Miksi työstökoneiden tarkkuus yhtäkkiä heikkenee?

1. Poikkeavien koneistustarkkuusvirheiden syyt
Epänormaalien koneistustarkkuusvirheiden syyt ovat erittäin salaisia ​​ja vaikeasti diagnosoitavia. Viisi tärkeintä syytä voidaan tiivistää: työstökoneen syöttöyksikköä on muutettu tai muutettu; Työstökoneen jokaisen akselin epänormaali nollapoikkeama; Epänormaali aksiaalinen käänteisvälys; Moottorin epänormaali toimintatila, nimittäin epänormaalit sähkö- ja ohjausosat; Mekaaniset viat, kuten ruuvit, laakerit, kytkimet ja muut komponentit. Lisäksi koneistusohjelmien ohjelmointi, leikkaustyökalujen valinta ja inhimilliset tekijät voivat myös johtaa epänormaaliin koneistustarkkuuteen.
2. CNC-työstökoneiden vianmäärityksen periaatteet
Ulkoinen ja sisäinen CNC-työstökone on työstökone, joka yhdistää mekaanisia, hydraulisia ja sähköisiä komponentteja, joten sen vikojen esiintyminen heijastuu kattavasti myös näiden kolmen tekijän kautta. Huoltohenkilöstön tulee ensin tarkastaa yksitellen ulkopuolelta sisälle ja yrittää välttää satunnaista avaamista ja purkamista, muuten se laajentaa vikaa, aiheuttaa työstökoneen tarkkuuden ja heikentää suorituskykyä.
Yleisesti ottaen mekaaniset viat on helpompi havaita, kun taas CNC-järjestelmien vikojen diagnosointi on vaikeampaa. Ennen vianmääritystä kiinnitä ensin huomiota mekaanisten vikojen eliminointiin, joilla voidaan usein saavuttaa kaksinkertainen tulos puolella vaivalla.
Ennen kuin koneeseen kytketään virta, on ensin tarkkailtava, testattava, analysoitava ja varmistettava, että kyseessä on ainetta rikkomaton vika, kun työstökone on paikallaan virran ollessa pois päältä; Suorita käyttöolosuhteissa dynaaminen tarkkailu, tarkastus ja testaus vikojen tunnistamiseksi. Tuhoavien vikojen vaara on poistettava ennen virran kytkemistä.
Kun useat viat kietoutuvat toisiinsa ja peittyvät, eikä tällä hetkellä ole mahdollisuutta aloittaa, on ensin ratkaistava helpot ongelmat ja sitten vaikeat ongelmat. Usein yksinkertaisten ongelmien ratkaisemisen jälkeen vaikeammatkin voivat helpotua.
3. Vianmääritysmenetelmä CNC-työstökoneille
Intuitiivinen menetelmä: (havainnointi, haistaminen, kyseenalaistaminen, leikkaaminen) kysyminen työstökoneiden toimintahäiriöistä, käsittelyolosuhteista jne.; Tarkista - CRT-hälytystiedot, hälytyksen merkkivalot, muodonmuutos, savu, kondensaattorien ja muiden komponenttien palaminen ja suojalaitteiden laukeaminen; Epänormaali ääni kuuntelun aikana; Haju - Sähkökomponenteissa on palaneen haju ja muita epämiellyttäviä hajuja; Kosketuslämmitys, tärinä, huono kontakti jne.
Parametrien tarkistusmenetelmä: Parametrit tallennetaan yleensä RAM-muistiin. Joskus riittämätön akun jännite, järjestelmän pitkäaikainen virtakatkos tai ulkoiset häiriöt voivat aiheuttaa parametrien menetyksen tai sekaannusta. Asiaankuuluvat parametrit tulee tarkistaa ja kalibroida vian ominaisuuksien perusteella.
Eristysmenetelmä: Joissakin vioissa, joita on vaikea erottaa CNC-osan, servojärjestelmän tai mekaanisen osan välillä, käytetään usein eristysmenetelmää.
Vaihda epäilty viallinen malli saman toiminnon omaavaan varalevyyn tai vaihda malleja tai yksiköitä, joilla on sama toiminto, käyttämällä samantyyppistä vaihtotapaa.
Toiminnallisen ohjelman testausmenetelmään kuuluu joidenkin pienten ohjelmien kirjoittaminen kaikille G-, M-, S-, T- ja muiden funktioiden käskyille. Vikoja diagnosoitaessa näitä ohjelmia voidaan suorittaa toiminnallisuuden puutteen selvittämiseksi.
4. Esimerkki epänormaalien koneistustarkkuusvirheiden diagnosoinnista ja käsittelystä
A. Mekaaninen vika, joka johtaa epänormaaliin koneistustarkkuuteen
Vikailmiö: Yksi SV-1000 pystysuora työstökeskus Frank-järjestelmällä. Kiertokomuotin työstön aikana havaittiin yhtäkkiä, että Z-akselin syöttö oli epänormaali, mikä johti vähintään 1 mm:n leikkausvirheeseen (ylileikkaus Z-suunnassa).
Vikadiagnoosi: Tutkinnan aikana havaittiin, että vika ilmeni äkillisesti. Kone on ryömintätilassa ja manuaalisessa tietojen syötössä kaikki akselit toimivat normaalisti ja palaavat referenssipisteeseen ilman hälytyskehotteita. Kovien vikojen mahdollisuus sähköisessä ohjausosassa on suljettu pois. Seuraavat näkökohdat tulee tarkistaa yksitellen.
Tarkista koneistusohjelman segmentit, jotka ovat käynnissä, kun koneen tarkkuus on epänormaali, erityisesti työkalun pituuden kompensoinnin, kalibroinnin ja koneistuskoordinaattijärjestelmän laskennan (G54-G59) osalta.
Jog-tilassa Z-akselia liikutetaan toistuvasti, ja sen liiketilan visuaalisen, tunto- ja kuulodiagnoosin jälkeen havaitaan, että Z-akselin liikemelu on epänormaalia, varsinkin kun hölkkäät nopeasti, kohina on voimakkaampaa. . Tämän perusteella mekaanisessa näkökulmassa voi olla piilotettuja vaaroja.
Tarkista koneen Z-akselin tarkkuus. Siirrä Z-akselia käsin pyöritetyllä pulssigeneraattorilla (säädä sen suurennus 1:ksi) × Vaihteella 100, eli jokaisessa muutosvaiheessa moottori syöttää 0,1 mm ja tarkkaile liikettä. Z-akselista mittakellolla. Kun normaali yksisuuntainen liike on säilytetty eteenpäin liikkeen aloituspisteenä, jokaisen pulssigeneraattorin muutoksen yhteydessä työstökoneen Z-akselin liikkeen todellinen etäisyys d=d1=d{{10 }}d3=...=0.1mm tarkoittaa, että moottori käy hyvin ja paikannustarkkuus on myös hyvä. Työstökoneen todellisen liikesiirtymän muutos voidaan jakaa neljään vaiheeseen:
(1) Machine tool movement distance d1>d=0.1mm (kaltevuus suurempi kuin 1).
(2) Manifested as d1=0.1mm>d2>d3 (kaltevuus pienempi kuin 1).
(3) Työstökonemekanismi ei itse asiassa liikkunut ja sillä oli tavallisin kääntövälys.
(4) Työstökoneen liikeetäisyys on yhtä suuri kuin pulssigeneraattorin asetusarvo (kaltevuus 1), ja se palaa koneen normaaliin liikkeeseen.
Riippumatta siitä, miten käänteinen välys kompensoidaan, sille on ominaista, että lukuun ottamatta vaiheen (3) kompensaatiota, muissa vaiheissa on edelleen muutoksia, erityisesti vaiheessa (1), mikä vaikuttaa vakavasti koneen työstötarkkuuteen. Kompensointiprosessin aikana havaittiin, että mitä suurempi rakokompensaatio, sitä suurempi on vaiheessa (1) kuljettu matka.
Yllä olevaa tarkastusta analysoimalla uskotaan, että mahdollisia syitä on useita: ensinnäkin moottorissa on poikkeavuus, toiseksi mekaaninen toimintahäiriö ja kolmanneksi ruuvissa on rako. Vian lisäämiseksi irrota moottori ja ruuvi kokonaan ja tarkasta moottori ja mekaaniset osat erikseen. Tarkastustulos osoittaa, että moottori käy normaalisti; Mekaanisen osan diagnosoinnissa todettiin, että alkuliikkeessä oli merkittävä aukko, kun johtoruuvia kierrettiin manuaalisesti. Normaaleissa olosuhteissa laakerien säännöllisen ja tasaisen liikkeen pitäisi olla mahdollista tuntea.
Viankäsittely: Purkamisen ja tarkastuksen jälkeen todettiin, että laakeri oli todella vaurioitunut ja kuulalaakereita oli pudonnut. Vaihdon jälkeen kone palasi normaaliksi.
B. Väärä ohjauslogiikka johtaa epänormaaliin koneistustarkkuuteen
Vikailmiö: Shanghain työstökonevalmistajan valmistamassa koneistuskeskuksessa on Frank-järjestelmä. Työstöprosessin aikana havaittiin, että työstökoneen X-akselin tarkkuus oli epänormaali, minimitarkkuusvirheen ollessa 0.008 mm ja maksimitarkkuusvirheen ollessa 1,2 mm. Vikadiagnoosi: Tarkastuksen aikana kone on asetettu G54-työkappalekoordinaattijärjestelmään tarpeen mukaan. Aja manuaalisessa tiedonsyöttötilassa ohjelma G54-koordinaatistossa, eli "GOOG90G54X60. OY70. OF150; M30;". Kun valmiustilan sänky on käynnissä, näytöllä näkyvä mekaaninen koordinaattiarvo on (X-akseli) "-1025.243". Tallenna tämä arvo. Siirrä sitten työstökone manuaalisessa tilassa mihin tahansa muuhun asentoon ja suorita edellinen ohjelmasegmentti uudelleen manuaalisessa tiedonsyöttötilassa. Työstökoneen pysähtymisen jälkeen havaitaan, että työstökoneen koordinaattiarvo näytetään muodossa "-1024.891", joka on 0,352 mm erilainen kuin edellisen suorituksen jälkeinen arvo. Siirrä X-akselia samalla menetelmällä eri asentoihin ja suorita ohjelmasegmentti toistuvasti. Näytössä näkyvät arvot ovat kaikki erilaisia ​​(epävakaita).
X-akselin huolellinen tarkastus mittakellolla paljasti, että todellinen virhe mekaanisessa asennossa oli yhdenmukainen numeroiden näyttämän virheen kanssa, mikä osoitti, että toimintahäiriön syy oli liiallinen toistuva paikannusvirhe X-akselilla. X-akselin käänteisen välyksen ja paikannustarkkuuden tarkistaminen ja sen virhearvon kompensoiminen uudelleen ei vaikuttanut mitenkään. Siksi epäillään, että ritilän viivaimessa ja järjestelmäparametreissa on ongelmia. Mutta miksi niin suuri virhe tapahtui ilman vastaavia hälytysviestejä? Lisätarkastelu paljasti, että tämä akseli on pystysuora, ja kun X-akseli vapautetaan, karalaatikko putoaa alas aiheuttaen virheen.
Viankäsittely: Työstökoneen PLC-logiikkaohjausohjelmaa on muokattu, eli kun X-akseli vapautetaan, ota ensin X-akselin kuormitus käyttöön ja vapauta sitten X-akseli; Kun kiinnität X-akselia, kiinnitä ensin X-akseli ja poista sitten aktivointi. Säädön jälkeen työstökoneen toimintahäiriö korjaantui.
C. Epänormaali koneistustarkkuus, joka johtuu työstökoneen asento-ongelmista
Vikailmiö: Hangzhoussa valmistettu pystysuora CNC-jyrsinkone, joka on varustettu Beijing KND-10M -järjestelmällä. Lenkkeilyn tai koneistuksen aikana havaittiin Z-akselin poikkeavuuksia.
Vikadiagnoosi: Tarkastuksessa todettiin, että Z-akseli liikkuu epätasaisesti ylös ja alas kohinalla ja siinä on tietty rako. Kun moottori käynnistetään, Z-akselin ylöspäin suuntautuvassa liikkeessä on epätasaista melua ja epätasaista voiman jakautumista jog-tilassa ja tuntuu, että moottori tärisee melko voimakkaasti; Kun liikutaan alaspäin, niin selvää tärinää ei ole; Pysäytettynä ei tärinää, mikä näkyy paremmin koneistuksen aikana. Analyysi viittaa siihen, että toimintahäiriölle on kolme syytä: Ensinnäkin ruuvin kääntövälys on erittäin suuri; Toinen on Z-akselin moottorin epänormaali toiminta; Kolmas ongelma on se, että hihnapyörä on vaurioitunut epätasaisen voiman jakautumisen vuoksi. Mutta yksi huomioitava asia on, että pysähdyksissä ei esiinny tärinää ja epätasaista ylös- ja alasliikkumista, joten moottorin epänormaalin toiminnan ongelma voidaan sulkea pois. Siksi diagnosoi ensin mekaaninen osa, eikä diagnostisen testauksen aikana havaittu poikkeavuuksia toleranssin rajoissa. Poissulkemissääntöä käytettäessä ainoa jäljellä oleva ongelma on vyö. Hihnaa tarkasteltaessa todettiin, että se oli juuri vaihdettu. Hihnaa tarkasteltaessa huomattiin kuitenkin, että hihnan sisäpuolella oli eriasteisia vaurioita, jotka johtuivat selvästi epätasaisesta voimasta. Mikä oli syynä tähän? Diagnoosissa havaittiin, että moottorin sijoittelussa oli ongelma, eli kiinnityksen kulma ja asento olivat epäsymmetrisiä, mikä johti epätasaiseen voimaan.
Viankäsittely: Asenna vain moottori takaisin, kohdista se kulmaan, mittaa etäisyys (moottorin ja Z-akselin laakerin välillä) ja varmista, että hihnan pituus on tasainen molemmilla puolilla. Näin Z-akselin epätasainen ylös ja alas liike sekä melu ja tärinä eliminoidaan ja Z-akselin koneistus palautuu normaaliksi.
D. Järjestelmäparametreja ei ole optimoitu, moottori käy epänormaalisti
Järjestelmäparametreja, jotka aiheuttavat epänormaalia koneistustarkkuutta, ovat pääasiassa koneen syöttöyksikkö, nollapoikkeama, käänteinen välys jne. Esimerkiksi Frank CNC -järjestelmässä on kahden tyyppisiä syöttöyksiköitä: metriset ja imperiaaliset. Työstökoneiden korjausprosessissa paikallinen käsittely vaikuttaa usein nollapoikkeaman ja välyksen muutoksiin. Kun vika on korjattu, säädöt ja muutokset on tehtävä ajoissa; Toisaalta voimakas mekaaninen kuluminen tai löysät liitosasennot voivat myös aiheuttaa muutoksia parametrien mittausarvoihin ja vastaavat muutokset ovat tarpeen työstökoneiden työstötarkkuuden vaatimusten täyttämiseksi.
Vikailmiö: Hangzhoussa valmistettu pystysuora CNC-jyrsinkone, joka on varustettu Beijing KND-10M -järjestelmällä. Koneistusprosessin aikana havaittiin, että X-akselin tarkkuus oli epänormaali.
Vikadiagnoosi: Tarkastuksessa havaittiin, että X-akselissa on tietty rako ja moottorin käynnistyessä on epävakaa ilmiö. Kun kosketat X-akselin moottoria kädellä, tuntuu, että moottori vetää melko lujaa, mutta kun se pysähtyy, veto ei ole ilmeinen, etenkään jog-tilassa. Analyysi viittaa siihen, että toimintahäiriölle on kaksi syytä: ensinnäkin johtoruuvien välissä on suuri välys; Toinen ongelma on X-akselin moottorin epänormaali toiminta.
Viankäsittely: Käytä KND{0}}M-järjestelmän parametritoimintoa moottorin virheenkorjaukseen. Ensinnäkin kompensoi olemassa olevat aukot, säädä sitten servojärjestelmän parametreja ja pulssin vaimennustoimintoparametreja, poista X-akselin moottorin tärinä ja palauta koneen työstötarkkuus normaaliksi.