presentation of computer aided manufacturing - by Dr. Ahmad ALMALEH - 2014

1. الآلات الرقمية
CNC Machines
مدخل إلى الآلات الرقمية
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 1

2. مخطط المحاضرة
مقدمة 
لماذا الآلات الرقمية؟ 
خصائص الآلات الرقمية 
تصنيف الآلات الصناعية 
البنية العامة للآلات الرقمية 
قيادة الآلات الرقمية 
 المحاور في الآلات الرقمية
تصنيف أدوات القطع 
حركة أداة القطع وأنواع أنظمة التحكم بها 
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 2

3. مقدمة
في NC طور جهاز الطيران الامريكي اول آلة تعمل بتقنيات التحكم الرقمي 
في CNC عام 1949 واعلن عنها عام 1952 . بينما تم تطوير
. عام 1972
تعتبر اليوم العنصر الأساس ي في تصنيع معظم المنتجات حول العالم. 
Program التحكم الرقمي هو التخاطب مع الآلة عبر سلسلة من الأرقام والرموز 
 يمكن أن تتم البرمجة

ً
يدويا )التحكم الرقمي التقليدي(
)CNC باستخدام الحاسب )التحكم الرقمي المدعم بالحاسب 
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 3

4. مقدمة
ً
ً
تزود بالأوامر الم 
آلة التشغيل الرقمية هي آلة تشغيل مؤتمتة جزئيا أو كليا
تعلقة بتشغيل
كل قطعة على شكل رقمي بفضل نظام إحداثيات مرتبط لهذه الأوامر. تعرف ا لأوضاع
المتتالية للآلة بشكل رقمي بفضل نظام إحداثيات مرتبط بالآلة. تستخدم آلات التشغيل
أدوات قطع مختلفة مصنوعة من مواد مختلفة وتتبع طرق متعددة لإزالة المادة مثل:
القطع باستخدام أداة معدنية ذات حد قاطع وحيد. 
القطع باستخدام أداة قطع متعددة حدود القطع. 
القطع باستخدام أحجار الجلخ. 
التشغيل الكهروكيميائي 
التشغيل بالشرارة الكهربائية 
التشغيل بالأمواج فوق الصوتية 
التشغيل بالليزر 
التشغيل بالبلازما. 
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 4

5. لماذا الآلات الرقمية؟
الآلات التقليدية 
ميزاتها: 
رخيصة الثمن 
سهلة التشغيل والاستعمال 
سهلة الفك والتركيب والصيانة والإصلاح 
مساوئها: 
ذات دقة منخفضة في التشغيل وفي عملية الإنهاء 
غير قادرة على تنفيذ الأشكال المعقدة 
يجب أن يشرف عليها عامل بشكل مستمر أثناء عملها 
لا يمكن استخدامها للإنتاج الكمّي  انتاجيتها ضعيفة 
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 5

6. ُ
CNC Machines ) التحكم الرقمي الم
خصائص الآلات الرقمية ) دعم بالحاسب
سرعة هائلة بالتنفيذ 
+1um دقة كبيرة: وصلت إلى 
تكرارية عالية 
تقليل التكاليف 
صغر الزمن اللازم لمعايرة أدوات القطع وتثبيتها )مبدل الأدوات( 
زمن إزالة القطعة يستغرق % 80 من زمن تصنيعها، مقابل% 20 في الآلات التقليدية. 
إمكانية الحصول على أشكال معقدة ثلاثية الأبعاد 
تكلفة الآلة كبيرة بالنسبة للآلة التقليدية 
ً
CNC وجود عناصر مدربة جيدا
على برمجة وتشغيل آلات الـ 
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 6

7. ُ
CNC Machines ) التحكم الرقمي الم
خصائص الآلات الرقمية ) دعم بالحاسب
زمن تحضير ومعايرة قصير نسبيا


إمكانية تشغيل أكثر من آلة من قبل فني واحد. إمكانية تكامل الآلة مع 
خطوط الإنتاج المؤتمت ً

ً
إمكانية إزالة الرايش أوتوماتيكيا
إمكانية تبديل أدوات القطع والمشغولة آليا
سهولة حفظ المعلومات والأرشفة 

ً
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 7

8. تصنيف الآلات الصناعية
آلات التشكيل 
القص، اللحام، القص بالبلازما، القص بالليزر 
آلات التشغيل 
المجالخ ،Lathe Machines المثقب، الفارزات ،Milling Machines المخارط 
التشغيل بالليزر ،Grinding Machines
Casting & Molding machines : آلات السكب 
السكب بالثقالة، السكب بالشمع المهدور ، السكب بالطرد المركزي ، السكب 
بالضغط.
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 8

9. أهم الشركات المصنعة للآلات الرقمية
 FUNOC
 MAZAK
 SENUMERIC
 HEIDENHAIN
 HASS
 MAHO
 TOSS
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 9

10. بعض الآلات الصناعية
Cnc Milling Machine
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 10

11. بعض الآلات الصناعية )المخارط(
Cnc Turning Machine
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 11

12. بعض الآلات الصناعية )المخارط(
Cnc Turning Machine
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 12

13. بعض الآلات الصناعية )الفارزات(
Cnc Milling Machine
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 13

14. بعض الآلات الصناعية )مراكز التشغيل(
Cnc Center Machine
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 14

15. بعض الآلات الصناعية )القص(
Cnc Cutting Machine
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 15

16. الآلات الصناعية الحديثة
 Mechanical Energy Processes
 Ultrasonic machining, Water jet cutting
 Thermal Energy Processes
 Electric Discharge Machining (EDM)
 Wire EDM
 Electron Beam
 Laser Beam
 Chemical Machining
 Chemical Milling, Blanking, Engraving and Photochemical
Machining
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 16

17. بعض الآلات الصناعية )القطع بالشرارة الكهربائية(
Cnc Edm Machine Cnc wire Edm Machine
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 17

18. بعض الآلات الصناعية )القطع بالبلازما(
Cnc Plasma Machine
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 18

19. بعض الآلات الصناعية
Cnc Stamping Machine
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 19

20. بعض الآلات الصناعية )الليزر(
CNC Laser Machine
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 20

21. بعض الآلات الصناعية )ضغط الماء النفاث(
Cnc water jet Machine
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 21

22. مثال على الآلات الصناعية الحديثة الرقمية
 3D Laser Marking System GiCNC
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 22

23. بعض القطع التي يمكن تنفيذها بوساطة الآلات الرقمية
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 23

24. أمثلة عن القطع المشغلة بوساطة الآلات الرقمية
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 24

25. أمثلة عن القطع المشغلة بوساطة الآلات الرقمية
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 25

26. أمثلة عن القطع المشغلة بوساطة الآلات الرقمية
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 26

27. أمثلة عن القطع المشغلة بوساطة الآلات الرقمية
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 27

28. البنية العامة للآلات الرقمية الحاسوبية
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 28

29. 29
NC مكونات نظام التحكم الرقمي
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh

30. 30
الملامح الاساسية للالآت الرقمية الحاسوبية
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh

31. البنية العامة للآلات الرقمية
حامل أداة القطع
أجزاء متحركة )الطاولة(
جمل نقل
الحركة
الحساسات
جسم الآلة
المحركات
الحساسات
موجهات الحركة
المحركات
نظام مراقبة الأدوات
نظام تبديل القطع
نظاام التحكم
معالجة وتحصيل
المعظيات
التحكم الرفمي
الاظهار البياني
نقل المعطيات
نقل البرامج
نظام إخلاء الرايش
نظام قياس المشغولة
نظام التبريد
نظام تبديل الأدوات
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 31

32. المحركات في الآلات الرقمية
تختلف المحركات في الآلات الرقمية باختلاف المهمة الموكلة لها وهي متنوعة وذات طيف واسع نذكر
منها:
المحركات الهيدروليكية 

ً
الحصول على استطاعات وعزوم مرتفعة جدا
المحركات الخطوية 
من أجل الآلات الصغيرة ذات الاستطاعات والعزوم المنخفضة 
محركات التيار المستمر 
تؤمن تحكم ممتاز بالسرعة وعزم كبير 

ً
الأكثر استخداما
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 32

33. أنواع أنظمة التحكم بحركة محور الآلة
Opened Loop Systems أنظمة الدارة المفتوحة 
تفترض وحدة التحكم أنّ الموضع المطلوب قد تحقق 
تعطي عزوم صغيرة نسبيا
الميزات: 

ً
أقل تعقيد 
أقل كلفة 
صيانتها سهلة وغير مكلفة 
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 33

34. أنواع أنظمة التحكم بحركة محور الآلة
 Closed Loop Systems أنظمة الدارة المغلقة
الميزات: 
تعطي درجة عالية من الدقة 
تكرارية 
كلفة أعلى 
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 34

35. المحاور في الآلات الرقمية
ً
ا
تناسب الاحداثيات الديكارتية الآلات الرقمية لأنّها تعتمد غالب ثلاث محاور 
كذلك يستطيع بواسطتها المبرمج أن يحدد مواقع نقاط الانتقال ،X,Y,Z للحركة
بسهولة.
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 35

36. المحاور في الآلات الرقمية
أمثلة: 
Milling Machine الفارزة Lathe Machine المخرطة
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 36

37. المحاور في الآلات الرقمية
 X,Y,Z المحاور الخطية
 A,B,C المحاور الدوارة
 U,V,W المحاور النسبية
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 37

38. أنماط الإحداثيات
Incremental الإحداثيات النسبية Absolute الإحداثيات المطلقة
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 38

39. قاعدة اليد اليمنى للحركات المستقيمة
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 39

40. قاعدة اليد اليمنى للحركات المستقيمة
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 40

41. قاعدة اليد اليمنى للحركات الدورانية
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 41

42. الواحدات المعتمدة في ألآلات الرقمية
يعتمد نظام القياس في الآلات الرقمية غالبا على كلا النظامين
التاليين أو أحدهما
حسب نظام القياس العالمي 
حسب نظام القياس الإنكليزي 
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 42

43. أدوات القطع في الآلات المبرمجة
تطورت أشكال وتصاميم أدوات القطع في الآلات الرقمية
عنها في العادية لتأمين المرونة في المناولة والدقة العالية
في التشغيل
 Single Point Tools
لها حد قطع وحيدة 
مثال: الخراطة 
 Multiple Cutting Edge Tools
لها عدة حدود قطع 
مثال: القلوظة، الفرازة 
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 43

44. 44
الأشكال القياسية للقم أدوات القطع
 V – used for profiling, weakest
insert, 2 edges per side.
 D – somewhat stronger, used for
profiling when the angle allows it,
2 edges per side.
 T – commonly used for turning
because it has 3 edges per side.
 C – popular insert because the
same holder can be used for
turning and facing. 2 edges per
side.
 W – newest shape. Can turn and
face like the C, but 3 edges per
side.
 S – Very strong, but mostly used
for chamfering because it won’t
cut a square shoulder. 4 edges
per side.
 R – strongest insert but least
c27o Omctombero 2n01l4y used. CAM - Dr. Ahmad Almaleh

45. 45
أدوات قطع: خراطة، قلووظة وفصل
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh

46. 46
أدوات قطع الخاصة مركز التفريز
تستعمل مراكز التشغيل بعض 
أشكال العدة لفولاذ سريع القطع أو
اللقم الكربيدية الأصبعية كأداة قطع
أساسية.
عمليا أداء أداة القطع ذات اللقم 
الكربيدية أسرع بعدة مرات من
فولاذ سريع القطع
بينما تفضل الاصبعية فولاذ سريع 
القطع في إنهاء السطوع عند القطع
الجانبي.
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh

47. 47
أدوات قطع الخاصة مركز التفريز
أدوات القطع التفريو السطحي 
تشغل السطوح المستوية
الكبيرة بسرعة وبجودة سطح
ممتازة. لاحظ أن كتلة
المحرك قد تم انهاء سطحها
العلوي بمرور واحد.
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh

48. 48
أدوات قطع الخاصة مركز التفريز
أداة القطع الأصبعية ذات 
نهاية كروية )لقم، فولاذ
سريع القطع( تستعمل
لأغراض متعددة أهمها
القوالب كما هو موضح
بالشكل.
أدوات القطع الجانبية أو 
القرصية، تستعمل لتشغيل
المجاري الضيقة والعميقة.
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh

49. 49
أدوات قطع الخاصة مركز التفريز
التقيب، القلووظة، السحل
عادة ما تكون من فولاذ سريع القطع. 
أداة القلووظة الآلية تأخذ شكلاً مختلفا عن 
العادي حيث يختصر الادوات الثلاثة
بواحدة فقط.
Note that a spot drill is used 
instead of a centerdrill.
Also, spiral point or gun taps 
are used for through holes
and spiral flute for blind
holes.
نادراً ما يستخدم القلووظة اليدوية في 
مراكز التشغيل.
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh

50. 50
حامل أداة القطع
وظيفته حمل أداة القطع لتوضعها المناسب في الرأس 
القاطع.
وهي على انواع مختلفة: 
end mill holders (shown) 
collet holders 
face mill adapters 
etc. 
والتي CAT taper تستعمل USA معظم الآلات في 
NST 30, 40, or 50 taper تعتبر تعديل عن
بسبب الاختلاف بين اللآت الرقمية، يجب معرفة زاوية 
وشكل حامل أداة القطع الذي يمكن استخدامه على الألة
الرقمية قبل القيام بعملية شراء أدوات القطع ومتمماتها.
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh

51. حركة أداة القطع
 Point to Point من نقطة إلى أخرى
Centering المركزة 
عمليات التثقيب 
فتح قلووظ 
التنعيم 
 Continuous Path المسار المستمر
مثال: التفريز 
ينفذ بالاعتماد على الاستيفاء 
Interpolation
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 51

52. أنواع الاستيفاء – الاستيفاء الخطي
الاستيفاء الخطي 
وصل النقاط مع بعضها البعض سواء كانت 
بعيدة أم قريبة من بعضها
يتطلب معرفة إحداثيات نقطة البداية والنهاية 
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 52

53. أنواع الاستيفاء – الاستيفاء الدوراني
الاستيفاء الدوراني 
يستخدم لتنفيذ مسارات على شكل أقواس أو دوائر 
يتطلب معرفة إحداثيات المركز ونصف القطر 
وإحداثيات نقطة البداية والنهاية
الاستيفاء اللولبي والقطعي والتكعيبي: وتستخدم 
كأجنحة الطيارات
ً
لتصنيع القطع المعقدة جدا
 spline الاستيفاء باستخدام توابع
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 53

54. سؤال اليوم
متى نستخدم الإحداثيات المطلقة والنسبية؟ 
 الفارزة الموجودة في المخبر تظهر الموضع بدقة 1 ميكرون، لماذا لا نحصل
على دقة أكبر من 10 ميكرون على قطع التشغيل؟
27 October 2014 CAM - Dr. Ahmad Almaleh 54