As causas de falhas anormais de precisão de usinagem são altamente ocultas e difíceis de diagnosticar. Hoje resumi os 4 princípios de diagnóstico e 5 métodos de diagnóstico para você. Você conhece todos eles?
1. Causas de falhas anormais de precisão de usinagem
Cinco razões principais: a unidade de alimentação da máquina-ferramenta foi modificada ou alterada; o deslocamento zero de cada eixo da máquina-ferramenta é anormal; a folga axial é anormal; o status operacional do motor está anormal, ou seja, as peças elétricas e de controle estão anormais; falha mecânica, como parafuso, rolamentos, acoplamentos e outros componentes. Além disso, a preparação de programas de processamento, a seleção de ferramentas e fatores humanos também podem levar a uma precisão de processamento anormal.
2. Princípios de diagnóstico de falhas de máquinas-ferramenta CNC
1. Primeiro olhe para fora e depois para dentro. Máquinas-ferramentas CNC são máquinas-ferramentas que integram mecânica, hidráulica e eletricidade, portanto a ocorrência de falhas também será refletida de forma abrangente por essas três. O pessoal de manutenção deve primeiro realizar inspeções uma por uma, de fora para dentro, e tentar evitar desembalagem e desmontagem aleatórias. Caso contrário, a falha será ampliada, a máquina-ferramenta perderá precisão e o desempenho será reduzido.
2. Primeiro mecânico, depois elétrico. De modo geral, as falhas mecânicas são mais fáceis de detectar, enquanto o diagnóstico das falhas do sistema CNC é mais difícil. Antes de solucionar problemas, primeiro preste atenção à eliminação de falhas mecânicas, que muitas vezes podem alcançar o dobro do resultado com metade do esforço.
3. Primeiro estático, depois dinâmico. Primeiro, no estado estático da máquina-ferramenta desligada, por meio de compreensão, observação, teste e análise, a máquina-ferramenta só pode ser ligada depois que for confirmado que é uma falha não destrutiva; sob condições de operação, conduza observação dinâmica, inspecione e teste para encontrar falhas. Para falhas destrutivas, o perigo deve ser eliminado antes que a energia possa ser ligada.
4. Primeiro simples, depois complexo. Quando múltiplas falhas estão interligadas e encobertas, e você não tem ideia por onde começar, você deve resolver primeiro os problemas fáceis e depois os mais difíceis. Muitas vezes, depois de resolvidos problemas simples, os problemas difíceis podem tornar-se mais fáceis.
3. Métodos de diagnóstico de falhas em máquinas-ferramenta CNC
1. Método intuitivo: (olhar, ouvir e perguntar) Perguntar - fenômenos de falha da máquina-ferramenta, condições de processamento, etc.; look - informações de alarmes do CRT, luzes de alarme, capacitores e outros componentes deformados, fumegantes e queimados, disparo de protetores, etc.; ouça - anormalidade Som; cheiro - cheiro de componentes elétricos queimados e outros odores; toque - calor, vibração, mau contato, etc.
2. Método de verificação de parâmetros: Os parâmetros geralmente são armazenados na RAM. Às vezes, a tensão da bateria é insuficiente, o sistema não fica ligado por um longo período ou interferência externa pode causar perda ou confusão dos parâmetros. Os parâmetros relevantes devem ser verificados e calibrados de acordo com as características da falha.
3. Método de isolamento: Para algumas falhas, é difícil distinguir se são causadas pela peça CNC, pelo servo sistema ou pela parte mecânica. O método de isolamento é frequentemente usado.
4. Método de substituição semelhante utiliza uma placa sobressalente com a mesma função para substituir o módulo suspeito de defeito ou troca módulos ou unidades com a mesma função.
5. Método de teste de programa funcional: Escreva alguns pequenos programas para todas as instruções das funções G, M, S e T. Execute esses programas ao diagnosticar falhas para determinar a falta de funções.
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(Fonte da imagem: Máquina-ferramenta Angke)
4. Exemplos de diagnóstico de falhas e processamento de precisão de usinagem anormal
1. Falha mecânica causa precisão de processamento anormal
Fenômeno de falha: Um centro de usinagem vertical SV-1000 usa o sistema Frank. Durante o processamento do molde da biela, descobriu-se repentinamente que o avanço do eixo Z estava anormal, causando um erro de corte de pelo menos 1 mm (corte excessivo na direção Z).
Diagnóstico de falha: Durante a investigação, descobriu-se que a falha ocorreu repentinamente. A máquina-ferramenta está em jogging e cada eixo opera normalmente no modo de entrada manual de dados e retorna ao ponto de referência normalmente. Não há aviso de alarme e a possibilidade de uma falha grave na parte de controle elétrico é eliminada. Os seguintes aspectos devem ser verificados principalmente um por um.
Verifique o segmento do programa de processamento que está em execução quando a precisão da máquina-ferramenta está anormal, especialmente a compensação do comprimento da ferramenta, calibração e cálculo do sistema de coordenadas de processamento (G54-G59).
No modo jog, o eixo Z é movido repetidamente e o status do movimento é diagnosticado através da visão, toque e audição. Verifica-se que o ruído de movimento na direção Z é anormal, especialmente em jog rápido, o ruído é mais óbvio. A julgar por isto, pode haver perigos ocultos nas máquinas.
Verifique a precisão do eixo Z da máquina-ferramenta. Mova o eixo Z com um gerador de pulso operado manualmente (defina a ampliação para 1×100, ou seja, o motor avança 0,1 mm para cada etapa) e observe o movimento do eixo Z com um relógio comparador. Depois que o movimento unidirecional permanece normal, ele serve como ponto de partida para o movimento para frente. Cada vez que o pulsador muda um passo, a distância real do movimento do eixo Z da máquina-ferramenta é 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 (a inclinação é menor que 1); (3) O mecanismo da máquina-ferramenta não se move de fato, apresentando a folga mais padrão; (4) A distância de movimento da máquina-ferramenta é igual ao valor predeterminado do pulsador (a inclinação é igual a 1) e a máquina-ferramenta retorna ao seu movimento normal. Não importa como a folga é compensada, e suas características são: exceto pela compensação do (3) estágio, ainda existem alterações em outros estágios, principalmente no (1) estágio, o que afeta seriamente a precisão de usinagem da máquina-ferramenta. Durante a compensação, verifica-se que quanto maior a compensação de folga, (1) A distância percorrida no estágio também é maior.
Após análise da inspeção acima, acredita-se que existam vários motivos possíveis: primeiro, há uma anormalidade no motor, segundo, há uma falha mecânica e, terceiro, há uma folga no parafuso. Para diagnosticar melhor a falha, desengate completamente o motor e o parafuso e inspecione o motor e as peças mecânicas, respectivamente. O resultado da inspeção é que o motor está funcionando normalmente; durante o diagnóstico da parte mecânica, constatou-se que ao girar o parafuso manualmente, há uma grande sensação de vacância no início do movimento de retorno. Em circunstâncias normais, você poderá sentir o rolamento se movendo de maneira ordenada e suave.
Solução de problemas: Após desmontagem e inspeção, constatou-se que o rolamento estava realmente danificado e as esferas caíram. A máquina voltou ao normal após a substituição.
2. Lógica de controle inadequada leva a precisão de processamento anormal
Fenômeno de falha: Um centro de usinagem produzido por um fabricante de máquinas-ferramenta de Xangai, o sistema é Frank. Durante o processo de usinagem, descobriu-se que a precisão do eixo X da máquina-ferramenta estava anormal. O erro de precisão mínimo foi de 0.008mm e o máximo foi de 1,2mm. Diagnóstico de falhas: Durante a inspeção, a máquina-ferramenta configurou o sistema de coordenadas da peça G54 conforme necessário. No modo de entrada manual de dados, execute um programa no sistema de coordenadas G54, nomeadamente "GOOG90G54X60.OY70.OF150; M30;". Depois que a máquina-ferramenta terminar de funcionar, o valor da coordenada mecânica exibido no display é (eixo X) "-1025.243", registre Abaixe este valor. Em seguida, no modo manual, mova a máquina-ferramenta para qualquer outra posição e execute o segmento do programa agora mesmo no modo de entrada manual de dados novamente. Após a parada da máquina-ferramenta, verifica-se que o valor das coordenadas da máquina-ferramenta é exibido como "-1024.891", o mesmo da execução anterior. A diferença entre os últimos valores é de 0,352 mm. Siga o mesmo método, mova o jog do eixo X para posições diferentes e execute este segmento do programa repetidamente, mas os valores exibidos no display são diferentes (instáveis). Verifique cuidadosamente o eixo X com um relógio comparador e descubra que o erro real da posição mecânica é basicamente consistente com o erro exibido pelos números. Portanto, acredita-se que a causa da falha seja um erro excessivo e repetido de posicionamento do eixo X. Verifique a folga e a precisão do posicionamento do eixo X e recompense o valor do erro, mas isso não tem efeito. Portanto, suspeita-se que haja um problema com a régua da grade e com os parâmetros do sistema. Mas por que ocorreu um erro tão grande, mas nenhuma mensagem de alarme correspondente apareceu. Uma inspeção mais aprofundada descobriu que este eixo é um eixo vertical e, quando o eixo X é liberado, a caixa do fuso cai para baixo, causando o erro.
Solução de problemas: O programa de controle lógico PLC da máquina-ferramenta foi modificado, ou seja, quando o eixo X é afrouxado, o eixo X é habilitado e carregado primeiro e depois o eixo X é afrouxado; quando o eixo X é fixado, o eixo X é fixado primeiro. Depois disso, remova a ativação. Após o ajuste, a falha da máquina-ferramenta foi resolvida.
3. Problemas de posição da máquina-ferramenta levam a precisão de processamento anormal
Fenômeno de falha: uma fresadora CNC vertical produzida em Hangzhou, equipada com o sistema Beijing KND-10M. Durante o jogging ou usinagem, foi encontrada uma anormalidade no eixo Z.
Diagnóstico de falha: A inspeção descobriu que o eixo Z subia e descia de forma desigual e fazia barulho, e havia uma certa lacuna. Quando o motor dá partida, há ruído instável e força irregular no movimento ascendente do eixo Z no modo jog, e o motor parece tremer. Ao descer, o tremor não é tão óbvio; quando para, não há tremor. É mais óbvio durante o processamento. A análise acredita que há três motivos para a falha: primeiro, a folga do parafuso é muito grande; segundo, o motor do eixo Z está funcionando de forma anormal; terceiro, a polia está danificada a ponto de sofrer tensão irregular. Mas uma coisa a notar é que não há instabilidade ao parar e o movimento para cima e para baixo é irregular, portanto o problema de operação anormal do motor pode ser eliminado. Portanto, a parte mecânica é diagnosticada primeiro e nenhuma anormalidade é encontrada durante o teste diagnóstico, o que está dentro da tolerância. Usando a regra da eliminação, o único problema restante era o cinturão. Ao inspecionar a correia, descobri que ela havia acabado de ser substituída. No entanto, quando inspecionei cuidadosamente a correia, descobri que havia vários graus de danos na parte interna da correia. Obviamente foi causado por força desigual. , Qual é a causa? Durante o diagnóstico constatou-se que havia problema no posicionamento do motor, ou seja, a posição angular da fixação era assimétrica, causando tensões desiguais.
Solução de problemas: Basta reinstalar o motor, alinhar o ângulo, medir a distância (motor e rolamento do eixo Z) e certificar-se de que a correia (comprimento) está uniforme em ambos os lados. Desta forma, o movimento desigual do eixo Z para cima e para baixo e o ruído e a instabilidade são eliminados, e o processamento do eixo Z volta ao normal.
4. Os parâmetros do sistema não estão otimizados e o motor funciona de forma anormal.
Os parâmetros do sistema que levam à precisão anormal da usinagem incluem principalmente unidade de alimentação da máquina-ferramenta, deslocamento de zero, folga, etc. Por exemplo, o sistema Frank CNC possui duas unidades de alimentação: métrica e imperial. Durante o processo de reparo da máquina-ferramenta, o processamento local geralmente afeta alterações no deslocamento zero e na folga. Ajustes e modificações oportunas devem ser feitos após a falha ser resolvida. Por outro lado, desgaste mecânico grave ou conexões soltas também podem causar alterações nos valores dos parâmetros medidos. Mudanças nos parâmetros requerem modificações correspondentes para atender aos requisitos de precisão de processamento da máquina-ferramenta.
Fenômeno de falha: uma fresadora CNC vertical produzida em Hangzhou, equipada com o sistema Beijing KND-10M. Durante o processo de usinagem, descobriu-se que a precisão do eixo X estava anormal.
Diagnóstico de falha: A inspeção constatou que há uma certa folga no eixo X e o motor fica instável na partida. Ao tocar o motor do eixo X com a mão, você sente que o motor puxa com força, mas a tração não é óbvia quando ele para, especialmente no modo de avanço gradual. A análise acredita que há dois motivos para a falha: primeiro, a folga do parafuso é muito grande; segundo, o motor do eixo X está funcionando de forma anormal.
Solução de problemas: Use a função de parâmetro do sistema KND-10M para depurar o motor. Primeiro, a lacuna existente é compensada e, em seguida, os parâmetros do sistema servo e os parâmetros da função de supressão de pulso são ajustados. A instabilidade do motor do eixo X é eliminada e a precisão de usinagem da máquina-ferramenta retorna ao normal.
