده می شود.در ماشین های تراش، سه نظام روی اسپیندل بسته می شود و گردش قطعه کار را تامین می کند.
هرگونه اشکال در  این مکانیزم،  ایجاد خطا در ابعاد قطعه کار را به دنبال دارد.
در ماشین های فرز،در انتهای اسپیندل حفره ای مخروطی شکل ایجاد می شود که ابزار گیر اصلی را در خود جای می دهد و دوران را به ابزار  منتقل می کند.در هر حال تنظیم  بودن اسپیندل  و محدود شدن  لنگی  های محوری و شعاعی  از اهمیت  زیادی  برخوردار  است.
سه نظام در ماشین های تراش
برای   قرار دادن  قطعه کار در  مرکز  اسپیندل ، از سیستم  سه نظام   استفاده   می شود.
در این سیستم سه فک روی  یک پیچ ارشمیدس قرار گرفته اند که با چرخیدن پیچ به هم نزدیک یا از هم دور می شوند.پیچ ارشمیدس،به صورت دستی یا خودکار (از طریق سیستم هیدرولیک و با چرخاندن  گلویی اسپیندل ) می چرخد .میزان جابجایی فک ها تنظیم شدنی و علاوه بر آن نحوه گیرش فک ها (به داخل یا خارج) را نیز می توان انتخاب کرد.
و علاوه بر آن نحوه گیرش فک ها (به داخل یا خارج) را نیز می توان انتخاب کرد.
برجک :
ابزارهای تراشکاری،در ایستگاه های معین روی برجک بسته می شوند و در زمان معین با چرخش برجک در وضعیت تراشکاری قرار می گیرند.
برای چرخش برجک از موتورهای الکتریکی  یا هیدرولیکی استفاده می شود  .چرخش  برجک در هر دو جهت ممکن است.در بسیاری از ماشین های تراش  حسگرهایی،موقعیت یابی درست ایستگاه ها را کنترل می کنند .نیروهای نا متعارف و ضربه ها(در اثر برخورد)می توانند منجر به قرار گرفتن برجک در جای نامناسب و ایجاد اشکال در ماشین کاری شوند، به همین دلیل بایددر فاصله های زمانی معین و پس از هر برخورد،وضعیت برجک کنترل شود.

انواع سیستم های کنترل ماشین های CNC:
سیستم کنترل SINUMERIK SSTEMM3
سیستم کنترل SINUMERIK SERIES 800
سیستم کنترل شرکت جنرال الکتریک فانوک FANUK  سری O سری 16I 
شرکت هایدن هاین  مدل های HEIDENHANINTNC 310  - TNC426 -TNC430 -TNC 530
انواع متداول تابلو های اپراتوری زیمنس در ماشین های CNC:
OP031
OP032
OP012