Przyczyny nieprawidłowej dokładności obróbki są bardzo ukryte i trudne do zdiagnozowania. Dzisiaj podsumowałem dla Was 4 zasady diagnostyczne i 5 metod diagnostycznych. Czy znasz je wszystkie?
1. Przyczyny nieprawidłowych błędów dokładności obróbki
Pięć głównych powodów: modyfikacja lub zmiana zespołu posuwu obrabiarki; przesunięcie zera każdej osi obrabiarki jest nieprawidłowe; luz osiowy jest nieprawidłowy; stan pracy silnika jest nieprawidłowy, to znaczy części elektryczne i sterujące działają nieprawidłowo; awarie mechaniczne, takie jak śruby, łożyska, sprzęgła i inne elementy. Ponadto przygotowanie programów obróbki, dobór narzędzi i czynniki ludzkie mogą również prowadzić do nieprawidłowej dokładności obróbki.
2. Zasady diagnostyki usterek obrabiarek CNC
1. Najpierw spójrz na zewnątrz, a potem do środka. Obrabiarki CNC to obrabiarki, które integrują mechanikę, hydraulikę i elektrykę, więc występowanie usterek również będzie kompleksowo odzwierciedlone przez te trzy. Personel zajmujący się konserwacją powinien najpierw przeprowadzić kolejno kontrole od zewnątrz do wewnątrz i starać się unikać przypadkowego rozpakowywania i demontażu. W przeciwnym razie usterka ulegnie powiększeniu, obrabiarka straci dokładność, a wydajność ulegnie zmniejszeniu.
2. Najpierw mechaniczne, potem elektryczne. Ogólnie rzecz biorąc, usterki mechaniczne są łatwiejsze do wykrycia, natomiast diagnostyka usterek systemu CNC jest trudniejsza. Przed przystąpieniem do rozwiązywania problemów należy najpierw zwrócić uwagę na wyeliminowanie usterek mechanicznych, co często pozwala osiągnąć dwukrotnie lepszy wynik przy połowie wysiłku.
3. Najpierw statyczne, potem dynamiczne. Po pierwsze, w stanie statycznym obrabiarki przy wyłączonym zasilaniu, poprzez zrozumienie, obserwację, testowanie i analizę, obrabiarkę można włączyć dopiero po potwierdzeniu, że jest to usterka nieniszcząca; w warunkach eksploatacyjnych prowadzić dynamiczną obserwację, sprawdzać i testować w celu znalezienia usterek. W przypadku usterek o charakterze destrukcyjnym należy wyeliminować zagrożenie przed włączeniem zasilania.
4. Najpierw proste, potem złożone. Kiedy wiele usterek splata się i zakrywa, a nie masz pojęcia, od czego zacząć, powinieneś najpierw rozwiązać łatwe problemy, a następnie te trudniejsze. Często po rozwiązaniu prostych problemów trudne problemy mogą stać się łatwiejsze.
3. Metody diagnostyki usterek obrabiarek CNC
1. Metoda intuicyjna: (patrz, słuchaj i pytaj) Zapytaj - zjawiska usterek obrabiarek, warunki obróbki itp.; spójrz - informacje o alarmach CRT, lampki alarmowe, kondensatory i inne elementy zdeformowane, zadymione i spalone, zadziałanie zabezpieczeń itp.; słuchaj - nieprawidłowość Dźwięk; zapach - zapach spalonych elementów elektrycznych i inne zapachy; dotyk - ciepło, wibracje, słaby kontakt itp.
2. Metoda sprawdzania parametrów: Parametry są zwykle przechowywane w pamięci RAM. Czasami napięcie akumulatora jest niewystarczające, system nie jest włączany przez dłuższy czas lub zakłócenia zewnętrzne powodują utratę lub pomieszanie parametrów. Należy sprawdzić i skalibrować odpowiednie parametry zgodnie z charakterystyką usterki.
3. Metoda izolacji: W przypadku niektórych usterek trudno jest rozróżnić, czy są one spowodowane przez część CNC, system serwo czy część mechaniczną. Często stosuje się metodę izolacji.
4. Podobna metoda wymiany wykorzystuje płytkę zapasową o tej samej funkcji do wymiany podejrzanego modułu lub wymienia moduły lub jednostki o tej samej funkcji.
5. Metoda testowania programów funkcjonalnych: Napisz kilka małych programów dla wszystkich instrukcji funkcji G, M, S i T. Uruchom te programy podczas diagnozowania usterek, aby określić brak funkcji.
zdjęcie
(Źródło obrazu: Angke Machine Tool)
4. Przykłady diagnostyki i przetwarzania usterek w przypadku nieprawidłowej dokładności obróbki
1. Awaria mechaniczna powoduje nienormalną dokładność przetwarzania
Zjawisko usterki: pionowe centrum obróbcze SV-1000 korzysta z systemu Frank. Podczas obróbki formy korbowodu nagle odkryto, że posuw w osi Z był nieprawidłowy, powodując błąd cięcia wynoszący co najmniej 1 mm (nadcięcie w kierunku Z).
Diagnoza usterki: W trakcie dochodzenia ustalono, że usterka pojawiła się nagle. Obrabiarka wykonuje impulsowanie, a każda oś działa normalnie w trybie ręcznego wprowadzania danych i normalnie powraca do punktu odniesienia. Nie pojawia się monit o alarm, a możliwość wystąpienia poważnej usterki w elektrycznej części sterującej jest wyeliminowana. Następujące aspekty należy przede wszystkim sprawdzić jeden po drugim.
Sprawdź segment programu obróbki, który jest uruchomiony, gdy dokładność obrabiarki jest nienormalna, zwłaszcza kompensację długości narzędzia, kalibrację i obliczenia układu współrzędnych przetwarzania (G54-G59).
W trybie impulsowym oś Z jest wielokrotnie przesuwana, a stan ruchu jest diagnozowany na podstawie wzroku, dotyku i słuchu. Stwierdzono, że hałas ruchu w kierunku Z jest nieprawidłowy, szczególnie podczas szybkiego biegu, hałas jest bardziej oczywisty. Sądząc po tym, w maszynach mogą kryć się ukryte zagrożenia.
Sprawdź dokładność osi Z obrabiarki. Przesuń oś Z za pomocą ręcznego generatora impulsów (ustaw powiększenie na 1×100, czyli silnik przesuwa 0,1 mm na każdy krok) i obserwuj ruch osi Z za pomocą wskaźnik zegarowy. Gdy ruch jednokierunkowy pozostaje normalny, służy jako punkt początkowy ruchu do przodu. Za każdym razem, gdy impulsator zmienia jeden krok, rzeczywista odległość ruchu obrabiarki w osi Z wynosi 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 (nachylenie mniejsze niż 1); (3) Mechanizm obrabiarki w rzeczywistości się nie porusza, wykazując najbardziej standardowy luz; (4) Droga ruchu obrabiarki jest równa zadanej wartości impulsatora (nachylenie wynosi 1), a obrabiarka powraca do normalnego ruchu. Niezależnie od tego, w jaki sposób luz jest kompensowany, a jego charakterystyka jest następująca: z wyjątkiem kompensacji (3) stopnia, nadal występują zmiany w innych stopniach, szczególnie w (1), stopniu, który poważnie wpływa na dokładność obróbki obrabiarki. Podczas kompensacji stwierdza się, że im większa jest kompensacja luzu, (1) Odległość przebyta na etapie jest również większa.
Po przeanalizowaniu powyższej kontroli uważa się, że istnieje kilka możliwych przyczyn: po pierwsze, w silniku występuje nieprawidłowość, po drugie, występuje awaria mechaniczna, a po trzecie, występuje szczelina w śrubie. Aby dokładniej zdiagnozować usterkę, należy całkowicie rozłączyć silnik i śrubę oraz sprawdzić odpowiednio silnik i części mechaniczne. Wynik kontroli jest taki, że silnik pracuje normalnie; podczas diagnozy części mechanicznej stwierdzono, że przy ręcznym dokręcaniu śruby pojawia się duże poczucie pustki na początku ruchu powrotnego. W normalnych okolicznościach powinno być wyczuwalne, że łożysko porusza się w sposób uporządkowany i płynny.
Rozwiązywanie problemów: Po demontażu i kontroli stwierdzono, że łożysko rzeczywiście zostało uszkodzone, a kulki odpadły. Po wymianie maszyna wróciła do normy.
2. Niewłaściwa logika sterowania prowadzi do nieprawidłowej dokładności przetwarzania
Zjawisko usterki: centrum obróbcze wyprodukowane przez producenta obrabiarek z Szanghaju, system to Frank. Podczas procesu obróbki stwierdzono, że dokładność osi X obrabiarki była nieprawidłowa. Minimalny błąd dokładności wyniósł 0.008 mm, a maksymalny 1,2 mm. Diagnoza usterek: Podczas kontroli obrabiarka ustawiła układ współrzędnych przedmiotu obrabianego G54 zgodnie z wymaganiami. W trybie ręcznego wprowadzania danych uruchom program w układzie współrzędnych G54 o nazwie „GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”. Po zakończeniu pracy obrabiarki wartość współrzędnej mechanicznej wyświetlana na wyświetlaczu wynosi (oś X) „-1025.243”. Zapisz Obniż tę wartość. Następnie w trybie ręcznym przesuń obrabiarkę do dowolnej innej pozycji i ponownie uruchom segment programu w trybie ręcznego wprowadzania danych. Po zatrzymaniu obrabiarki okazuje się, że wartość współrzędnej obrabiarki jest wyświetlana jako „-1024.891”, tak samo jak w poprzednim wykonaniu. Różnica pomiędzy tymi ostatnimi wartościami wynosi 0,352 mm. Postępuj w ten sam sposób, przesuń jog osi X do różnych pozycji i wykonaj ten segment programu wielokrotnie, ale wartości wyświetlane na wyświetlaczu są różne (niestabilne). Dokładnie sprawdź oś X za pomocą czujnika zegarowego i sprawdź, czy rzeczywisty błąd położenia mechanicznego jest w zasadzie zgodny z błędem wskazywanym przez liczby. Dlatego uważa się, że przyczyną usterki jest nadmierny, powtarzający się błąd pozycjonowania osi X. Sprawdź luz i dokładność pozycjonowania osi X i ponownie skompensuj wartość błędu, ale nie ma to żadnego efektu. Dlatego podejrzewa się, że występuje problem z linijką siatki i parametrami systemu. Ale dlaczego wystąpił tak duży błąd, ale nie pojawił się odpowiedni komunikat alarmowy. Dalsza kontrola wykazała, że ta oś jest osią pionową, a po zwolnieniu osi X skrzynia wrzeciona opada w dół, powodując błąd.
Rozwiązywanie problemów: Program sterujący logiką PLC obrabiarki został zmodyfikowany, to znaczy, gdy oś X jest poluzowana, najpierw jest udostępniana i ładowana oś X, a następnie poluzowana jest oś X; gdy oś X jest zaciśnięta, oś X jest mocowana jako pierwsza. Następnie usuń opcję Enable. Po regulacji usterka obrabiarki została usunięta.
3. Problemy z położeniem obrabiarki prowadzą do nieprawidłowej dokładności obróbki
Zjawisko usterki: pionowa frezarka CNC wyprodukowana w Hangzhou, wyposażona w system Beijing KND-10M. Podczas impulsowania lub obróbki wykryto nieprawidłowości w osi Z.
Diagnoza usterki: Kontrola wykazała, że oś Z poruszała się nierównomiernie w górę i w dół oraz wydawała dźwięki, a także występowała pewna szczelina. Po uruchomieniu silnika występuje niestabilny hałas i nierówna siła w ruchu w górę osi Z w trybie impulsowym, a silnik drży. Podczas ruchu w dół drżenie nie jest tak oczywiste; kiedy się zatrzyma, nie ma drgań. Jest to bardziej widoczne podczas przetwarzania. Analiza wykazała, że istnieją trzy przyczyny niepowodzenia: po pierwsze, luz śruby jest bardzo duży; po drugie, silnik osi Z działa nieprawidłowo; po trzecie, koło pasowe jest uszkodzone do tego stopnia, że występuje nierównomierne naprężenie. Należy jednak zwrócić uwagę na to, że podczas zatrzymywania nie występują drgania, a ruch w górę i w dół jest nierówny, dzięki czemu można wyeliminować problem nieprawidłowej pracy silnika. Dlatego w pierwszej kolejności diagnozowana jest część mechaniczna, a podczas badania diagnostycznego, które mieści się w granicach tolerancji, nie stwierdza się żadnych nieprawidłowości. Stosując zasadę eliminacji, jedynym pozostałym problemem był pasek. Sprawdzając pasek stwierdziłem, że ten pasek był właśnie wymieniany. Jednakże, kiedy dokładnie obejrzałem pasek, stwierdziłem, że po wewnętrznej stronie paska występowały różne stopnie uszkodzeń. Było to oczywiście spowodowane nierównomierną siłą. , Jaka jest przyczyna? W trakcie diagnozy stwierdzono, że był problem z umiejscowieniem silnika, czyli położenie kątowe obejmy było asymetryczne, co powodowało nierównomierne naprężenia.
Rozwiązywanie problemów: Wystarczy ponownie zainstalować silnik, ustawić kąt, zmierzyć odległość (łożysko silnika i osi Z) i upewnić się, że pasek (długość) jest równy po obu stronach. W ten sposób eliminowane są nierówne ruchy osi Z w górę i w dół oraz szumy i drgania, a przetwarzanie w osi Z wraca do normy.
4. Parametry systemu nie są zoptymalizowane i silnik działa nieprawidłowo.
Parametry systemu, które prowadzą do nieprawidłowej dokładności obróbki, obejmują głównie jednostkę posuwu obrabiarki, przesunięcie zera, luz itp. Na przykład system Frank CNC ma dwie jednostki posuwu: metryczną i imperialną. Podczas procesu naprawy obrabiarki lokalne przetwarzanie często wpływa na zmiany przesunięcia zera i luzu. Po usunięciu usterki należy dokonać terminowych regulacji i modyfikacji. Z drugiej strony, poważne zużycie mechaniczne lub luźne połączenia mogą również powodować zmianę wartości mierzonych parametrów. Zmiany parametrów wymagają odpowiednich modyfikacji, aby sprostać wymaganiom dokładności obróbki obrabiarek.
Zjawisko usterki: pionowa frezarka CNC wyprodukowana w Hangzhou, wyposażona w system Beijing KND-10M. Podczas procesu obróbki odkryto, że dokładność osi X była nieprawidłowa.
Diagnoza usterki: Kontrola wykazała, że w osi X występuje pewna szczelina, a silnik jest niestabilny podczas uruchamiania. Kiedy dotykasz ręką silnika osi X, czujesz, że silnik mocno ciągnie, ale po zatrzymaniu nie jest to oczywiste, szczególnie w trybie impulsowym. Analiza zakłada, że są dwie przyczyny niepowodzenia: po pierwsze, luz śruby jest bardzo duży; po drugie, silnik osi X działa nieprawidłowo.
Rozwiązywanie problemów: użyj funkcji parametrów systemu KND-10M do debugowania silnika. W pierwszej kolejności kompensowana jest istniejąca szczelina, a następnie dopasowywane są parametry układu serwo i parametry funkcji tłumienia impulsów. Jitter silnika osi X zostaje wyeliminowany, a dokładność obróbki obrabiarki wraca do normy.
