Анализ на случаите на поддръжка за точност на обработка на CNC машини, превишаваща толеранса

CNC машинната технология използва главно автоматизирани машинни инструменти, оборудвани с компютърни системи за управление за логическа обработка на контролни кодове или други символни програми, въвеждане на обработените цифрови кодове в CNC устройството и управление на машинния инструмент за автоматична обработка на части според изискванията на дизайна. При машинната обработка, ако механичните компоненти на CNC машинния инструмент страдат от повреда и износване, е лесно да се причинят грешки при отклонение на прецизността, което от своя страна засяга качеството на обработката и ефективността на целия компонент. В тази връзка е необходимо да се подобрят техниките за диагностика и поддръжка за точността на обработка на машинния инструмент с ЦПУ, надвишаваща грешката на толеранса, като ефективно се избягват функционални грешки в точността на машинния инструмент.
1. Анализ на видовете повреди и характеристики на металорежещи машини с ЦПУ
В машиностроителната промишленост машинните инструменти с ЦПУ постепенно изместват обикновените машинни инструменти и се използват широко поради предимствата си на висока точност на обработка, висока ефективност на обработка и високо ниво на механизация и интелигентност. В същото време обаче машинните инструменти с ЦПУ също са изправени пред предизвикателства като висок коефициент на трудност на грешките, сложни и взаимосвързани причини за грешки, които поставят по-високи технически изисквания за предприятията за обработка и приложение на машини с ЦПУ. Въз основа на анализа на производителността и структурата на CNC машинните инструменти, има два често срещани вида грешки в CNC машините.
1.1 Функционални неизправности
Функционалните повреди се дължат главно на хардуерна или софтуерна неизправност в CNC машинни машини с високо ниво на механизация и интелигентност. Функционалните повреди имат характеристиките на директност и лесно управление на поддръжката. Необходимо е само да се определи местоположението на повредата на машината с ЦПУ и да се възстанови нормалната работа на машината чрез подмяна или ремонт на повреден хардуер или софтуер.
1.2 Грешка на точността на обработка, превишаваща толеранса
Грешката на точността на обработка, надвишаваща границата на толеранс, има характеристиките на скритост и универсалност. Когато възникне грешка при точност на обработка, надвишаваща границата на толеранс, различните функции на CNC машината работят нормално. Въпреки това, ако точността на обработка на детайла надвиши сериозно границата на толеранс, това ще доведе до бракуване на детайла. Причините за точността на обработка, превишаваща обхвата на толеранс, са разнообразни, включително механични причини като износване на инструменти на CNC машинни инструменти, както и електрически повреди в CNC системи за управление. Като цяло той представя характеристики като висока трудност при поддръжката и широкообхватно въздействие.
2. Принципи за диагностициране на неизправности на точността на обработка на металорежещи машини с ЦПУ, превишаваща толеранса
Грешката на точността на обработка, надвишаваща толеранса на машинните инструменти с ЦПУ, представлява сложна характеристика, изискваща строг диагностичен процес при диагностицирането на грешки. Само по този начин може да се подобри ефективността на точността на обработка, надхвърляща толеранса за диагностика на грешки и поддръжка на грешки.
2.1 Принцип на първо външно и по-късно вътрешно
Причината за неизправностите в отклонението на точността на обработка може да бъде механична или електрическа, а оборудването на CNC машина може да бъде разделено на електрически, хидравлични и механични части. Следователно, когато отстранява неизправности, персоналът по поддръжката трябва първо да инспектира външното оборудване на машинния инструмент, но е необходимо да се избягва разглобяването на компоненти, доколкото е възможно, да се намалят щетите от разглобяването на оборудването върху механичното оборудване и да се гарантира, че CNC машинният инструмент има дълъг експлоатационен живот.
2.2 Принцип на механично преди електрическо
Цялостното оборудване на машинните инструменти с ЦПУ е сравнително голямо и отнема много време за отстраняване на неизправности с точност на обработка, надвишаваща стандарта една по една, а коефициентът на трудност при диагностицирането на неизправности е сравнително висок. Следователно, първо може да се извърши механична диагностика, за да се елиминира проблемът с точността на обработка, надвишаваща толеранса, причинен от механични повреди, и след това може да се извърши електрическа диагностика, за да се гарантира качеството и безопасността на поддръжката на повредата.
2.3 Принцип на статиката преди динамиката
По време на процеса на диагностициране на неизправности при точността на обработка на CNC машина, надвишаваща толеранса, е необходимо да се гарантира, че CNC машината е в изключено състояние и да се търси евентуална повреда на оборудването, докато е неподвижна. След това включете захранването на CNC машината за проверка на неизправностите при динамична работа. Наблюдавайте и тествайте всеки процес и механичен компонент по време на работа, за да определите местоположението на повредата и да извършите работа по поддръжката на повредата.
2.4 Принцип на простотата преди сложността
Причините за причиняване на грешки в точността на обработка на машините с ЦПУ са различни. Следователно, в процеса на отстраняване на неизправности и диагностика, е необходимо да се възприеме принципът на първо прости и след това сложни, за да се елиминират всички видове повреди, да се избегне небрежност и значително да се подобри ефективността на поддръжката на повредата.
3. Метод за намиране и преценка на грешки при обработка на CNC машинни инструменти с точност, превишаваща толеранса
3.1 Метод за откриване на неизправности при точност на обработка на металорежещи машини с ЦПУ, превишаваща толеранса
Като цяло има определена степен на разлика в точността, разрешена при обработката на CNC машинни части. След като разликата в точността надхвърли допустимия диапазон, тя се определя като превишаване на толеранса на точността и качеството на частите е неквалифицирано. Индикаторът за измерване на точността на обработка на машинните инструменти се нарича индекс на капацитета на процеса (CPK).
)Колкото по-голям е индексът, толкова по-малък е диапазонът на колебание на размера на компонента и толкова по-малка е вероятността от отклонение. Нормалният индекс на способност за процес на машинния инструмент е 1, а идеалният индекс на способност на процеса е 1,33. Когато CPK е по-малко от 1, се преценява, че машината с ЦПУ има грешка в точността на обработка.
3.2 Метод за диагностика на неизправности за точност на обработка на металорежещи машини с ЦПУ, превишаваща толеранса
Точността на обработка на машинните инструменти с ЦПУ включва геометрична точност, точност на предаване и позиционна точност. Ако има отклонение на точността, трябва да се използват различни диагностични методи, за да се определи към кой тип грешка на отклонение на точността принадлежи и след това трябва да се определят причините за такива грешки на отклонение на точността.
Първо, разберете методите за контрол на прецизността на машинните инструменти с ЦПУ.
При общото производство на компоненти, контролът на точността на обработка от CNC машинни инструменти се постига чрез преместването и точността на позициониране на суровините на обработваните компоненти. Сервосистемата в системата за управление с ЦПУ задава изместването на подаване на машинния инструмент по време на обработка на компоненти чрез импулсни команди с инструкции,
И степента на съответствие между действителното изместване на работната маса след инструкцията. Колкото по-малка е грешката в проектните изисквания и действителното изместване, толкова по-висока е точността на изместване на серво системата. Често използваните серво системи включват серво системи със затворен контур и серво системи с полузатворен контур. Тези две системи имат един и същ принцип на управление за точността на преместването. И двете използват операции на интерполация, за да получат инструкции за позицията за системата за управление, и обратна връзка за действителната разлика в позицията на координатната ос на машината обратно към машината чрез устройства за откриване на позиция, за да елиминират разликата, доколкото е възможно, и да получат точни стойности на изместване на позицията. Разликата между двете системи се крие във факта, че прецизното отклонение, причинено от грешки в сервосистемата със затворен контур, грешки в предавателната верига и механични грешки в движение, може да бъде компенсирано чрез предварително проектиране. Обаче механичните грешки и грешките при движение, генерирани в по-късния етап на серво система с полузатворен контур, не могат да бъдат ефективно компенсирани,
Следователно възможността точността на обработка да надвишава стандарта е сравнително висока.
Второ, разберете често срещаните причини за прецизни грешки в машинните инструменти с ЦПУ.
В процеса на обработка на машинни инструменти с ЦПУ всяка серво система неизбежно се сблъсква с проблема с прецизната обработка, надвишаваща толеранса, като механични повреди на машинния инструмент, водещи до намаляване на точността на движение. По време на работа на машинни инструменти с ЦПУ неравномерното износване на ключови компоненти като шпиндел, водеща релса и гайка може да доведе до намаляване на точността на движение. Съоръженията за параметри на електромеханичното оборудване на машинния инструмент са неразумни, което може да доведе до неразумна настройка на параметрите, свързани с контрола на позицията, като обратна хлабина и толеранс на затягане, и също така да доведе до превишаване на точността на толеранса. Дългосрочната конструкция на рязане с претоварване може да доведе до загуба на стъпка на механичното и електрическото оборудване на машинните инструменти с ЦПУ извън определената скорост на движение.
4. Анализ на случаите на поддръжка за точност на обработка на металорежещи машини с ЦПУ, превишаваща толеранса
4.1 Текуща ситуация на точността на обработка на металорежещи машини с ЦПУ, превишаваща толерантните грешки
Първо, конкретни случаи на обработка. В машиностроителната индустрия CNC стругът с полузатворен цикъл CAK6150D показва неравномерни размери в посока X и точност на обработка, надвишаваща стандарта по време на обработка на компоненти. Според анализа зоната на толеранс на компонентите, обработвани от машината с ЦПУ, е 0.04-0.065 mm. При нормална обработка на машината с ЦПУ грешката на точността обикновено е 0.005-0.025 mm, а стойността на CPK е 1-1.13, което принадлежи към нормалния диапазон на точност на обработка. Въпреки това, компонентите, които се обработват в момента, имат проблема с точността, надвишаваща толеранса, и освен скрап, размерът на други квалифицирани компоненти също показва значителни колебания. Следователно, като се елиминира причината за грешките в точността, може да се заключи, че има произволна точност на обработка, надвишаваща толеранса в машинните инструменти с ЦПУ.
Второ, анализ на ефективността на грешките. При анализа беше установено, че лагерите на порта за свързване на оста X и серво щракване на полусерво CNC машинния инструмент нямат смазка. Следователно, при обработка с високоскоростно рязане, охлаждащата течност вътре в машината ще повреди лагерните сачми на механичното оборудване, причинявайки сериозно износване на оборудването. Неравномерното износване води до различни странични параметри на държача на машинния инструмент и неравномерна точност на позициониране. Освен това беше установено, че позициониращите щифтове или отвори на държача на инструмента на машинния инструмент са били силно износени. При действителната обработка на компонентите позицията на позициониране на въртящия се държач на инструмента е различна всеки път, което води до значителни колебания в размерите на обработка на всеки компонент. Освен това, поради лошо смазване на направляващите релси на машинния инструмент, примеси като хартия и железни стърготини се улавят между динамичните и статичните двойки водещи релси, което води до неравномерни промени в съпротивлението на триене между динамичните и статичните двойки водещи релси и влошаване в характеристиките на движение на машинния инструмент.
4.2 Стратегия за поддръжка за точност на обработка на CNC машинни инструменти, превишаваща толеранс грешки
Въз основа на видовете неизправности, които се появяват, когато точността на обработка на този модел машина с ЦПУ надвишава стандарта, е необходимо да се извърши управление на поддръжката на неизправности. В отговор на проблеми с повредата на лагера е необходимо редовно да се извършва смазване на лагера, за да се осигури удължаване на живота на лагера, и е строго забранено използването на оборудване извън товара. Що се отнася до проблема с износването на позицията на държача на инструмента, необходимо е да се засили редовната поддръжка и проверка на оборудването, да се обърне внимание на смазването на държача на инструмента и да се предотвратят сблъсъци или инциденти с рязане на товара. В отговор на неизправността на динамичните и статичните направляващи релси е необходимо да продължите да зареждате водачите с гориво, да смените навреме повредените скреперни плочи и да засилите ежедневната поддръжка и защита.
5. Заключение
В дейностите по обработка на машинни инструменти с ЦПУ е необходимо стриктно да се предотвратява и контролира проблемът с точността на обработка, надвишаваща толеранса. При действителните операции по машинна обработка се установява, че появата на точност на обработка, надвишаваща толеранса на частите, се влияе от различни фактори, както и местоположението и проявата на дефекта също са различни. Приемане на правилния метод за прецизно откриване и преценка на грешки и разработване на планове за поддръжка за всеки тип грешка, извършване на управление на поддръжката на грешки една по една, за постигане на целта за подобряване на производството и качеството на обработка на CNC машинни инструменти.