Scăderea bruscă a preciziei mașinii-unelte? 4 principii de diagnosticare și 5 metode de diagnosticare

1, Cauzele erorilor anormale de precizie de prelucrare
Cauzele erorilor anormale ale preciziei de prelucrare sunt extrem de secrete și dificil de diagnosticat. Pot fi rezumate cinci motive principale: unitatea de avans a mașinii-unelte a fost modificată sau schimbată; Decalaj de zero anormal al fiecărei axe a mașinii-unelte; clearance-ul invers axial anormal; Stare anormală de funcționare a motorului, și anume piese electrice și de control anormale; Defecțiuni mecanice, cum ar fi șuruburi, rulmenți, cuplaje și alte componente. În plus, programarea programelor de prelucrare, selectarea sculelor de tăiere și factorii umani pot duce, de asemenea, la o precizie anormală de prelucrare.
2, Principii pentru diagnosticarea defecțiunilor mașinilor-unelte CNC
1. Mașina-uneltă CNC externă și internă este o mașină-uneltă care integrează componente mecanice, hidraulice și electrice, astfel încât apariția defecțiunilor sale va fi, de asemenea, reflectată în mod cuprinzător de acești trei factori. Personalul de întreținere trebuie să inspecteze mai întâi unul câte unul din exterior spre interior și să încerce să evite deschiderea și dezasamblarea aleatorie, altfel va extinde defecțiunea, va duce la pierderea preciziei mașinii-unelte și va reduce performanța.
În general, defecțiunile mecanice sunt mai ușor de detectat, în timp ce diagnosticarea defecțiunilor în sistemele CNC este mai dificilă. Înainte de depanare, acordați mai întâi atenție eliminării defecțiunilor mecanice, care adesea pot obține de două ori rezultatul cu jumătate din efort.
3. Mai întâi static, apoi dinamic. În starea statică a mașinii-unelte când este oprită, după înțelegerea, observarea, testarea, analizarea și confirmarea că este o defecțiune nedistructivă, mașina unealtă poate fi pornită; În condiții de funcționare, efectuați observații dinamice, inspecții și teste pentru a identifica defecțiunile. Pentru defecte distructive, pericolul trebuie eliminat înainte de a putea fi aplicată puterea.
4. Când mai multe defecțiuni sunt împletite și acoperite și nu există nicio modalitate de a începe în acest moment, problemele ușoare ar trebui rezolvate mai întâi, iar problemele mai dificile ar trebui rezolvate mai târziu. Adesea, după rezolvarea unor probleme simple, cele mai dificile pot deveni și mai ușoare.
3, Metoda de diagnosticare a defecțiunilor pentru mașini-unelte CNC
1. Metodă intuitivă: (observarea, mirosul, chestionarea, tăierea) întrebarea despre defecțiuni ale mașinilor-unelte, condiții de prelucrare etc; Verificați - informațiile de alarmă CRT, luminile indicatoare de alarmă, deformarea, fumatul, arderea condensatoarelor și a altor componente și declanșarea dispozitivelor de protecție; Sunet anormal în timpul ascultării; Miros - Componentele electrice au un miros de ars și alte mirosuri neplăcute; Încălzire la atingere, vibrații, contact slab etc.
2. Metoda de inspecție a parametrilor: Parametrii sunt de obicei stocați în RAM. Uneori, tensiunea insuficientă a bateriei, o întrerupere a alimentării pe termen lung a sistemului sau interferențele externe pot cauza pierderea parametrilor sau confuzia. Parametrii relevanți trebuie verificați și calibrați pe baza caracteristicilor defecțiunii.
3. Metoda de izolare: Pentru unele defecțiuni care sunt dificil de diferențiat între partea CNC, servosistemul sau partea mecanică, este adesea folosită metoda de izolare.
4. Metodă de schimb de același tip: Înlocuiți șablonul suspectat defect cu o placă de rezervă cu aceeași funcție sau schimbați șabloane sau unități cu aceeași funcție.
5. Metoda de testare a programelor funcționale implică scrierea unor programe mici cu toate instrucțiunile G, M, S, T și alte funcții. La diagnosticarea defecțiunilor, aceste programe pot fi rulate pentru a determina lipsa funcționalității.
4, Exemplu de diagnosticare și tratare a erorilor anormale de precizie de prelucrare
1. Defecțiune mecanică care duce la o precizie anormală de prelucrare
Fenomen de defecțiune: un centru de prelucrare vertical SV-1000 folosind sistemul Frank. În timpul prelucrării matriței bielei, s-a descoperit brusc că avansul axei Z era anormală, rezultând o eroare de tăiere de cel puțin 1 mm (supra tăiere în direcția Z).
Diagnosticarea defecțiunii: În timpul anchetei s-a constatat că defecțiunea s-a produs brusc. Mașina-uneltă se află în modul Jog și, la introducerea manuală a datelor, toate axele funcționează normal și revin la punctul de referință fără nicio alarmă. A fost exclusă posibilitatea apariției unor defecțiuni grave în partea de comandă electrică. Următoarele aspecte ar trebui verificate unul câte unul.
Verificați segmentele programului de prelucrare care rulează atunci când precizia mașinii-unelte este anormală, în special pentru compensarea lungimii sculei, calibrarea și calculul sistemului de coordonate de prelucrare (G54-G59).
În modul Jog, axa Z este mișcată în mod repetat, iar după diagnosticarea vizuală, tactilă și auditivă a stării sale de mișcare, se constată că zgomotul de mișcare a axei Z este anormal, mai ales când se deplasează rapid, zgomotul este mai pronunțat. . Pe baza acestui fapt, pot exista pericole ascunse în aspectul mecanic.
Check the Z-axis accuracy of the machine tool. Move the Z-axis using a hand cranked pulse generator (set its magnification to 1) × At a gear of 100, that is, for each step of change, the motor feeds 0.1mm, and observe the movement of the Z-axis with a dial gauge. After maintaining normal unidirectional motion as the starting point for forward motion, with each change in the pulse generator, the actual distance of the Z-axis movement of the machine tool d=d1=d2=d3=...=0.1mm indicates that the motor is running well and the positioning accuracy is also good. When it comes to the actual movement displacement of the machine tool, it can be divided into four stages: (1) the machine tool movement distance d1>d=0.1mm (slope greater than 1); (2) Manifested as d1=0.1mm>d2>d3 (pantă mai mică de 1); (3) Mecanismul mașinii-unelte nu s-a mișcat efectiv și a prezentat cel mai standard spațiu liber invers; (4) Distanța de mișcare a mașinii-unelte este egală cu valoarea setată a generatorului de impulsuri (cu o pantă de 1) și revine la mișcarea normală a mașinii-unelte. Indiferent de modul în care este compensată jocul invers, caracteristica sa este că, cu excepția compensării din etapa (3), modificările din alte etape mai există, în special în etapa (1), ceea ce afectează serios precizia de prelucrare a mașinii-unelte. În timpul procesului de compensare, s-a constatat că cu cât compensarea decalajului este mai mare, cu atât distanța parcursă în etapa (1) este mai mare.
Analizând inspecția de mai sus, se crede că există mai multe motive posibile: în primul rând, există o anomalie a motorului, în al doilea rând, există o defecțiune mecanică și, în al treilea rând, există un gol în șurub. Pentru a diagnostica în continuare defecțiunea, deconectați complet motorul și șurubul și inspectați separat motorul și piesele mecanice. Rezultatul inspecției arată că motorul funcționează normal; În diagnosticarea piesei mecanice, s-a constatat că a existat un decalaj semnificativ în mișcarea inițială la rotirea manuală a șurubului. În circumstanțe normale, ar trebui să fie posibil să se simtă mișcarea ordonată și lină a rulmenților.
Tratarea defecțiunilor: După dezasamblare și inspecție, sa constatat că rulmentul a fost într-adevăr deteriorat și că au căzut rulmenți cu bile. După înlocuire, mașina unealtă a revenit la normal.
2. Logica de control necorespunzătoare care duce la o precizie anormală de prelucrare
Fenomen de defecțiune: Un centru de prelucrare produs de un producător de mașini-unelte din Shanghai are un sistem Frank. În timpul procesului de prelucrare, s-a constatat că precizia pe axa X a mașinii-unelte era anormală, cu o eroare minimă de precizie de 0.008 mm și o eroare maximă de precizie de 1,2 mm. Diagnosticarea defecțiunilor: În timpul inspecției, mașina unealtă a fost configurată cu sistemul de coordonate a piesei de prelucrat G54, după cum este necesar. În modul de introducere manuală a datelor, rulați un program în sistemul de coordonate G54, adică „GOOG90G54X60. OY70. OF150; M30;”. După pornirea patului de așteptare, valoarea coordonatelor mecanice afișată pe afișaj este (axa X) „-1025.243”. Înregistrați această valoare. Apoi, în modul manual, mutați mașina unealtă în orice altă poziție și rulați din nou segmentul de program anterior în modul de introducere manuală a datelor. După oprirea mașinii-unelte, se constată că valoarea coordonatei mașinii-unelte este afișată ca „-1024.891”, care este cu 0,352 mm diferită de valoarea de după execuția anterioară. Folosind aceeași metodă, mutați axa X în diferite poziții și executați în mod repetat segmentul de program. Valorile afișate pe monitor sunt toate diferite (instabile). Inspecția atentă a axei X folosind un cadran a arătat că eroarea reală în poziția mecanică a fost în concordanță cu eroarea afișată de numere, indicând că cauza defecțiunii a fost o eroare de poziționare repetă excesivă pe axa X. Verificarea jocului invers și a preciziei de poziționare a axei X și compensarea valorii erorii acesteia din nou nu a avut niciun efect. Prin urmare, se suspectează că există probleme cu rigla de rețea și parametrii sistemului. Dar de ce a apărut o eroare atât de mare fără mesaje de alarmă corespunzătoare? O inspecție ulterioară a arătat că această axă este verticală, iar când axa X este eliberată, cutia axului cade în jos, provocând eroarea.
Tratarea defecțiunilor: Programul de control logic PLC al mașinii-unelte a fost modificat, adică atunci când axa X este eliberată, activați mai întâi încărcarea axei X și apoi eliberați axa X; Când prindeți axa X, mai întâi prindeți axa X și apoi eliminați activarea. După reglare, defecțiunea mașinii-unelte a fost rezolvată.
3. Precizie anormală de prelucrare cauzată de probleme de poziție a mașinii-unelte
Fenomen de defecțiune: o mașină de frezat CNC verticală produsă în Hangzhou, echipată cu sistemul Beijing KND-10M. În timpul alergării sau prelucrării, au fost găsite anomalii ale axei Z.
Diagnosticarea defecțiunilor: La inspecție, s-a constatat că axa Z se mișcă neuniform în sus și în jos cu zgomot și există un anumit decalaj. Când motorul este pornit, există un zgomot instabil și o distribuție neuniformă a forței în mișcarea ascendentă a axei Z în modul Jog și se simte că motorul tremură destul de puternic; Când vă deplasați în jos, nu există o astfel de scuturare evidentă; Când este oprit, nu există nicio agitație, ceea ce este mai vizibil în timpul procesului de prelucrare. Analiza sugerează că există trei motive pentru defecțiune: în primul rând, jocul invers al șurubului este foarte mare; Al doilea este funcționarea anormală a motorului axei Z; A treia problemă este că scripetele este deteriorat la distribuția neuniformă a forței. Dar un lucru de remarcat este că nu există nicio tremurare la oprire și mișcare neuniformă în sus și în jos, astfel încât problema funcționării anormale a motorului poate fi exclusă. Prin urmare, diagnosticați mai întâi partea mecanică și nu s-au găsit anomalii în timpul procesului de testare diagnostică, în limitele toleranței. Folosind regula de excludere, singura problemă rămasă este cu centura. La inspectarea curelei s-a constatat ca tocmai fusese inlocuita. Cu toate acestea, la inspectarea atentă a centurii, s-a constatat că au existat grade diferite de deteriorare pe interiorul centurii, care a fost cauzată în mod clar de forța neuniformă. Care a fost motivul pentru asta? În diagnoză s-a constatat că a existat o problemă cu amplasarea motorului, adică unghiul și poziția de prindere au fost asimetrice, rezultând o forță neuniformă.
Tratarea defecțiunilor: Reinstalați motorul, aliniați-l cu unghiul, măsurați distanța (între motor și rulmentul axei Z) și asigurați-vă că lungimea pe ambele părți ale curelei este uniformă. În acest fel, mișcarea neuniformă în sus și în jos a axei Z, precum și zgomotul și tremuratul, sunt eliminate, iar prelucrarea axei Z revine la normal.
4. Parametrii sistemului nu sunt optimizați, motorul funcționează anormal
Parametrii sistemului care cauzează o precizie anormală de prelucrare includ în principal unitatea de alimentare a mașinii, decalajul zero, jocul invers etc. De exemplu, sistemul Frank CNC are două tipuri de unități de alimentare: metrice și imperiale. În procesul de reparare a mașinilor-unelte, manipularea locală afectează adesea modificările decalajului zero și ale jocului. După rezolvarea defecțiunii, trebuie făcute ajustări și modificări în timp util; Pe de altă parte, uzura mecanică severă sau pozițiile de conexiune slăbite pot provoca, de asemenea, modificări ale valorilor măsurate ale parametrilor și sunt necesare modificări corespunzătoare pentru a îndeplini cerințele de precizie de prelucrare a mașinilor-unelte.
Fenomen de defecțiune: o mașină de frezat CNC verticală produsă în Hangzhou, echipată cu sistemul Beijing KND-10M. În timpul procesului de prelucrare, sa constatat că precizia axei X era anormală.
Diagnosticare defecțiuni: La inspecție, s-a constatat că există un anumit decalaj pe axa X și există un fenomen instabil la pornirea motorului. Când atingeți motorul axei X cu mâna, simțiți că motorul trage destul de greu, dar când se oprește, tragerea nu este evidentă, mai ales în modul jog. Analiza sugerează că există două motive pentru defecțiune: în primul rând, există un joc mare între șuruburile de plumb; A doua problemă este funcționarea anormală a motorului pe axa X.
Tratarea defecțiunilor: utilizați funcția de parametri a sistemului KND-10M pentru a depana motorul. În primul rând, compensați golurile existente, apoi ajustați parametrii sistemului servo și parametrii funcției de suprimare a pulsului, eliminați vibrația motorului pe axa X și restabiliți precizia de prelucrare a mașinii-unelte la normal.