Внезапно намаляване на точността на машинния инструмент? 4 диагностични принципа и 5 диагностични метода
1, Причините за необичайни грешки в точността на обработка
Причините за необичайни грешки в точността на обработка са силно скрити и трудни за диагностициране. Пет основни причини могат да бъдат обобщени: захранващият блок на машинния инструмент е модифициран или променен; Ненормално нулево изместване на всяка ос на машинния инструмент; Ненормална аксиална обратна хлабина; Неправилно състояние на работа на двигателя, а именно необичайни електрически и контролни части; Механични повреди, като винтове, лагери, съединители и други компоненти. В допълнение, програмирането на програмите за обработка, изборът на режещи инструменти и човешките фактори също могат да доведат до необичайна точност на обработка.
2, Принципи за диагностика на неизправности на металорежещи машини с ЦПУ
1. Външният и вътрешен CNC машинен инструмент е машинен инструмент, който интегрира механични, хидравлични и електрически компоненти, така че появата на неговите грешки също ще бъде отразена изчерпателно от тези три фактора. Персоналът по поддръжката трябва първо да инспектира един по един отвън навътре и да се опита да избегне произволно отваряне и разглобяване, в противен случай това ще разшири повредата, ще доведе до загуба на точност на машинния инструмент и намаляване на производителността.
Най-общо казано, механичните дефекти се откриват по-лесно, докато диагностицирането на дефекти в CNC системите е по-трудно. Преди отстраняване на неизправности, първо обърнете внимание на отстраняването на механичните повреди, които често могат да постигнат два пъти по-добър резултат с половин усилия.
3. Първо статично, после динамично. В статичното състояние на машинния инструмент, когато той е изключен, след разбиране, наблюдение, тестване, анализиране и потвърждаване, че това е неразрушителна повреда, машинният инструмент може да бъде включен; При работни условия провеждайте динамично наблюдение, инспекция и изпитване, за да идентифицирате неизправности. За разрушителни повреди опасността трябва да бъде елиминирана, преди да може да се приложи захранване.
4. Когато множество грешки са преплетени и прикрити и няма начин да се започне в момента, лесните проблеми трябва да бъдат решени първо, а по-трудните проблеми трябва да бъдат решени по-късно. Често, след решаването на прости проблеми, по-трудните може да станат по-лесни.
3, Метод за диагностика на неизправности за CNC машинни инструменти
1. Интуитивен метод: (наблюдение, помирисване, разпитване, рязане) питане за неизправности на машинния инструмент, условия на обработка и т.н.; Проверете - алармената информация за CRT, светлинните индикатори за аларма, деформация, пушене, изгаряне на кондензатори и други компоненти и задействане на защитни устройства; Ненормален звук по време на слушане; Миризма - Електрическите компоненти имат миризма на изгоряло и други неприятни миризми; Нагряване при допир, вибрации, лош контакт и др.
2. Метод за проверка на параметрите: Параметрите обикновено се съхраняват в RAM. Понякога недостатъчното напрежение на батерията, дълготрайно прекъсване на захранването на системата или външна намеса могат да причинят загуба на параметри или объркване. Съответните параметри трябва да бъдат проверени и калибрирани въз основа на характеристиките на повредата.
3. Метод на изолиране: За някои грешки, които са трудни за разграничаване между CNC част, серво система или механична част, често се използва метод на изолация.
4. Метод за смяна на същия тип: Заменете предполагаемия дефектен шаблон с резервна платка със същата функция или разменете шаблони или модули със същата функция.
5. Методът за тестване на функционална програма включва писане на някои малки програми с всички инструкции на G, M, S, T и други функции. При диагностициране на неизправности тези програми могат да бъдат стартирани, за да се определи липсата на функционалност.
4, Пример за диагностика и справяне с необичайни грешки в точността на обработка
1. Механична повреда, водеща до необичайна точност на обработка
Феномен на грешка: Един SV-1000 вертикален обработващ център, използващ система Frank. По време на обработката на матрицата на свързващия прът внезапно беше открито, че подаването по Z-ос е необичайно, което води до грешка при рязане от най-малко 1 mm (прекомерно рязане в Z-посока).
Диагностика на повреда: По време на разследването беше установено, че повредата е възникнала внезапно. Машината е в режим на бърз ход и при ръчно въвеждане на данни всички оси работят нормално и се връщат към референтната точка без никакви алармени подкани. Изключена е възможността за сериозни повреди в частта за електрическо управление. Следните аспекти трябва да бъдат проверени един по един.
Проверете сегментите на програмата за обработка, които се изпълняват, когато точността на машинния инструмент е необичайна, особено за компенсация на дължината на инструмента, калибриране и изчисляване на координатната система за обработка (G54-G59).
В режим на джогинг оста Z се премества многократно и след визуална, тактилна и слухова диагностика на нейното състояние на движение се установява, че шумът от движение на оста Z е необичаен, особено при бързо джогинг, шумът е по-изразен . Въз основа на това може да има скрити опасности в механичен аспект.
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 (наклон по-малък от 1); (3) Механизмът на машинния инструмент всъщност не се движеше и показа най-стандартния обратен хлабина; (4) Разстоянието на движение на машината е равно на зададената стойност на импулсния генератор (с наклон 1) и се връща към нормалното движение на машината. Без значение как се компенсира обратната хлабина, нейната характеристика е, че с изключение на компенсацията в етап (3), промените в други етапи все още съществуват, особено в етап (1), което сериозно засяга точността на обработка на машината. По време на процеса на компенсация беше установено, че колкото по-голяма е компенсацията на празнината, толкова по-голямо е изминатото разстояние по време на етап (1).
Анализирайки горната проверка, се смята, че има няколко възможни причини: първо, има нередност в двигателя, второ, има механична неизправност и трето, има празнина във винта. За по-нататъшно диагностициране на повредата, разкачете напълно двигателя и винта и проверете отделно двигателя и механичните части. Резултатът от проверката показва, че двигателят работи нормално; При диагностиката на механичната част беше установено, че има значителна празнина в първоначалното движение при ръчно завъртане на водещия винт. При нормални обстоятелства трябва да е възможно да се усети правилното и плавно движение на лагерите.
Отстраняване на неизправност: След разглобяване и проверка беше установено, че лагерът наистина е повреден и има падащи сачмени лагери. След смяната машината се върна към нормалното.
2. Неправилна контролна логика, водеща до необичайна точност на обработка
Феномен на повреда: Обработващ център, произведен от производител на металорежещи машини в Шанхай, има система Frank. По време на процеса на обработка беше установено, че точността на оста X на машинния инструмент е необичайна, с минимална грешка на точност от 0.008 mm и максимална грешка на точност от 1,2 mm. Диагностика на неизправност: По време на проверката машината е настроена с координатна система на детайла G54, както се изисква. В режим на ръчно въвеждане на данни стартирайте програма в координатна система G54, т.е. "GOOG90G54X60. OY70. OF150; M30;". След като леглото в режим на готовност работи, стойността на механичната координата, показана на дисплея, е (ос X) "-1025.243". Запишете тази стойност. След това, в ръчен режим, преместете машинния инструмент на произволна друга позиция и изпълнете предишния програмен сегмент отново в режим на ръчно въвеждане на данни. След спиране на машинния инструмент се установява, че координатната стойност на инструмента се показва като "-1024.891", което е с 0,352 mm различно от стойността след предишното изпълнение. Използвайки същия метод, преместете оста X на различни позиции и многократно изпълнете програмния сегмент. Всички стойности, показани на монитора, са различни (нестабилни). Внимателната проверка на оста X с помощта на циферблат разкри, че действителната грешка в механичната позиция е в съответствие с грешката, показана от числата, което показва, че причината за неизправността е прекомерна повтаряща се грешка при позициониране по оста X. Проверката на обратната хлабина и точността на позициониране на X-оста и компенсирането на нейната стойност на грешката отново не е имало ефект. Поради това се подозира, че има проблеми с линийката на решетката и системните параметри. Но защо възникна толкова голяма грешка без съответните алармени съобщения? Допълнителна проверка разкри, че тази ос е вертикална и когато оста X бъде освободена, кутията на шпиндела пада надолу, причинявайки грешката.
Отстраняване на неизправности: Програмата за логическо управление на PLC на машинния инструмент е модифицирана, т.е. когато оста X е освободена, първо активирайте зареждането на оста X и след това освободете оста X; Когато затягате оста X, първо затегнете оста X и след това премахнете активирането. След настройката неизправността на машинния инструмент беше разрешена.
3. Необичайна точност на обработка, причинена от проблеми с позицията на машинния инструмент
Феномен на повреда: Вертикална CNC фреза, произведена в Ханджоу, оборудвана със системата Beijing KND-10M. По време на джогинг или машинна обработка бяха открити аномалии по Z-ос.
Диагностика на неизправност: При проверка беше установено, че оста Z се движи неравномерно нагоре и надолу с шум и има известна празнина. Когато двигателят се стартира, има нестабилен шум и неравномерно разпределение на силата в движението на Z-ос нагоре в режим на джогинг и се усеща, че двигателят се тресе доста силно; При движение надолу няма такова очевидно треперене; При спиране няма трептене, което е по-забележимо по време на процеса на обработка. Анализът предполага, че има три причини за неизправността: първо, обратната хлабина на винта е много голяма; Второто е необичайната работа на двигателя на Z-ос; Третият проблем е, че макарата е повредена поради неравномерно разпределение на силата. Но едно нещо, което трябва да се отбележи е, че няма треперене при спиране и неравномерно движение нагоре и надолу, така че проблемът с необичайната работа на двигателя може да бъде изключен. Следователно, първо диагностицирайте механичната част и не са открити аномалии по време на процеса на диагностично тестване в рамките на толеранса. Използвайки правилото за изключване, единственият оставащ проблем е с колана. При оглед на ремъка се установи, че е току-що сменен. Въпреки това, при внимателна проверка на колана, беше установено, че има различна степен на повреда от вътрешната страна на колана, която очевидно е причинена от неравномерна сила. Каква беше причината за това? При диагностиката беше установено, че има проблем с разположението на двигателя, тоест ъгълът и позицията на затягане са асиметрични, което води до неравномерна сила.
Отстраняване на неизправности: Просто инсталирайте отново двигателя, подравнете го с ъгъла, измерете разстоянието (между двигателя и лагера на Z-ос) и се уверете, че дължината от двете страни на ремъка е еднаква. По този начин неравномерното движение нагоре и надолу по оста Z, както и шумът и треперенето се елиминират и обработката по оста Z се връща към нормалното.
4. Системните параметри не са оптимизирани, двигателят работи необичайно
Параметрите на системата, които причиняват необичайна точност на обработка, включват основно единица за подаване на машината, нулево изместване, обратна хлабина и т.н. Например, CNC системата на Frank има два вида единици за подаване: метрични и имперски. В процеса на ремонт на металорежещи машини локалното боравене често влияе върху промените в нулевото отместване и хлабината. След отстраняване на неизправността трябва да се направят навременни настройки и модификации; От друга страна, силното механично износване или разхлабените позиции на връзката също могат да причинят промени в измерените стойности на параметрите и са необходими съответните модификации, за да се изпълнят изискванията за точност на машинната обработка.
Феномен на повреда: Вертикална CNC фреза, произведена в Ханджоу, оборудвана със системата Beijing KND-10M. По време на процеса на обработка беше установено, че точността на оста X е необичайна.
Диагностика на неизправност: При проверка беше установено, че има известна празнина в оста X и има нестабилно явление при стартиране на двигателя. При докосване на мотора по оста X с ръка усещате, че моторът дърпа доста силно, но когато спре, дърпането не е очевидно, особено в режим на джогинг. Анализът предполага, че има две причини за неизправността: първо, има голяма хлабина между водещите винтове; Вторият проблем е необичайната работа на двигателя на X-ос.
Отстраняване на грешки: Използвайте функцията за параметри на системата KND-10M за отстраняване на грешки в двигателя. Първо, компенсирайте съществуващите празнини, след това регулирайте параметрите на сервосистемата и параметрите на функцията за потискане на импулса, елиминирайте вибрациите на двигателя на оста X и възстановете точността на обработка на машинния инструмент до нормалното.
