Le cause dei difetti anomali di precisione della lavorazione sono altamente nascoste e difficili da diagnosticare. Oggi ho riassunto per voi i 4 principi diagnostici e i 5 metodi diagnostici. Li conosci tutti?
1. Cause di guasti anomali alla precisione della lavorazione
Cinque ragioni principali: l'unità di avanzamento della macchina utensile viene modificata o cambiata; lo spostamento dello zero di ciascun asse della macchina utensile è anomalo; il gioco assiale è anomalo; lo stato di funzionamento del motore è anomalo, ovvero le parti elettriche e di controllo sono anomale; guasti meccanici, come viti, cuscinetti, giunti e altri componenti. Inoltre, anche la preparazione dei programmi di lavorazione, la scelta degli utensili e i fattori umani possono portare ad una precisione di lavorazione anomala.
2. Principi di diagnosi dei guasti delle macchine utensili CNC
1. Guarda prima l'esterno e poi l'interno. Le macchine utensili CNC sono macchine utensili che integrano meccanica, idraulica ed elettricità, quindi il verificarsi di guasti sarà riflesso in modo completo anche da questi tre. Il personale addetto alla manutenzione dovrebbe prima condurre ispezioni una per una dall'esterno verso l'interno e cercare di evitare disimballaggi e disassemblaggi casuali. In caso contrario, il guasto verrà amplificato, la macchina utensile perderà precisione e le prestazioni saranno ridotte.
2. Prima meccanica, poi elettrica. In generale, i guasti meccanici sono più facili da individuare, mentre la diagnosi dei guasti del sistema CNC è più difficile. Prima di procedere alla risoluzione dei problemi, prestare innanzitutto attenzione all'eliminazione dei guasti meccanici, che spesso possono ottenere il doppio del risultato con la metà dello sforzo.
3. Prima statico, poi dinamico. Innanzitutto, nello stato statico della macchina utensile spenta, attraverso la comprensione, l'osservazione, il test e l'analisi, la macchina utensile può essere accesa solo dopo che è stato confermato che si tratta di un guasto non distruttivo; in condizioni operative, condurre osservazioni dinamiche, ispezionare e testare per individuare guasti. In caso di guasti distruttivi, il pericolo deve essere eliminato prima di poter inserire l'alimentazione.
4. Prima semplice, poi complesso. Quando più errori sono intrecciati e nascosti e non hai idea da dove cominciare, dovresti risolvere prima i problemi facili e poi quelli più difficili. Spesso, una volta risolti i problemi semplici, i problemi difficili possono diventare più facili.
3. Metodi di diagnosi dei guasti delle macchine utensili CNC
1. Metodo intuitivo: (guarda, ascolta e chiedi) Ask - fenomeni di guasto della macchina utensile, condizioni di lavorazione, ecc.; guardare - Informazioni allarme CRT, spie di allarme, condensatori e altri componenti deformati, fumati e bruciati, intervento della protezione, ecc.; ascolta - suono anomalo; odore: odore di componenti elettrici bruciati e altri odori; tocco: calore, vibrazioni, scarso contatto, ecc.
2. Metodo di controllo dei parametri: i parametri vengono generalmente memorizzati nella RAM. A volte la tensione della batteria è insufficiente, il sistema non viene acceso per un lungo periodo o interferenze esterne causano la perdita o la confusione dei parametri. I parametri rilevanti devono essere controllati e calibrati in base alle caratteristiche del guasto.
3. Metodo di isolamento: per alcuni guasti è difficile distinguere se sono causati dalla parte CNC, dal servosistema o dalla parte meccanica. Spesso viene utilizzato il metodo dell'isolamento.
4. Un metodo di sostituzione simile utilizza una scheda di riserva con la stessa funzione per sostituire il modulo sospettato di essere difettoso o scambia moduli o unità con la stessa funzione.
5. Metodo di test del programma funzionale: scrivere alcuni piccoli programmi per tutte le istruzioni delle funzioni G, M, S e T. Eseguire questi programmi durante la diagnosi dei guasti per determinare la mancanza di funzioni.
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(Fonte immagine: Angke Machine Tool)
4. Esempi di diagnosi di guasti ed elaborazione di precisione di lavorazione anomala
1. Un guasto meccanico provoca una precisione di elaborazione anomala
Fenomeno di errore: un centro di lavoro verticale SV-1000 utilizza il sistema Frank. Durante la lavorazione dello stampo della biella, si è scoperto improvvisamente che l'avanzamento dell'asse Z era anomalo, provocando un errore di taglio di almeno 1 mm (sovrataglio in direzione Z).
Diagnosi del guasto: durante l'indagine si è appreso che il guasto si è verificato all'improvviso. La macchina utensile sta facendo jogging e ciascun asse funziona normalmente in modalità di immissione manuale dei dati e ritorna normalmente al punto di riferimento. Non vi è alcuna segnalazione di allarme e viene eliminata la possibilità di un guasto grave nella parte di controllo elettrico. I seguenti aspetti dovrebbero essere controllati principalmente uno per uno.
Controllare il segmento del programma di elaborazione in esecuzione quando la precisione della macchina utensile è anomala, in particolare la compensazione della lunghezza dell'utensile, la calibrazione e il calcolo del sistema di coordinate di elaborazione (G54-G59).
Nella modalità jog, l'asse Z viene spostato ripetutamente e lo stato del movimento viene diagnosticato attraverso la vista, il tatto e l'udito. Si è riscontrato che il rumore del movimento in direzione Z è anomalo, soprattutto durante la corsa rapida, il rumore è più evidente. A giudicare da ciò, potrebbero esserci dei pericoli nascosti nei macchinari.
Controllare la precisione dell'asse Z della macchina utensile. Muovi l'asse Z con un generatore di impulsi manuale (imposta l'ingrandimento su 1×100, ovvero il motore avanza di 0,1 mm per ogni passo) e osserva il movimento dell'asse Z con un comparatore. Dopo che il movimento unidirezionale rimane normale, funge da punto di partenza del movimento in avanti. Ogni volta che il generatore di impulsi cambia un passo, la distanza effettiva del movimento dell'asse Z della macchina utensile è d=d1=d2=d3=……=0.1mm, indicating that the motor is running well and the positioning accuracy is also good. And return The change of the actual movement displacement of the machine tool can be divided into four stages: (1) The movement distance of the machine tool d1>d=0.1mm (slope is greater than 1); (2) It is shown as d1=0.1mm>d2>d3 (la pendenza è inferiore a 1); (3) Il meccanismo della macchina utensile in realtà non si muove, mostrando il gioco più standard; (4) La distanza di movimento della macchina utensile è uguale al valore predeterminato dell'impulso (la pendenza è uguale a 1) e la macchina utensile ritorna al suo movimento normale. Non importa come viene compensato il gioco e le sue caratteristiche: ad eccezione della compensazione dello stadio (3), esistono ancora cambiamenti in altri stadi, in particolare lo stadio (1), che influisce seriamente sulla precisione di lavorazione della macchina utensile. Durante la compensazione, si constata che maggiore è la compensazione del gioco, (1) Anche la distanza percorsa nella fase è maggiore.
Dopo aver analizzato l'ispezione di cui sopra, si ritiene che possano esserci diverse ragioni: primo, c'è un'anomalia nel motore, secondo, c'è un guasto meccanico e, terzo, c'è uno spazio nella vite. Per diagnosticare ulteriormente il guasto, disinnestare completamente il motore e la vite e ispezionare rispettivamente il motore e le parti meccaniche. Il risultato dell'ispezione è che il motore funziona normalmente; durante la diagnosi della parte meccanica si è constatato che quando la vite viene girata manualmente si avverte un ampio senso di vuoto all'inizio del movimento di ritorno. In circostanze normali, dovresti essere in grado di sentire il cuscinetto muoversi in modo ordinato e fluido.
Risoluzione dei problemi: Dopo lo smontaggio e l'ispezione, si è constatato che il cuscinetto era effettivamente danneggiato e le sfere erano cadute. La macchina è tornata alla normalità dopo la sostituzione.
2. Una logica di controllo inadeguata porta ad una precisione di elaborazione anomala
Fenomeno di guasto: un centro di lavoro prodotto da un produttore di macchine utensili di Shanghai, il sistema è Frank. Durante il processo di lavorazione, si è riscontrato che la precisione dell'asse X della macchina utensile era anomala. L'errore di precisione minimo era di 0.008 mm e quello massimo era di 1,2 mm. Diagnosi errori: Durante l'ispezione, la macchina utensile ha impostato il sistema di coordinate pezzo G54 come richiesto. Nella modalità di immissione manuale dei dati, eseguire un programma nel sistema di coordinate G54, ovvero "GOOG90G54X60.OY70.OF150; M30;". Al termine del funzionamento della macchina utensile, il valore della coordinata meccanica visualizzato sul display è (asse X) "-1025.243", registrare Abbassare questo valore. Quindi, in modalità manuale, spostare la macchina utensile in qualsiasi altra posizione ed eseguire nuovamente il segmento di programma in modalità di immissione dati manuale. Dopo l'arresto della macchina utensile, si rileva che il valore delle coordinate della macchina utensile viene visualizzato come "-1024.891", lo stesso dell'esecuzione precedente. La differenza tra questi ultimi valori è 0,352 mm. Seguire lo stesso metodo, spostare il jog dell'asse X in posizioni diverse ed eseguire ripetutamente questo segmento di programma, ma i valori visualizzati sul display sono diversi (instabili). Controlla attentamente l'asse X con un comparatore e scopri che l'errore effettivo della posizione meccanica è sostanzialmente coerente con l'errore visualizzato dai numeri. Si ritiene pertanto che la causa del guasto sia un eccessivo errore di posizionamento ripetuto dell'asse X. Controllare il gioco e la precisione di posizionamento dell'asse X e compensare nuovamente il valore dell'errore, ma ciò non ha alcun effetto. Pertanto si sospetta che ci sia un problema con il righello del reticolo e i parametri di sistema. Ma perché si è verificato un errore così grave, ma non è apparso alcun messaggio di allarme corrispondente. Un'ulteriore ispezione ha rilevato che questo asse è un asse verticale e quando l'asse X viene rilasciato, la scatola del mandrino cade verso il basso, causando l'errore.
Risoluzione dei problemi: il programma di controllo logico PLC della macchina utensile è stato modificato, ovvero quando l'asse X viene allentato, l'asse X viene abilitato e caricato prima, quindi l'asse X viene allentato; quando l'asse X è bloccato, l'asse X viene bloccato per primo. Successivamente, rimuovi l'abilitazione. Dopo la regolazione, il guasto della macchina utensile è stato risolto.
3. Problemi di posizione della macchina utensile portano ad una precisione di lavorazione anomala
Fenomeno di guasto: una fresatrice CNC verticale prodotta a Hangzhou, dotata del sistema KND-10M di Pechino. Durante lo spostamento o la lavorazione è stata rilevata un'anomalia nell'asse Z.
Diagnosi del guasto: dall'ispezione è emerso che l'asse Z si muoveva su e giù in modo non uniforme e faceva rumore, e c'era un certo spazio. Quando il motore si avvia, si avverte un rumore instabile e una forza irregolare nel movimento verso l'alto dell'asse Z in modalità jog e il motore trema. Quando ci si sposta verso il basso, lo scuotimento non è così evidente; quando si ferma, non c'è tremore. È più evidente durante la lavorazione. L'analisi ritiene che vi siano tre ragioni per il cedimento: in primo luogo, il gioco della vite è molto ampio; in secondo luogo, il motore dell'asse Z funziona in modo anomalo; terzo, la puleggia è danneggiata fino al punto di sollecitazione irregolare. Ma una cosa da notare è che non c'è tremolio durante l'arresto e il movimento su e giù non è uniforme, quindi il problema del funzionamento anomalo del motore può essere eliminato. Pertanto viene diagnosticata per prima la parte meccanica e durante l'esame diagnostico non vengono rilevate anomalie che rientrano nella tolleranza. Usando la regola dell'eliminazione, l'unico problema rimasto era la cintura. Durante l'ispezione della cintura, ho scoperto che questa cintura era appena stata sostituita. Tuttavia, quando ho ispezionato attentamente la cintura, ho scoperto che c'erano diversi gradi di danno sul lato interno della cintura. Ovviamente è stato causato da una forza irregolare. , Qual è la causa? Durante la diagnosi è stato riscontrato che c'era un problema con il posizionamento del motore, cioè la posizione angolare del bloccaggio era asimmetrica, causando sollecitazioni irregolari.
Risoluzione dei problemi: basta reinstallare il motore, allineare l'angolo, misurare la distanza (motore e cuscinetto dell'asse Z) e assicurarsi che la cinghia (lunghezza) sia uniforme su entrambi i lati. In questo modo, il movimento irregolare dell'asse Z su e giù, il rumore e il jitter vengono eliminati e l'elaborazione dell'asse Z ritorna alla normalità.
4. I parametri del sistema non sono ottimizzati e il motore funziona in modo anomalo.
I parametri di sistema che portano a una precisione di lavorazione anomala includono principalmente l'unità di avanzamento della macchina utensile, l'offset zero, il gioco, ecc. Ad esempio, il sistema Frank CNC ha due unità di avanzamento: metrica e imperiale. Durante il processo di riparazione della macchina utensile, l'elaborazione locale spesso influisce sulle modifiche dello spostamento zero e della distanza. Gli aggiustamenti e le modifiche tempestivi dovrebbero essere apportati dopo la risoluzione del guasto. D'altro canto, anche una grave usura meccanica o collegamenti allentati possono causare una modifica dei valori dei parametri misurati. Le modifiche ai parametri richiedono modifiche corrispondenti per soddisfare i requisiti di precisione di lavorazione della macchina utensile.
Fenomeno di guasto: una fresatrice CNC verticale prodotta a Hangzhou, dotata del sistema KND-10M di Pechino. Durante il processo di lavorazione, si è scoperto che la precisione dell'asse X era anomala.
Diagnosi del guasto: dall'ispezione è emerso che è presente un certo spazio nell'asse X e che il motore è instabile all'avvio. Quando tocchi il motore dell'asse X con la mano, senti che il motore tira con forza, ma la trazione non è evidente quando si ferma, soprattutto in modalità inching. L'analisi ritiene che vi siano due ragioni per il cedimento: in primo luogo, il gioco della vite è molto elevato; in secondo luogo, il motore dell'asse X funziona in modo anomalo.
Risoluzione dei problemi: utilizza la funzione parametrica del sistema KND-10M per eseguire il debug del motore. Innanzitutto viene compensato il gap esistente, quindi vengono regolati i parametri del servosistema e quelli della funzione di soppressione degli impulsi. Il jitter del motore dell'asse X viene eliminato e la precisione di lavorazione della macchina utensile ritorna alla normalità.
