محرك المحور الرئيسي لآلات التصنيع بالحاسوب مدمج مع المحور الرئيسي للآلة في جهاز واحد

Thread Content

1. السرعة العالية والدقة العالية: تُعد السرعة والدقة من المؤشرات المهمة للآلات التحكم الرقمي، حيث يرتبطان مباشرة بكفاءة المعالجة وجودة المنتج. حاليًا، تستخدم أنظمة التحكم الرقمي معالجات ذات عدد بتات وتردد أعلى، لزيادة سرعة المعالجة الأساسية للنظام. في الوقت نفسه، يتم استخدام رقائق إلكترونية ذات حجم هائل وهياكل مكونة من عدة معالجات دقيقة، وذلك لزيادة قدرة النظام على معالجة البيانات، أي لزيادة سرعة ودقة عمليات الحساب. كما يتم استخدام محركات كهربائية خطية لتشغيل طاولة العمل في الآلات بطريقة التغذية الخطية المستقيمة، وتتميز هذه الطريقة بسرعة عالية وخصائص استجابة ديناميكية ممتازة. يتم استخدام تقنية التحكم التفاعلي لتقليل خطأ التأخر في المتابعة، وبالتالي تحسين دقة القطع عند المنعطفات. لتلبية متطلبات المعالجة فائقة السرعة، تستخدم الآلات الأوتوماتيكية تصميمًا يجمع بين محرك المحور الرئيسي ومحور الآلة نفسه، مما يؤدي إلى دمج محرك التردد المتغير مع محور الآلة. كما يتم استخدام محامل من نوع المحامل المعلقة مغناطيسيًا، أو المحامل ذات الضغط الهيدروليكي، أو المحامل الخزفية في هذه الآلات. في الوقت الحالي، بدأ استخدام الأدوات الخزفية والأدوات المغطاة بالألماس. 2. مراكز المعالجة المتعددة الوظائف المزودة بآلية تغيير الأدوات تلقائيًا (بسعة خزان للأدوات يمكن أن تصل إلى أكثر من 100 أداة)، والتي يمكنها تنفيذ عمليات مختلفة مثل الطحن والحفر والثقب والتشكيل والتوسيع وصنع الخيوط على نفس آلة المعالجة في نفس الوقت. كما تستخدم آلات المعالجة الرقمية الحديثة محاور متعددة وطرق قطع متعددة الأوجه، أي إجراء عمليات قطع مختلفة على أجزاء مختلفة من الجزء الواحد في نفس الوقت. يتيح نظام التحكم الرقمي، بفضل استخدامه لهيكل متعدد المعالجات وطريقة التحكم في الانقطاعات المتدرجة، إمكانية معالجة الأجزاء وكتابة البرامج في نفس الآلة في نفس الوقت، مما يحقق ما يُسمى بـ “المعالجة في الخلفية والتحرير في الواجهة”. لتلبية متطلبات أنظمة التصنيع المرنة وأنظمة الحوسبة المتكاملة، يتمتع نظام التحكم الرقمي بواجهات توصيل تسلسلية عن بُعد، بل ويمكنه الاتصال بالشبكة لتحقيق التواصل بياني بين أجهزة التحكم الرقمي، كما يمكنه التحكم المباشر في عدة أجهزة من هذا النوع. 3. ستدمج الآلات الحديثة المتطورة ذات التحكم الرقمي تقنية التحكم التكيفي، والتي تقوم بضبط معايير العمل تلقائيًا وفقًا لتغيرات ظروف القطع، مما يسمح بالحفاظ على أفضل حالة عمل أثناء عملية المعالجة، وبالتالي الحصول على دقة عالية في المعالجة وخشونة سطحية منخفضة، كما يعزز ذلك من عمر الأدوات وكفاءة إنتاج المعدات. يتمتع بوظائف التشخيص الذاتي والإصلاح الذاتي، حيث يقوم النظام طوال فترة التشغيل بإجراء تشخيص ذاتي وفحص مستمر لنظام CNC نفسه وكذلك للأجهزة المتصلة به. عند حدوث أي عطل، يجب اتخاذ تدابير فورية مثل إيقاف التشغيل، وإرسال إشعار بالعطل لتحديد موقعه وأسبابه. كما يمكنه أيضًا إيقاف تشغيل الوحدة التالفة تلقائيًا وتشغيل الوحدة الاحتياطية، لضمان تلبية متطلبات بيئة العمل غير المأهولة. لتحقيق متطلبات تشخيص الأعطال الأعلى، فإن الاتجاه المستقبلي هو استخدام أنظمة التشخيص القائمة على الذكاء الاصطناعي. 4. أتمتة برمجة التحكم العددي: مع تطور تقنيات استخدام الحواسيب، أصبح البرمجة التلقائية التفاعلية باستخدام برامج CAD/CAM منتشرة بشكل كبير، وهي تمثل اتجاهًا جديدًا في تطور تقنيات التحكم العددي. إنها رسومات تصميم الأجزاء المُنتجة باستخدام برنامج CAD، ثم يتم حساب مسارات الأدوات في الحاسوب ومعالجتها لاحقًا، مما يؤدي إلى إنشاء برنامج تشغيل لمعالجة الأجزاء بشكل تلقائي، وذلك لتحقيق التكامل بين برنامجي CAD وCAM. مع تطور تقنيات CIMS، ظهرت حاليًا طريقة برمجة أوتوماتيكية كاملة تجمع بين CAD/CAPP/CAM. والفرق الأساسي بين هذه الطريقة وطرق البرمجة في أنظمة CAD/CAM هو أن معايير عمليات المعالجة اللازمة للبرمجة لا تحتاج إلى تدخل بشري، بل يتم الحصول عليها مباشرة من قاعدة بيانات CAPP داخل النظام. 5. تعظيم الموثوقية: لطالما كانت موثوقية الآلات الأوتوماتيكية المبرمجة أحد المؤشرات الرئيسية التي يهتم بها المستخدمون. سيستخدم نظام التحكم الرقمي رقاقات دوائر ذات درجة تكامل أعلى، مع الاستفادة من رقاقات الدوائر المتكاملة الكبيرة الحجم أو فائقة الحجم، سواء كانت متخصصة أو هجينة، وذلك لتقليل عدد المكونات وبالتالي تحسين موثوقية النظام. من خلال تحويل وظائف الأجهزة إلى برمجيات، لتلبية متطلبات مختلف وظائف التحكم، وفي الوقت نفسه باستخدام هيكل أجهزة الآلات المعياري والقابل للتكيف والمتسلسل، يتم تحسين حجم إنتاج الأجهزة، كما يسهل ذلك تنظيم الإنتاج وضمان جودته. كما يتم تنفيذ أنواع مختلفة من إجراءات التشخيص، مثل التشخيص التلقائي والتشخيص عبر الإنترنت والتشخيص خارج الشبكة، وذلك لتحديد أعطال الأجهزة الصلبة والبرمجيات والأجهزة الخارجية المختلفة في النظام وإصدار تنبيهات بشأنها. استخدام إشارات الإنذار للتخلص من الأعطال في الوقت المناسب؛ واستخدام تقنيات التحمل لتطبيق تصميم “الاحتياطي” على المكونات الهامة، من أجل التعافي التلقائي من الأعطال؛ واستخدام مختلف تقنيات الاختبار والمراقبة، لتوفير الحماية التلقائية في حالات مثل تجاوز الحدود أثناء الإنتاج، أو تلف الأدوات، أو وجود تداخلات، أو انقطاع التيار الكهربائي. 6. تصغير نظام التحكم: يسهل تصغير أنظمة التحكم الرقمي دمج الأجهزة الميكانيكية والكهربائية في جهاز واحد. في الوقت الحالي، يتم استخدام رقائق متكاملة ذات حجم كبير جدًا، بالإضافة إلى لوحات دوائر مطبوعة متعددة الطبقات، مع استخدام طرق تركيب ثلاثية الأبعاد، مما يسمح بتركيب المكونات الإلكترونية بكثافة عالية، وبالتالي تقليل المساحة المطلوبة للنظام بشكل كبير. وسيؤدي استخدام شاشات الكريستال السائل الملونة الرقيقة الجديدة بدلاً من أنابيب الأشعة الكاثودية التقليدية، إلى تصغير حجم أنظمة التشغيل الرقمية أكثر فأكثر. يسمح ذلك بتركيبه بسهولة على معدات الآلات، مما يسهل استخدام الآلات المبرمجة عدديًا. ووفقًا لمعلومات من الشركة الصينية للسكك الحديدية، فقد بلغت قيمة الاستثمارات في البنية التحتية للسكك الحديدية خلال النصف الأول من هذا العام 265.13 مليار يوان، بزيادة قدرها 12.7% مقارنة بالعام السابق؛ كما تم تشغيل 2226 كيلومترًا من الخطوط الجديدة. من حيث الكمية، لم يتم تنفيذ سوى حوالي ثلثي إلى ثلاثة أرباع من الاستثمارات المخطط لها في مجال السكك الحديدية خلال النصف الأول من العام. لكن، قال وانغ مينغشو، عضو أكاديمية الهندسة الصينية: “إن وضع بناء السكك الحديدية حاليًا ممتاز للغاية، وهناك دافع قوي في جميع الجوانب، ومن المتوقع أن يشهد النصف الثاني من العام طفرة في بناء السكك الحديدية، ومن المرجح أن تتجاوز استثمارات السكك الحديدية هذا العام الهدف المحدد والبالغ 800 مليار يوان”. ”لذلك، من الواضح أن استثمارات بناء السكك الحديدية في النصف الثاني من العام ستدخل مرحلة من النمو المستمر والتسارع. علاوة على ذلك، فإن التقدم المطرد لمبادرة “الحزام والطريق” يخلق أيضًا فرصًا كبيرة للاستثمار في مجال البنية التحتية. تعد البنية التحتية من المجالات ذات الأولوية في مشروع “الحزام والطريق”， كما أن هناك حاجة كبيرة إلى البنية التحتية في معظم المناطق الواقعة على طول مسار هذا المشروع. وهناك العديد من المشاريع مثل السكك الحديدية والطرق ومشاريع الطاقة والموانئ وتكنولوجيا المعلومات والمناطق الصناعية، والتي يتم التخطيط لتنفيذها بسرعة. وتوجد فرص تجارية كبيرة للتعاون في مجال البنية التحتية في هذه المناطق. كشف شين دانيانغ، المتحدث باسم وزارة التجارة، أن الشركات الصينية قامت، في الفترة من يناير إلى يونيو، بتنفيذ 1401 مشروع تعاقدي في 60 دولة على طول مسار “الحزام والطريق”， بقيمة عقود جديدة بلغت 37.55 مليار دولار أمريكي. من الواضح أنه بالنسبة لصناعة المعدات الهندسية، التي ترتبط ارتباطًا وثيقًا باستثمارات البنية التحتية، فإن كل خبر من الأخبار المذكورة أعلاه يمثل فرصًا كبيرة للتطور.