Diagnostika poruch CNC obráběcího zařízení a strategie údržby

Tento článek představuje především diagnostiku poruch a metody oprav CNC obráběcích zařízení, jako jsou vertikální vrtací centra, CNC soustruhy a CNC frézky. Tyto závady se běžně vyskytují v každodenní výrobě, včetně mechanických a elektrických aspektů. Tento článek poskytuje cílené vysvětlení různých diagnostických metod a metod údržby jednoduchým a stručným způsobem, ze kterého stojí za to se učit kolegové z údržby CNC.
souhrn
Mezi CNC obráběcí zařízení patří především vertikální vrtací centra, CNC soustruhy, CNC frézky a CNC vysekávací a střižné stroje. Princip činnosti tohoto typu zařízení je založen na programu pro zpracování dílů a provozních pokynech formulovaných podle výrobního procesu, které jsou zpracovávány a zpracovávány numerickým řídicím zařízením (CNC) prostřednictvím odpovídajících digitálních logických operací. Poté jsou vydány jednotlivé řídicí instrukce zpracování pro řízení koordinované činnosti různých pohyblivých částí zařízení a částí procesu, které splňují požadavky. Tento typ zařízení se vyznačuje vysokou přesností, spolehlivým provozem systému a přesnými výstupními instrukcemi, ale je obtížné jej diagnostikovat a opravit poté, co dojde k poruše. Tento článek především shrnuje diagnostiku poruch a metody oprav několika CNC obráběcích zařízení v každodenním pracovním procesu naší jednotky a poskytuje nápady pro kolegy z oprav zařízení, jak řešit podobné poruchy.
Diagnostika a oprava vertikálního vrtacího centra
Vertikální vrtací a závitovací centrum provádí především vrtání, řezání závitů a jednoduché ploché frézování na obrobcích. Obecně se skládá z vřetena, pracovního stolu, který se může pohybovat ve směrech X a Y (někde se tomu říká křížový posuvný stůl), zásobníku nástrojů a osy A. Fenomén závad zásobníku nástrojů je velmi častý. Níže jsou popsány způsoby diagnostiky a opravy závad zásobníku nástrojů.
(1) Jev poruchy. Vertikální vrtací centrum, model TC500, nemůže během procesu obrábění provádět instrukce pro výměnu nástroje. V automatickém režimu, když program provádí výměnu nástroje, zásobník nástrojů se nepohybuje, systém nevydává alarm a akce výměny nástroje se neprovádí v ručním režimu.
(2) Diagnostika a analýza poruch. Podle diagnózy principu činnosti vertikálního obráběcího centra se po analýze předpokládá, že hlavní příčiny tohoto poruchového jevu jsou: ① ztráta signálu detekce polohy nástroje. ② Signál výměny nástroje je nesprávný. ③ Referenční bod souřadnic osy Z chybí. ④ Systém nezjistil pohyb vřetena (směr Z) v poloze bodu výměny nástroje. ⑤ Vzdálenost mezi spodní koncovou plochou vřetena a pracovním stolem je nesprávná. ⑥ Motor zásobníku není aktivován.
(3) Odstraňování problémů a opravy. Pokud jde o ① otevření žebříkového schématu systému (viz obrázek 1 a obrázek 2) a použití kovové desky ke snímání spínače detekce polohy nástroje, bylo zjištěno, že signál detekčního spínače byl konzistentní s činností programového kontaktu X9.6 v žebříkový diagram. Proto byla chyba ① vyloučena; Pokud jde o ②, po zapsání příkazu pro výměnu nástroje v ručním režimu (MDI) bylo zjištěno, že relé pro výměnu nástroje fungovalo normálně a frekvenční výstup frekvenčního měniče pro výměnu nástroje byl k dispozici. Proto byla chyba ② odstraněna; Chcete-li resetovat referenční bod souřadnic osy Z pro ③, to znamená, když pomocí ručního kolečka přesunete osu Z na hodnotu mechanické souřadnice Z=130, změňte hodnotu odpovídající APC (Z) v parametru 1815 na "0", potom vypněte počítač a restartujte jej. Změňte hodnotu odpovídající APC (Z) na "1" a i po vypnutí a opětovném spuštění stroje zásobník nástrojů stále nevykoná příkaz k výměně nástroje. Proto řešení problémů ③; Otevřete žebříkový diagram systému a zkontrolujte, zda je signál polohy bodu výměny nástroje normální, proto odstraňte problém ④; Při nastavování vzdálenosti mezi spodní koncovou plochou vřetena a pracovním stolem pomocí ručního kola a měřením lineární vzdálenosti mezi spodní koncovou plochou vřetena a pracovním stolem pomocí pravítka tak, aby bylo dosaženo 540 mm, „ 0" poloha parametru 15 systému K je upravena na 1. I když je obráběcí stroj vypnut a restartován, zásobník nástrojů stále neprovádí příkaz k výměně nástroje. I když je vzdálenost nastavena na 535 mm, 530 mm a 520 mm, stále to nefunguje. Proto řešení problémů ⑤; Ohledně demontáže a pečlivé kontroly motoru pro zásobník nářadí ⑥ bylo zjištěno, že v důsledku stárnutí došlo k odpojení všech silových vedení motoru na svorkách. Odpojené elektrické vedení bylo znovu připojeno a zásobník nástrojů byl schopen nástroj běžně vyměnit během zkušebního provozu.

Po prošetření byla závada způsobena zaseknutím a vytažením napájecího kabelu rotující řeznou hlavou při procesu výměny nástrojů v zásobníku nástrojů. Po připojení napájecího kabelu jej proto pevně upevněte, aby se podobný jev již neopakoval.
Diagnostika a opravy závad na CNC soustruhu
CNC soustruhy se obecně skládají z pracovních stolů pohybujících se ve směru X a Z, vřeten a dalších pracovních jednotek, které dokončují především úkoly, jako je soustružení a vyvrtávání obrobků. Existuje mnoho typů poruch, včetně elektrického ovládání vřetena a elektrických držáků nástrojů. Níže bude vysvětlena typická diagnostika a oprava poruch elektrického systému.
(1) Jev poruchy. CNC soustruh s nakloněným vedením, model HTC2050i, zaznamenal náhlou poruchu během procesu obrábění a poplachová zpráva systému CNC byla: Vypnut spínač ovládání výkonu hydraulického motoru NO.2121; NO.2123 hydromotor nenastartován; Tlak ve sklíčidle NO.2130 je nízký. Po prozkoumání se v elektrickém rozvaděči vypnul jednofázový ovládací jistič DC 24V. Pokud je vypnutý jistič násilně uzavřen, CNC zařízení zhasne a kontrolka napájení na desce stejnosměrného napájení bude blikat.
(2) Diagnostika a analýza poruch. Na základě informací o alarmu systému a analýzy principu činnosti zařízení se předpokládá, že hlavní příčiny tohoto poruchového jevu jsou: ① Selhal motor hydraulické stanice. ② Nefunkční tlakové relé pro detekci tlaku hydraulického sklíčidla Napájecí zdroj 24V DC reléové desky má poruchu zkratu.
(3) Odstraňování problémů a opravy. Pokud jde o kontrolu motoru hydraulické stanice, obvod hydraulického systému je znázorněn na obrázku 3.

Pomocí megaohmmetru pro testování motoru hydraulické stanice byly výsledky normální. Motor byl přímo připojen ke spodnímu konci ovládacího vypínače a po sepnutí se mohl hydromotor normálně rozběhnout. Proto byla chyba ① odstraněna; Pokud jde o kontrolu hydraulického tlakového relé sklíčidla SP3, ovládací obvod sklíčidla je znázorněn na obrázku 4. Po měření je signál tlakového relé normální. Napájecí vedení tlakového relé je odpojeno shora nad relé. Po zapnutí stroje výše uvedené informace o alarmu stále existují. Proto je chyba ② vyloučena; Pokud jde o ③, nejprve zkontrolujte obvody na obou koncích vypínacího jističe, změřte jeho ovládací napětí a po testování je horní obvod normální, zatímco spodní +24V napájecí zdroj je zkratován k zemi. Po kontrole spojení mezi spodním koncem a deskou relé zkontrolujte pomocí multimetru stav každého zdroje napájení +24V na desce relé a bylo zjištěno, že všechny obvody jsou zkratovány k zemi. Protože všechny limitní a měřicí signály jsou +24V napájecí zdroje a na jističi jsou hydraulické monitorovací kontakty, nejprve zkontrolujte, zda jsou hydraulické monitorovací kontakty v pořádku.

Odpojte druhý konec každého terminálu připojeného k +24zdroji napájení V z desky relé a pomocí multimetru jeden po druhém otestujte. Bylo zjištěno, že svorka XT3 byla zkratována k zemi, což způsobilo, že každý+24V napájecí zdroj byl zkratován k zemi (protože všechny+2 4V zdroje napájení jsou spojeny dohromady na desce relé, jakýkoli zkrat k zemi v připojovacím vedení způsobí zkrat na zemi ve všech +24V napájecích zdrojích). Po kontrole bylo zjištěno, že terminál XT3 je signálním vedením expanze zařízení dopravníku třísek, otevřením ochranného krytu bylo zjištěno, že signální vodič byl zapleten do expanzního kolečka, které se otáčelo s motorem pro odstraňování třísek a táhlo signální vodič od sebe. Odpojený signální vodič a zdroj 24V byly přes lůžko zkratovány k zemi, což vedlo k výše uvedené poruše. Po obnovení poškozeného signálního vedení byla závada odstraněna a obráběcí stroj běžel normálně. Signální vedení pevně upevněte, aby se podobné jevy již neopakovaly.
Diagnostika poruch a opravy CNC frézek
CNC frézky se obecně skládají z pracovních stolů, vřeten a dalších pracovních jednotek, které se pohybují ve směru X a Y. Provádějí především úkoly, jako je frézování otvorů, drážek a drážek na obrobcích. Existuje mnoho typů poruch, včetně elektrického ovládání a mechanických poruch. Níže vysvětlíme diagnostiku a opravu typické elektrické poruchy, která se nemůže vrátit do pracovního nulového bodu.
(1) Jev poruchy. CNC frézka, model CK7136, je řízena CNC systémem Shandong Kandi (KND). Během spouštění a používání procesu nulového návratu se směry X, Y a Z nemohou vrátit na nulu a systémové alarmy:+X,+Y,+Z všechny překračují rozsah.
(2) Diagnostika a analýza poruch. Na základě informací o alarmu systému a analýzy principu činnosti zařízení se předpokládá, že hlavní příčiny tohoto poruchového jevu jsou: ① Selhání koncového spínače ve všech směrech. ② Chyba se vyskytuje v limitním obvodu ve všech směrech. ③ Systémové parametry se změnily.
(3) Odstraňování problémů a opravy. Co se týče detekce zapnutí/vypnutí koncových spínačů v různých směrech, bylo zjištěno, že koncové spínače směru X a Y byly normální a nebyl žádný signál pro zařízení pro detekci zpomalení koncového spínače směru Z. Při kontrole bylo zjištěno, že zpomalovací převod koncového spínače směru Z nelze účinně sepnout nebo uvolnit. Po výměně koncového spínače směru Z klikněte na tlačítko "Diagnostika" na CNC zařízení, abyste vstoupili do diagnostického rozhraní, ručně se pohybovali všemi směry a zkontrolovali parametry X000, X001 a X002 odpovídající směrům X, Y a Z. Zkontrolujte, zda nedošlo k nějaké změně v prvních čtyřech binárních číslicích každého odpovídajícího čísla zleva doprava. Bylo zjištěno, že pouze směr Z může účinně reagovat a koncové spínače směru X a Y jsou normální, ale stále se nemohou vrátit na nulu. Proto řešte potíže ①; Co se týče kontroly obvodu od koncových spínačů X a Y k CNC systému, bylo zjištěno, že obvod zestárnul v důsledku dlouhodobého používání a ponoření do olejové řezné kapaliny, což způsobilo odlupování izolačního pláště obvodů X a Y. Kromě toho byly obvody X a Y upevněny k sobě a posunuty s pracovním stolem, což vedlo ke zkratu mezi obvodem a tělem zařízení. Po zpracování obvodů X a Y je CNC systém diagnostikoval a zjistil, že obvody X, Y a Z byly všechny normální, ale stále se nemůže vrátit na nulu, takže odstraňte problém ②; Pokud jde o tlačítko "Parametr" na CNC zařízení (CNC) v bodě 3, zadejte rozhraní parametrů a vyhledejte parametr "0015". Následující výzva je: POD GB4S FXC0 FXCS... ZRSZ ZRSY ZRSX Zkontrolujte, zda je jeho parametr "01000111". Tento parametr je hodnota nastavení nulového bodu ve směrech X, Y a Z a bylo zjištěno, že je to "01000001", což je zjevně nesprávné a je třeba jej upravit.
Způsob nastavení je následující: kliknutím na tlačítko "Nastavení" na CNC zařízení vstoupíte na plochu pro nastavení parametrů, přesuňte kurzor dolů do polohy "Přepínač parametrů", kliknutím na šipku "Vpravo" na klávesnici CNC zařízení zapněte "Přepínač parametrů", poté klikněte na tlačítko "Parametry" pro vstup do rozhraní nastavení parametrů, přesuňte kurzor na parametr 0015, změňte způsob přihlášení na stav "Enter" a zadejte "01000111" do pole numerického nastavení níže, Klikněte tlačítko "Enter" na panelu CNC zařízení, poté vypněte přepínač parametrů, resetujte informace o alarmu, vypněte napájení zařízení, restartujte obráběcí stroj pro provedení různých směrů nulového návratu, obráběcí stroj běží normálně a chyba je vyřešeno.
Tento typ poruchy je typickou poruchou, která se vyskytuje jak v hardwaru koncového spínače, tak při ztrátě nulových parametrů systému. Výskyt této poruchy je způsoben stárnutím izolačního pláště limitního obvodu, který způsobí zkrat při procesu návratu k nule, což má za následek ztrátu nulových parametrů systému a výskyt výše uvedené poruchy. Po výskytu takových poruch by měly být nejprve odstraněny hardwarové chyby a poté by měly být odstraněny softwarové chyby související s parametry systému.
epilog
Stručně řečeno, CNC obráběcí zařízení je zařízení, které integruje digitalizaci, inteligenci a specializaci. Jeho diagnostika poruch a údržba jsou poměrně složité. Proto i když vyžaduje personál údržby, aby ovládal příslušné teoretické znalosti, musí mít také bohaté praktické zkušenosti. To vyžaduje jasné pochopení struktury a provozních funkcí každého CNC obráběcího zařízení a dobrou schopnost analyzovat a posuzovat chyby podle provozních principů CNC obráběcího zařízení při řešení problémů s poruchami. Jedině tak lze dále provádět cílené odstraňování problémů, efektivně řešit problém závady a dosáhnout efektu vyvozování závěrů z jednoho příkladu do druhého.