As causas de falhas anormais de precisão de usinagem são altamente ocultas e difíceis de diagnosticar. Hoje, resumi 4 principais princípios de diagnóstico e 5 principais métodos de diagnóstico para todos. Você conhece todos eles?
1. Causas de falhas anormais de precisão de usinagem
Cinco razões principais: a unidade de avanço da máquina-ferramenta é alterada ou alterada; o deslocamento de zero de cada eixo da máquina-ferramenta é anormal; a folga axial é anormal; o estado de funcionamento do motor é anormal, ou seja, as partes elétricas e de controle estão anormais; Rolamentos, acoplamentos e outros componentes. Além disso, a preparação de programas de usinagem, a seleção de ferramentas de corte e fatores humanos também podem levar a uma precisão de usinagem anormal.
Em segundo lugar, o princípio do diagnóstico de falhas das máquinas-ferramenta CNC
1. A máquina-ferramenta CNC primeiro externa e depois interna é uma máquina-ferramenta que integra maquinário, pressão hidráulica e eletricidade, portanto, a ocorrência de suas falhas também será refletida por esses três. O pessoal de manutenção deve primeiro verificar um por um de fora para dentro e tentar evitar desembalar e desmontar à vontade, caso contrário, aumentará a falha, fazendo com que a máquina-ferramenta perca precisão e reduza o desempenho.
2. Mecânica antes da elétrica De um modo geral, as falhas mecânicas são mais fáceis de detectar, enquanto o diagnóstico de falhas do sistema CNC é mais difícil. Antes de solucionar problemas, primeiro preste atenção para eliminar falhas mecânicas, que muitas vezes podem atingir o dobro do resultado com metade do esforço.
3. Estático primeiro, depois em movimento. Primeiro, no estado estático da máquina-ferramenta desligada, por meio de compreensão, observação, teste e análise, a máquina-ferramenta pode ser ligada depois de confirmado que é uma falha não destrutiva; Inspeção e testes para encontrar falhas. Para falhas destrutivas, o perigo deve ser eliminado antes de ligar.
4. Simples primeiro e depois complexo Quando várias falhas estão entrelaçadas e encobertas, e é impossível começar por um tempo, os problemas fáceis devem ser resolvidos primeiro e os problemas mais difíceis devem ser resolvidos depois. Muitas vezes, depois que os problemas simples são resolvidos, os problemas difíceis também podem se tornar fáceis.
Três, método de diagnóstico de falhas de máquinas-ferramenta CNC
1. Método intuitivo: (olhar, ouvir, perguntar e cortar) perguntar—o fenômeno de falha da máquina-ferramenta, status de processamento, etc.; consulte—informações de alarme CRT, luz indicadora de alarme, capacitor e outros componentes estão deformados, fumados e queimados, e o protetor dispara, etc.; ouvir—Som anormal; Cheiro – cheiro de queimado de componentes elétricos e outros odores peculiares; Toque—calor, vibração, mau contato, etc.
2. Método de inspeção de parâmetros: Os parâmetros geralmente são armazenados na RAM. Às vezes, a tensão da bateria é insuficiente, o sistema não é ligado por muito tempo ou interferências externas podem causar a perda ou confusão dos parâmetros. Os parâmetros relevantes devem ser verificados e corrigidos de acordo com as características da falha.
3. Método de isolamento: Para algumas falhas, é difícil distinguir se é causado pela peça CNC, pelo sistema servo ou pela parte mecânica, e o método de isolamento é frequentemente usado.
4. O método de troca do mesmo tipo substitui o módulo com falha suspeita por uma placa sobressalente com a mesma função 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 e execute esses programas ao diagnosticar falhas para julgar a falta de funções.
4. Exemplo de diagnóstico de falha e tratamento de precisão de usinagem anormal
1. Falha mecânica leva a precisão de usinagem anormal
Fenômeno de falha: um centro de usinagem vertical SV-1000, utilizando o sistema Frank. Durante o processo de processamento do molde da biela, foi constatado repentinamente que o avanço do eixo Z estava anormal, resultando em um erro de corte de pelo menos 1 mm (sobrecorte na direção Z).
Diagnóstico de falha: A investigação revelou que a falha ocorreu repentinamente. A máquina-ferramenta está em movimento e cada eixo está funcionando normalmente no modo de entrada manual de dados, e o retorno do ponto de referência é normal, não há prompt de alarme e a possibilidade de falha grave da parte de controle elétrico é descartada. Os seguintes aspectos devem ser verificados um a um.
Verifique os segmentos do programa de processamento que estão sendo executados quando a precisão da máquina-ferramenta é anormal, especialmente a compensação do comprimento da ferramenta, a calibração e o cálculo do sistema de coordenadas de processamento (G54-G59).
No modo jogging, o eixo Z é movido repetidamente e o estado de movimento é diagnosticado por meio da visão, toque e audição. Verificou-se que o ruído de movimento do eixo Z é anormal, especialmente o jogging rápido, o ruído é mais óbvio. A julgar por isso, pode haver perigos ocultos no aspecto mecânico.
Check the Z-axis accuracy of the machine tool. Use the manual pulse generator to move the Z-axis (set its magnification to 1×100 gear, that is, the motor feeds 0.1mm for each step change), and observe the movement of the Z-axis with the dial indicator. After the one-way movement remains normal, the positive movement as the starting point, the actual distance of the Z-axis movement of the machine tool d=d1=d2=d3=...=0.1mm every time the pulser changes one step, indicating that the motor is running well and the positioning accuracy is also good. good. As for the change of the actual movement displacement of the machine tool, it can be divided into four stages: (1) The movement distance of the machine tool d1>d=0.1mm (the 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 realmente não se move, mostrando a folga mais padrão; (4) A distância de movimento da máquina-ferramenta é igual ao valor definido pelo pulsador (a inclinação é igual a 1) e o movimento normal da máquina-ferramenta é restaurado. Não importa como a folga é compensada, suas características são: exceto para a compensação de estágio (3), outras mudanças ainda existem, especialmente o estágio (1) afeta seriamente a precisão de usinagem da máquina-ferramenta. Verifica-se na compensação que quanto maior a compensação do gap, maior a distância percorrida no (1) estágio. a
Analisando as inspeções acima, acredita-se que existam vários motivos possíveis: um é que o motor está anormal, o outro é que há uma falha mecânica e o terceiro é que há uma folga no parafuso. Para diagnosticar melhor a falha, o motor e o parafuso de avanço são completamente desengatados e o motor e a parte mecânica são inspecionados separadamente. O resultado da inspeção é que o motor está funcionando normalmente; no diagnóstico da parte mecânica, verifica-se que quando o parafuso é girado manualmente, há uma grande sensação de vazio no início do movimento de retorno. Em circunstâncias normais, você deve sentir o movimento ordenado e suave dos rolamentos. a
Solução de problemas: Após a desmontagem e inspeção, verificou-se que o rolamento estava realmente danificado e as esferas caíram. A máquina voltou ao normal após a substituição.
2. Lógica de controle imprópria leva a precisão de usinagem anormal
Sintoma: Um sistema é Frank. Durante o processamento, verificou-se que a precisão do eixo X da máquina-ferramenta era anormal, com o erro mínimo de precisão sendo 0.008mm e o máximo sendo 1,2mm. Diagnóstico de falha: Durante a inspeção, a máquina-ferramenta definiu o sistema de coordenadas da peça G54 conforme necessário. No modo de entrada manual de dados, execute um programa no sistema de coordenadas G54, ou seja, "GOOG90G54X60.OY70.OF150; M30;", após a operação da máquina-ferramenta, o valor da coordenada mecânica exibido no visor (eixo X) "{ {13}}.243", anote o valor. Em seguida, no modo manual, mova a máquina-ferramenta para qualquer outra posição e execute o segmento do programa agora no modo de entrada de dados manual novamente. Após a parada da máquina-ferramenta, verifica-se que o valor da coordenada da máquina-ferramenta é exibido como "-1024.891", que é o mesmo da execução anterior. A diferença entre os últimos valores é de 0,352 mm. Da mesma forma, mova o jog do eixo X para posições diferentes e execute o segmento do programa repetidamente, mas os valores exibidos na tela são diferentes (instáveis). Verifique cuidadosamente o eixo X com um relógio comparador e descubra que o erro real da posição mecânica é basicamente o mesmo que o erro exibido pelos números; portanto, acredita-se que a causa da falha seja o erro de posicionamento repetido de o eixo X é muito grande. Verifique a folga e a precisão do posicionamento do eixo X e recompense o valor do erro, mas o resultado não desempenha nenhum papel. Portanto, suspeita-se que haja um problema com a régua de grade e os parâmetros do sistema. Mas por que há um erro tão grande, mas não há mensagem de alarme correspondente. Uma inspeção mais aprofundada descobriu que este eixo é um eixo vertical. Ao liberar o eixo X, o cabeçote cai, causando um erro.
Solução de problemas: O programa de controle lógico PLC da máquina-ferramenta foi modificado, ou seja, quando o eixo X for liberado, primeiro habilite o eixo X para carregar e, em seguida, libere o eixo X; e quando o eixo X estiver preso, primeiro aperte o eixo X Depois disso, remova a habilitação. Após o ajuste, a falha da máquina-ferramenta foi resolvida.
3. A posição da máquina-ferramenta leva a uma precisão de usinagem anormal
Fenômeno de falha: uma fresadora vertical CNC fabricada em Hangzhou, equipada com o sistema Beijing KND-10M. Durante o jogging ou o processamento, o eixo Z é considerado anormal. a
Diagnóstico de falha: A inspeção constatou que o eixo Z se move para cima e para baixo de forma desigual e com ruído, e há uma certa folga. Quando o motor é ligado, há ruído instável e força irregular no movimento ascendente do eixo Z no modo jogging, e o motor treme mais violentamente; quando se move para baixo, a vibração não é tão óbvia; quando para, não há vibração, é mais evidente durante o processamento. De acordo com a análise, há três razões para a falha: uma é que a folga do parafuso de avanço é grande; a outra é que o motor do eixo Z funciona de forma anormal; a terceira é que a polia está danificada devido à força desigual. Mas há um problema ao qual prestar atenção. Ele não vibra quando para, e o movimento para cima e para baixo é irregular, então o problema de operação anormal do motor pode ser descartado. Portanto, a parte mecânica é diagnosticada primeiro, e nenhuma anormalidade é encontrada durante o teste de diagnóstico, que está dentro da tolerância. Usando a regra de exclusão, o único problema que resta é o cinto. Ao testar a correia, verificou-se que a correia havia acabado de ser substituída, mas quando a correia foi inspecionada cuidadosamente, verificou-se que o lado interno da correia estava danificado em vários graus, o que obviamente foi causado por força desigual. , Qual é a razão? No diagnóstico, constatou-se que havia um problema no posicionamento do motor, ou seja, a posição angular assimétrica da fixação causava força desigual. a
Solução de problemas: Basta reinstalar o motor, alinhar o ângulo, medir a distância (motor e rolamento do eixo Z) e ambos os lados (comprimento) da correia devem estar iguais. Desta forma, o movimento desigual para cima e para baixo do eixo Z e o fenômeno de ruído e jitter são eliminados, e o processamento do eixo Z retorna ao normal.
4. Os parâmetros do sistema não são otimizados e o motor funciona de forma anormal
Os parâmetros do sistema que levam a uma precisão de usinagem anormal incluem principalmente a unidade de alimentação da máquina-ferramenta, deslocamento zero, folga, etc. Por exemplo, o sistema Frank CNC tem duas unidades de alimentação: métrica e imperial. No processo de reparo de máquinas-ferramenta, o tratamento local geralmente afeta a alteração do deslocamento zero e da lacuna, e o ajuste e modificação oportunos devem ser feitos após a conclusão do tratamento de falhas; Para atender aos requisitos de precisão de usinagem da máquina-ferramenta, é necessário modificar os parâmetros de acordo.
Fenômeno de falha: uma fresadora vertical CNC fabricada em Hangzhou, equipada com o sistema Beijing KND-10M. Durante o processo de usinagem, verificou-se que a precisão do eixo X estava anormal.
Diagnóstico de falha: A inspeção constatou que há uma certa folga no eixo X e há instabilidade na partida do motor. Quando você toca o motor do eixo X com as mãos, sente que o motor puxa com mais força, mas a tração não é óbvia quando ele para, especialmente no modo jogging. De acordo com a análise, há dois motivos para a falha: um é que a folga do parafuso de avanço é grande; a outra é que o motor do eixo X funciona de forma anormal.
Solução de problemas: Use a função de parâmetro do sistema KND-10M para depurar o motor. Em primeiro lugar, a lacuna existente é compensada e, em seguida, os parâmetros do sistema servo e a função de supressão de pulso são ajustados, a vibração do motor do eixo X é eliminada e a precisão de usinagem da máquina-ferramenta volta ao normal.
