Miért csökken hirtelen a szerszámgépek pontossága?

1. A rendellenes megmunkálási pontossági hibák okai
A rendellenes megmunkálási pontossági hibák okai nagyon rejtettek és nehezen diagnosztizálhatók. Öt fő ok foglalható össze: a szerszámgép előtolási egysége módosult vagy megváltozott; A szerszámgép minden tengelyének abnormális nullapont-eltolása; Rendellenes axiális fordított hézag; Rendellenes motorműködési állapot, nevezetesen rendellenes elektromos és vezérlőalkatrészek; Mechanikai hibák, például csavarok, csapágyak, tengelykapcsolók és egyéb alkatrészek. Ezen túlmenően a megmunkáló programok programozása, a forgácsolószerszámok kiválasztása és az emberi tényezők is abnormális megmunkálási pontossághoz vezethetnek.
2. A CNC szerszámgépek hibadiagnosztikájának alapelvei
A külső és belső CNC szerszámgép mechanikai, hidraulikus és elektromos alkatrészeket integráló szerszámgép, így hibáinak előfordulását ez a három tényező is átfogóan tükrözi. A karbantartó személyzetnek először egyenként kell megvizsgálnia kívülről befelé, és igyekeznie kell elkerülni a véletlenszerű nyitást és szétszerelést, ellenkező esetben a hiba kibővül, a szerszámgép elveszti a pontosságát és csökkenti a teljesítményt.
Általánosságban elmondható, hogy a mechanikai hibák könnyebben észlelhetők, míg a CNC rendszerekben a hibák diagnosztizálása nehezebb. A hibaelhárítás előtt először a mechanikai hibák kiküszöbölésére kell ügyelni, amivel sokszor feleannyi erőfeszítéssel kétszeres eredmény érhető el.
A szerszámgép bekapcsolása előtt először meg kell figyelni, tesztelni, elemezni és meg kell győződni arról, hogy roncsolásmentes hibáról van szó, miközben a szerszámgép álló állapotban, kikapcsolt állapotban van; Működési körülmények között végezzen dinamikus megfigyelést, ellenőrzést és tesztelést a hibák azonosítása érdekében. A romboló hibák esetén a veszélyt meg kell szüntetni, mielőtt az áramellátást bekapcsolná.
Ha több hiba összefonódik és elfedve, és pillanatnyilag nincs mód elindulni, először a könnyű problémákat kell megoldani, majd a nehéz problémákat. Gyakran az egyszerű problémák megoldása után a nehezebbek is könnyebbé válhatnak.
3. Hibadiagnosztikai módszer CNC szerszámgépekhez
Intuitív módszer: (megfigyelés, szaglás, kérdezés, vágás) rákérdez a szerszámgépek hibáira, feldolgozási körülményeire stb. Ellenőrizze a - CRT riasztási információkat, riasztásjelző lámpákat, deformációt, füstölést, a kondenzátorok és egyéb alkatrészek égését, valamint a védőberendezések kioldását; Rendellenes hang hallás közben; Szag – Az elektromos alkatrészek égett szagot és egyéb kellemetlen szagot éreznek; Érintésfűtés, rezgés, rossz érintkezés stb.
Paramétervizsgálati módszer: A paramétereket általában a RAM-ban tárolják. Néha az akkumulátor elégtelen feszültsége, a rendszer hosszú távú áramkimaradása vagy külső interferencia paramétervesztést vagy zavart okozhat. A vonatkozó paramétereket a hibajellemzők alapján ellenőrizni és kalibrálni kell.
Leválasztási módszer: Egyes hibáknál, amelyeknél nehéz megkülönböztetni a CNC alkatrészt, a szervorendszert vagy a mechanikus alkatrészt, gyakran használnak leválasztási módszert.
Cserélje ki a feltételezett hibás sablont egy ugyanolyan funkciójú tartalék kártyára, vagy cserélje ki az azonos funkciójú sablonokat vagy egységeket, azonos típusú cseremódszerrel.
A funkcionális program tesztelési módszere magában foglalja néhány kis program írását a G, M, S, T és más függvények összes utasításához. A hibák diagnosztizálása során ezek a programok futtathatók a funkcionalitás hiányának megállapítására.
4. Példa a rendellenes megmunkálási pontossági hibák diagnosztizálására és kezelésére
A. Mechanikai hiba, amely rendellenes megmunkálási pontossághoz vezet
Hibajelenség: Egy SV-1000 függőleges megmunkálóközpont Frank rendszerrel. A hajtórúd forma megmunkálása során hirtelen kiderült, hogy a Z tengely előtolása rendellenes, ami legalább 1 mm-es vágási hibát eredményezett (túlvágás a Z irányban).
Hibadiagnosztika: A vizsgálat során megállapították, hogy a hiba hirtelen történt. A szerszámgép léptető üzemmódban van, és az adatok kézi bevitele esetén minden tengely normálisan működik, és minden riasztás nélkül visszatér a referenciaponthoz. Az elektromos vezérlőrészben a kemény hibák lehetősége kizárásra került. A következő szempontokat egyenként kell ellenőrizni.
Ellenőrizze azokat a megmunkálási programszegmenseket, amelyek akkor futnak, amikor a szerszámgép pontossága abnormális, különösen a szerszámhossz-kompenzáció, a kalibráció és a megmunkálási koordinátarendszer (G54-G59) kiszámítása tekintetében.
A kocogás üzemmódban a Z-tengelyt ismételten mozgatják, és a mozgásállapot vizuális, tapintási és auditív diagnosztizálása után azt találják, hogy a Z-tengely mozgási zaja rendellenes, különösen gyors kocogás esetén a zaj kifejezettebb. . Ennek alapján mechanikai szempontból rejtett veszélyek lehetnek.
Ellenőrizze a szerszámgép Z-tengely pontosságát. Mozgassa a Z-tengelyt egy kézi forgattyús impulzusgenerátor segítségével (nagyítását állítsa 1-re) × 100 sebességfokozatnál, azaz minden változtatási lépésnél a motor 0,1 mm-t táplál, és figyelje meg a mozgást. a Z-tengely mérőórával. A normál egyirányú mozgás fenntartása után az előre mozgás kiindulópontjaként, az impulzusgenerátor minden egyes változtatásával a szerszámgép Z-tengely mozgásának tényleges távolsága d=d1=d{{10 }}d3=...=0,1 mm azt jelzi, hogy a motor jól működik, és a pozicionálási pontosság is jó. A szerszámgép tényleges mozgási elmozdulásának változása négy szakaszra osztható:
(1) Machine tool movement distance d1>d=0,1 mm (1-nél nagyobb meredekség).
(2) Manifested as d1=0.1mm>d2>d3 (1-nél kisebb meredekség).
(3) A szerszámgép mechanizmusa valójában nem mozdult, és a legszokványosabb fordított hézagot mutatta.
(4) A szerszámgép mozgási távolsága megegyezik az impulzusgenerátor beállított értékével (1-es meredekséggel), és visszatér a szerszámgép normál mozgásához.
Függetlenül attól, hogy a fordított hézagot hogyan kompenzáljuk, jellemzője, hogy a (3) szakaszban lévő kompenzáció kivételével a többi szakaszban még mindig fennállnak a változások, különösen az (1) szakaszban, ami súlyosan befolyásolja a szerszámgép megmunkálási pontosságát. A kompenzációs folyamat során azt találtuk, hogy minél nagyobb a réskompenzáció, annál nagyobb a megtett távolság az (1) szakasz során.
A fenti ellenőrzést elemezve úgy gondolják, hogy több oka is lehet: egyrészt a motorban van rendellenesség, másrészt mechanikai meghibásodás, harmadrészt pedig rés van a csavarban. A hiba további diagnosztizálásához válassza le teljesen a motort és a csavart, és külön ellenőrizze a motort és a mechanikus részeket. Az ellenőrzés eredménye azt mutatja, hogy a motor normálisan működik; A mechanikus rész diagnosztizálása során azt találták, hogy a vezérorsó kézi elfordítása során jelentős rés volt a kezdeti mozgásban. Normál körülmények között érezni kell a csapágyak rendezett és egyenletes mozgását.
Hibakezelés: Szétszerelés és ellenőrzés után kiderült, hogy a csapágy valóban megsérült, és golyóscsapágyak is leestek. Csere után a szerszámgép visszatért a normál működéshez.
B. A nem megfelelő vezérlési logika rendellenes megmunkálási pontossághoz vezet
Hibajelenség: Egy sanghaji szerszámgépgyártó által gyártott megmunkálóközpont Frank rendszerrel rendelkezik. A megmunkálási folyamat során azt találták, hogy a szerszámgép X-tengely pontossága abnormális, minimális pontossági hibája 0.008 mm, maximális pontossági hibája 1,2 mm. Hibadiagnózis: Az ellenőrzés során a szerszámgépet a G54-es munkadarab-koordinátarendszerrel igény szerint beállítottuk. Kézi adatbeviteli módban futtasson egy programot a G54 koordinátarendszerben, azaz "GOOG90G54X60. OY70. OF150; M30;". A készenléti ágy működése után a kijelzőn megjelenő mechanikai koordinátaérték (X-tengely) "-1025.243". Jegyezze fel ezt az értéket. Ezután kézi üzemmódban mozgassa a szerszámgépet bármely más pozícióba, és futtassa újra az előző programszegmenst kézi adatbeviteli módban. A szerszámgép leállása után a rendszer a szerszámgép koordinátaértékét "-1024.891"-ként jelenik meg, ami 0,352 mm-rel különbözik az előző végrehajtás utáni értéktől. Ugyanezzel a módszerrel mozgassa az X-tengelyt különböző pozíciókba, és hajtsa végre ismételten a programrészletet. A monitoron megjelenő értékek mind eltérőek (instabilok).
Az X-tengely mérőórával történő gondos vizsgálata során kiderült, hogy a mechanikai helyzet tényleges hibája összhangban van a számok által kijelzett hibával, ami arra utal, hogy a meghibásodás oka az X-tengelyen túlzottan ismételt pozicionálási hiba volt. Az X tengely fordított hézagának és pozicionálási pontosságának ellenőrzése és hibaértékének ismételt kiegyenlítése nem járt eredménnyel. Ezért gyanítható, hogy problémák vannak a rácsvonalzóval és a rendszerparaméterekkel. De miért történt ekkora hiba a megfelelő riasztási üzenetek nélkül? A további vizsgálat során kiderült, hogy ez a tengely függőleges, és az X-tengely elengedésekor az orsódoboz leesik, ami a hibát okozza.
Hibakezelés: A szerszámgép PLC logikai vezérlőprogramja módosult, azaz az X tengely elengedésekor először az X tengely terhelését engedélyezze, majd engedje el az X tengelyt; Az X-tengely rögzítésekor először rögzítse az X-tengelyt, majd távolítsa el az engedélyezést. A beállítás után a szerszámgép meghibásodása megszűnt.
C. Rendellenes megmunkálási pontosság, amelyet a szerszámgép helyzetének problémái okoznak
Hibajelenség: Hangzhouban gyártott függőleges CNC marógép, amely a Peking KND{0}}M rendszerrel van felszerelve. Kocogás vagy megmunkálás során Z-tengely rendellenességeket találtak.
Hibadiagnosztika: A vizsgálat során megállapították, hogy a Z-tengely egyenetlenül mozog fel-le zajjal, és van egy bizonyos rés. A motor beindításakor instabil zaj és egyenetlen erőeloszlás tapasztalható a Z-tengely felfelé irányuló mozgásában a kocogás üzemmódban, és úgy érzi, hogy a motor elég erősen remeg; Lefelé haladva nincs ilyen nyilvánvaló remegés; Leállításkor nincs remegés, ami a megmunkálási folyamat során jobban észrevehető. Az elemzés azt sugallja, hogy a meghibásodásnak három oka lehet: egyrészt a csavar fordított hézaga nagyon nagy; A második a Z tengelyű motor rendellenes működése; A harmadik probléma az, hogy a szíjtárcsa megsérült az egyenlőtlen erőeloszlás miatt. De egy dolgot meg kell jegyezni, hogy nincs remegés megálláskor és egyenetlen fel-le mozgás, így a motor rendellenes működésének problémája kizárható. Ezért először a mechanikai részt kell diagnosztizálni, és a diagnosztikai vizsgálat során a tűréshatáron belül nem találtak rendellenességet. A kizárási szabályt használva az egyetlen probléma az övvel van. A szíj átvizsgálása során kiderült, hogy most cserélték. Az öv gondos átvizsgálása során azonban kiderült, hogy az öv belső oldalán különböző mértékű sérülések találhatók, amit egyértelműen az egyenetlen erőhatás okozott. Mi volt ennek az oka? A diagnózis során kiderült, hogy probléma volt a motor elhelyezésével, vagyis a befogás szöge és helyzete aszimmetrikus, ami egyenetlen erőhatást eredményezett.
Hibakezelés: Csak szerelje vissza a motort, állítsa be a szögbe, mérje meg a távolságot (a motor és a Z-tengely csapágya között), és ellenőrizze, hogy a szíj mindkét oldalán egyenletes hosszúságú legyen. Így megszűnik a Z-tengely egyenetlen fel-le mozgása, valamint a zaj és a remegés, és a Z-tengely megmunkálása visszaáll a normál kerékvágásba.
D. A rendszer paraméterei nincsenek optimalizálva, a motor rendellenesen működik
A rendellenes megmunkálási pontosságot okozó rendszerparaméterek főként a gépi előtolóegységet, nullaponteltolást, fordított távolságot stb. tartalmazzák. Például a Frank CNC rendszernek kétféle előtolóegysége van: metrikus és angolszász. A szerszámgépek javítása során a helyi kezelés gyakran befolyásolja a nullaponteltolás és a hézag változásait. A hiba elhárítása után időben ki kell igazítani és módosítani kell; Másrészt az erős mechanikai kopás vagy a laza csatlakozási pozíciók a paraméterek mért értékeinek változását is okozhatják, és ennek megfelelő módosítások szükségesek a szerszámgépek megmunkálási pontosságának követelményeihez.
Hibajelenség: Hangzhouban gyártott függőleges CNC marógép, amely a Peking KND{0}}M rendszerrel van felszerelve. A megmunkálási folyamat során azt találták, hogy az X-tengely pontossága rendellenes.
Hibadiagnózis: Az ellenőrzés során megállapították, hogy az X-tengelyen van egy bizonyos rés, és instabil jelenség van a motor indításakor. Ha kézzel megérinti az X tengelyes motort, azt érzi, hogy a motor elég erősen húz, de amikor leáll, a húzás nem szembetűnő, főleg jogos üzemmódban. Az elemzés azt sugallja, hogy a meghibásodásnak két oka van: először is nagy holtjáték van a vezércsavarok között; A második probléma az X tengelyű motor rendellenes működése.
Hibakezelés: Használja a KND{0}}M rendszer paraméter funkcióját a motor hibakereséséhez. Először kompenzálja a meglévő hézagokat, majd állítsa be a szervorendszer paramétereit és az impulzuselnyomás funkció paramétereit, szüntesse meg az X tengelyű motor rezgését, és állítsa vissza a szerszámgép megmunkálási pontosságát a normál értékre.