Náhlé snížení přesnosti obráběcího stroje? 4 diagnostické principy a 5 diagnostických metod

1, Příčiny abnormálních chyb přesnosti obrábění
Příčiny abnormálních chyb přesnosti obrábění jsou velmi skryté a obtížně diagnostikovatelné. Lze shrnout pět hlavních důvodů: byla upravena nebo změněna podávací jednotka obráběcího stroje; Abnormální posunutí počátku každé osy obráběcího stroje; Abnormální axiální zpětná vůle; Abnormální provozní stav motoru, jmenovitě abnormální elektrické a ovládací části; Mechanické poruchy, jako jsou šrouby, ložiska, spojky a další součásti. Kromě toho může programování obráběcích programů, výběr řezných nástrojů a lidský faktor také vést k abnormální přesnosti obrábění.
2, Zásady pro diagnostiku poruch CNC obráběcích strojů
1. Externí a vnitřní CNC obráběcí stroj je obráběcí stroj, který integruje mechanické, hydraulické a elektrické komponenty, takže výskyt jeho poruch se komplexně projeví i těmito třemi faktory. Pracovníci údržby by měli nejprve zkontrolovat jeden po druhém z vnějšku dovnitř a pokusit se vyhnout náhodnému otevírání a rozebírání, jinak dojde k rozšíření závady, ztrátě přesnosti obráběcího stroje a snížení výkonu.
Obecně lze říci, že mechanické závady se snáze odhalují, zatímco diagnostika závad v CNC systémech je obtížnější. Před odstraňováním závad se nejprve věnujte odstranění mechanických závad, které často mohou dosáhnout dvojnásobného výsledku s polovičním úsilím.
3. Nejprve statické, pak dynamické. Ve statickém stavu obráběcího stroje, když je vypnutý, po pochopení, pozorování, testování, analýze a potvrzení, že se jedná o nedestruktivní poruchu, lze obráběcí stroj zapnout; Za provozních podmínek provádějte dynamické pozorování, kontrolu a testování, abyste zjistili závady. U destruktivních poruch musí být nebezpečí odstraněno před připojením napájení.
4. Když je více chyb propleteno a zakryto a v tuto chvíli neexistuje žádný způsob, jak začít, měly by být nejprve vyřešeny snadné problémy a později by se měly řešit složitější problémy. Často, po vyřešení jednoduchých problémů, mohou být obtížnější i jednodušší.
3, Metoda diagnostiky poruch u CNC obráběcích strojů
1. Intuitivní metoda: (pozorování, čichání, dotazování, řezání) dotazování se na poruchy obráběcího stroje, podmínky zpracování atd.; Zkontrolujte - informace o alarmu CRT, kontrolky alarmu, deformace, kouření, vyhoření kondenzátorů a dalších součástí a vypnutí ochranných zařízení; Abnormální zvuk během poslechu; Zápach - Elektrické součástky mají spálený zápach a další nepříjemný zápach; Zahřívání dotykem, vibrace, špatný kontakt atd.
2. Metoda kontroly parametrů: Parametry jsou obvykle uloženy v paměti RAM. Někdy může nedostatečné napětí baterie, dlouhodobý výpadek napájení systému nebo vnější rušení způsobit ztrátu parametrů nebo záměnu. Příslušné parametry by měly být zkontrolovány a zkalibrovány na základě poruchových charakteristik.
3. Metoda izolace: U některých poruch, které je obtížné rozlišit mezi CNC částí, servosystémem nebo mechanickou částí, se často používá metoda izolace.
4. Stejná metoda výměny typu: Vyměňte podezřelou vadnou šablonu za záložní desku se stejnou funkcí nebo vyměňte šablony nebo jednotky se stejnou funkcí.
5. Metoda testování funkčních programů zahrnuje psaní malých programů se všemi instrukcemi G, M, S, T a dalšími funkcemi. Při diagnostice poruch lze tyto programy spustit, aby se zjistila nedostatečná funkčnost.
4, Příklad diagnostiky a řešení poruch abnormální přesnosti obrábění
1. Mechanická porucha vedoucí k abnormální přesnosti obrábění
Poruchový jev: Jedno vertikální obráběcí centrum SV{0}} používající systém Frank. Během obrábění formy ojnice bylo náhle zjištěno, že posuv v ose Z byl abnormální, což mělo za následek chybu řezání minimálně 1 mm (přeřez ve směru Z).
Diagnostika závad: Při šetření bylo zjištěno, že závada nastala náhle. Obráběcí stroj je v režimu krokování a při ručním zadávání dat všechny osy pracují normálně a vracejí se do referenčního bodu bez jakýchkoliv výstrah. Možnost tvrdých poruch v elektrické ovládací části byla vyloučena. Následující aspekty by měly být kontrolovány jeden po druhém.
Zkontrolujte segmenty obráběcího programu, které běží, když je přesnost obráběcího stroje abnormální, zejména pro kompenzaci délky nástroje, kalibraci a výpočet souřadnicového systému obrábění (G54-G59).
V režimu jog se osa Z opakovaně pohybuje a po vizuální, hmatové a sluchové diagnostice jejího stavu pohybu se zjistí, že hluk pohybu osy Z je abnormální, zvláště když rychle joguje, hluk je výraznější. . Na základě toho mohou existovat skrytá nebezpečí v mechanickém aspektu.
Check the Z-axis accuracy of the machine tool. Move the Z-axis using a hand cranked pulse generator (set its magnification to 1) × At a gear of 100, that is, for each step of change, the motor feeds 0.1mm, and observe the movement of the Z-axis with a dial gauge. After maintaining normal unidirectional motion as the starting point for forward motion, with each change in the pulse generator, the actual distance of the Z-axis movement of the machine tool d=d1=d2=d3=...=0.1mm indicates that the motor is running well and the positioning accuracy is also good. When it comes to the actual movement displacement of the machine tool, it can be divided into four stages: (1) the machine tool movement distance d1>d=0.1mm (slope greater than 1); (2) Manifested as d1=0.1mm>d2>d3 (sklon menší než 1); (3) Mechanismus obráběcího stroje se ve skutečnosti nepohyboval a vykazoval nejstandardnější zpětnou vůli; (4) Vzdálenost pohybu obráběcího stroje je rovna nastavené hodnotě pulzního generátoru (se strmostí 1) a vrací se k normálnímu pohybu obráběcího stroje. Bez ohledu na to, jak je zpětná vůle kompenzována, její charakteristikou je, že kromě kompenzace ve fázi (3) stále existují změny v ostatních fázích, zejména ve fázi (1), což vážně ovlivňuje přesnost obrábění obráběcího stroje. Během procesu kompenzace bylo zjištěno, že čím větší je kompenzace mezery, tím větší je vzdálenost ujetá během fáze (1).
Při analýze výše uvedené kontroly se má za to, že existuje několik možných důvodů: za prvé existuje abnormalita v motoru, za druhé existuje mechanická porucha a za třetí je mezera ve šroubu. Pro další diagnostiku závady zcela odpojte motor a šroub a prohlédněte motor a mechanické části samostatně. Výsledek kontroly ukazuje, že motor běží normálně; V diagnostice mechanické části bylo zjištěno, že při ručním otáčení vodícího šroubu byla výrazná mezera v počátečním pohybu. Za normálních okolností by mělo být cítit uspořádaný a hladký pohyb ložisek.
Ošetření závady: Po demontáži a kontrole bylo zjištěno, že ložisko je skutečně poškozené a dochází k odpadávání kuličkových ložisek. Po výměně se obráběcí stroj vrátil do normálu.
2. Nesprávná logika řízení vedoucí k abnormální přesnosti obrábění
Jev závady: Obráběcí centrum vyrobené šanghajským výrobcem obráběcích strojů má systém Frank. Během procesu obrábění bylo zjištěno, že přesnost osy X obráběcího stroje byla abnormální, s minimální chybou přesnosti 0.008 mm a maximální chybou přesnosti 1,2 mm. Diagnostika chyb: Během kontroly byl obráběcí stroj podle potřeby nastaven na souřadný systém obrobku G54. V režimu ručního zadávání dat spusťte program v souřadnicovém systému G54, tj. "GOOG90G54X60. OY70. OF150; M30;". Po spuštění pohotovostního lůžka je hodnota mechanických souřadnic zobrazená na displeji (osa X) "-1025.243". Zaznamenejte tuto hodnotu. Potom v ručním režimu přesuňte obráběcí stroj do jakékoli jiné polohy a znovu spusťte předchozí segment programu v režimu ručního zadávání dat. Po zastavení obráběcího stroje se zjistí, že hodnota souřadnic obráběcího stroje je zobrazena jako "-1024.891", což je o 0,352 mm odlišné od hodnoty po předchozím provedení. Stejným způsobem posuňte osu X do různých pozic a opakovaně spouštějte segment programu. Hodnoty zobrazené na monitoru jsou všechny různé (nestabilní). Pečlivá kontrola osy X pomocí úchylkoměru odhalila, že skutečná chyba v mechanické poloze byla v souladu s chybou zobrazenou čísly, což naznačuje, že příčinou poruchy byla nadměrná opakovaná chyba polohování na ose X. Kontrola zpětné vůle a přesnosti polohování osy X a kompenzace její chybové hodnoty opět neměla žádný vliv. Proto existuje podezření, že existují problémy s pravítkem mřížky a systémovými parametry. Proč ale došlo k tak velké chybě bez odpovídajících alarmových zpráv? Další kontrola odhalila, že tato osa je vertikální, a když se osa X uvolní, skříň vřetena spadne dolů, což způsobí chybu.
Ošetření chyb: Program řízení logiky PLC obráběcího stroje byl upraven, to znamená, že když je osa X uvolněna, povolte nejprve načtení osy X a poté uvolněte osu X; Při upínání osy X nejprve upněte osu X a poté odstraňte aktivaci. Po seřízení byla závada obráběcího stroje vyřešena.
3. Abnormální přesnost obrábění způsobená problémy s polohou obráběcího stroje
Jev závady: Vertikální CNC frézka vyrobená v Hangzhou, vybavená systémem Beijing KND-10M. Během joggingu nebo obrábění byly zjištěny abnormality osy Z.
Diagnostika závad: Při kontrole bylo zjištěno, že se osa Z pohybuje nerovnoměrně nahoru a dolů s hlukem a je zde určitá mezera. Když je motor spuštěn, dochází k nestabilnímu hluku a nerovnoměrnému rozložení síly v pohybu osy Z nahoru v režimu krokování a je cítit, že se motor docela silně třese; Při pohybu dolů nedochází k takovému zjevnému chvění; Při zastavení nedochází k otřesům, které jsou při obrábění více patrné. Analýza naznačuje, že existují tři důvody pro poruchu: za prvé, zpětná vůle šroubu je velmi velká; Druhým je abnormální provoz motoru osy Z; Třetí problém je, že řemenice je poškozena nerovnoměrným rozložením síly. Ale jedna věc, kterou je třeba poznamenat, je, že nedochází k otřesům při zastavení a nerovnoměrnému pohybu nahoru a dolů, takže problém abnormálního chodu motoru lze vyloučit. Proto nejprve diagnostikujte mechanickou část a během procesu diagnostického testování nebyly v rámci tolerance zjištěny žádné abnormality. Při použití pravidla vyloučení je jediným zbývajícím problémem pás. Při kontrole řemene bylo zjištěno, že byl právě vyměněn. Při pečlivé kontrole řemene však bylo zjištěno různé stupně poškození na vnitřní straně řemene, které bylo jednoznačně způsobeno nerovnoměrnou silou. Jaký k tomu měl důvod? Při diagnostice bylo zjištěno, že byl problém s umístěním motoru, to znamená, že úhel a poloha upnutí byly asymetrické, což mělo za následek nerovnoměrnou sílu.
Řešení závad: Stačí znovu nainstalovat motor, vyrovnat jej s úhlem, změřit vzdálenost (mezi motorem a ložiskem osy Z) a zajistit, aby délka na obou stranách pásu byla stejná. Tímto způsobem je eliminován nerovnoměrný pohyb osy Z nahoru a dolů, stejně jako hluk a otřesy a obrábění v ose Z se vrátí do normálu.
4. Parametry systému nejsou optimalizovány, motor běží abnormálně
Mezi systémové parametry, které způsobují abnormální přesnost obrábění, patří především strojní posuvová jednotka, nulový offset, zpětná vůle atd. Například systém Frank CNC má dva typy posuvových jednotek: metrické a imperiální. V procesu opravy obráběcího stroje místní manipulace často ovlivňuje změny nulového posunutí a vůle. Po odstranění závady by měly být provedeny včasné úpravy a úpravy; Na druhou stranu silné mechanické opotřebení nebo uvolněné polohy spojení mohou také způsobit změny naměřených hodnot parametrů a je třeba odpovídajících úprav, aby byly splněny požadavky na přesnost obrábění obráběcích strojů.
Jev závady: Vertikální CNC frézka vyrobená v Hangzhou, vybavená systémem Beijing KND-10M. Během procesu obrábění bylo zjištěno, že přesnost osy X byla abnormální.
Diagnostika závad: Při kontrole bylo zjištěno, že v ose X je určitá mezera a dochází k nestabilnímu jevu při rozběhu motoru. Při dotyku rukou s motorem osy X cítíte, že motor docela silně táhne, ale když se zastaví, není tahání patrné, zvláště v režimu jog. Analýza naznačuje, že existují dva důvody pro poruchu: za prvé existuje velká vůle mezi vodicími šrouby; Druhým problémem je abnormální provoz motoru osy X.
Ošetření chyb: K ladění motoru využijte funkci parametru systému KND-10M. Nejprve kompenzujte existující mezery, poté upravte parametry servosystému a parametry funkce potlačení pulsů, eliminujte vibrace motoru osy X a obnovte normální přesnost obrábění obráběcího stroje.