Analyse af vedligeholdelsessager for CNC-værktøjsmaskiners nøjagtighed, der overstiger tolerancen

CNC-bearbejdningsteknologien anvender hovedsageligt automatiserede værktøjsmaskiner udstyret med computerstyringssystemer til logisk at behandle kontrolkoder eller andre symbolske programmer, indlæse de behandlede numeriske koder i CNC-enheden og styre værktøjsmaskinen til automatisk at behandle dele i henhold til designkrav. Ved bearbejdning, hvis de mekaniske komponenter i CNC-værktøjsmaskinen lider af svigt og slid, er det let at forårsage præcisionsafvigelsesfejl, som igen påvirker bearbejdningskvaliteten og effektiviteten af ​​hele komponenten. I denne henseende er det nødvendigt at forbedre diagnose- og vedligeholdelsesteknikkerne for CNC-værktøjsmaskiners bearbejdningsnøjagtighed, der overstiger tolerancefejlen, og effektivt undgå funktionelle fejl i værktøjsmaskinens nøjagtighed.
1. Analyse af fejltyper og karakteristika for CNC-værktøjsmaskiner
I den mekaniske fremstillingsindustri erstatter CNC-værktøjsmaskiner gradvist almindelige værktøjsmaskiner og bliver meget brugt på grund af deres fordele med høj bearbejdningsnøjagtighed, høj bearbejdningseffektivitet og høj mekaniserings- og intelligensniveau. Men samtidig står CNC-værktøjsmaskiner også over for udfordringer såsom høj sværhedsgrad af fejl, komplekse og indbyrdes forbundne årsager til fejl, som stiller højere tekniske krav til CNC-værktøjsmaskiner forarbejdnings- og applikationsvirksomheder. Baseret på analysen af ​​ydeevnen og strukturen af ​​CNC-værktøjsmaskiner er der to almindelige typer af fejl i CNC-værktøjsmaskiner.
1.1 Funktionsfejl
Funktionsfejl er hovedsageligt forårsaget af en hardware- eller softwarefejl i CNC-bearbejdningsmaskiner med høje niveauer af mekanisering og intelligens. Funktionsfejl har karakteristika af direktehed og nem vedligeholdelsesstyring. Det er kun nødvendigt at bestemme placeringen af ​​CNC-værktøjsmaskinens fejl og genoprette den normale funktion af værktøjsmaskinen ved at udskifte eller reparere beskadigede hardware- eller softwarefejl.
1.2 Fejl ved bearbejdningsnøjagtighed, der overstiger tolerance
Fejlen ved bearbejdningsnøjagtighed, der overskrider tolerancegrænsen, har karakteristika af skjult og universalitet. Når der opstår en bearbejdningsnøjagtighed, der overstiger tolerancegrænsefejlen, fungerer de forskellige funktioner i CNC-værktøjsmaskinen normalt. Men hvis bearbejdningsnøjagtigheden af ​​emnet overskrider tolerancegrænsen alvorligt, vil det føre til, at emnet bliver skrottet. Årsagerne til bearbejdningsnøjagtighed, der overstiger toleranceområdet, er forskellige, herunder mekaniske årsager, såsom værktøjsslid på CNC-værktøjsmaskiner, samt elektriske fejl i CNC-styringssystemer. Samlet set præsenterer det egenskaber som høj vedligeholdelsessværhed og vidtrækkende påvirkning.
2. Principper for diagnosticering af fejl i CNC-værktøjsmaskinens bearbejdningsnøjagtighed, der overstiger tolerance
Fejlen ved bearbejdningsnøjagtighed, der overstiger tolerancen for CNC-værktøjsmaskiner, præsenterer en kompleks karakteristik, der kræver en streng diagnostisk proces i fejldiagnose. Kun på denne måde kan effektiviteten af ​​bearbejdningsnøjagtigheden, der overstiger tolerancefejldiagnosen og fejlvedligeholdelsen, forbedres.
2.1 Princippet om ekstern først og intern senere
Årsagen til bearbejdningsnøjagtighedsafvigelsesfejl kan være mekaniske eller elektriske, og et CNC-værktøjsmaskineudstyr kan dekomponeres i elektriske, hydrauliske og mekaniske dele. Ved fejlfinding skal vedligeholdelsespersonalet derfor først inspicere det eksterne udstyr på værktøjsmaskinen, men det er nødvendigt at undgå at adskille komponenter så meget som muligt, reducere skaderne ved demontering af udstyr til mekanisk udstyr og sikre, at CNC-værktøjsmaskinen har en lang levetid.
2.2 Princippet om mekanisk før elektrisk
Det samlede udstyr af CNC-værktøjsmaskiner er relativt stort, og det tager lang tid at fejlfinde fejl med bearbejdningsnøjagtighed, der overstiger standarden én efter én, og sværhedsgraden for fejldiagnose er relativt høj. Derfor kan mekanisk diagnose udføres først for at eliminere problemet med bearbejdningsnøjagtighed, der overstiger tolerancen forårsaget af mekaniske fejl, og derefter kan elektrisk diagnose udføres for at sikre kvaliteten og sikkerheden ved fejlvedligeholdelse.
2.3 Princippet om statisk før dynamisk
Under fejldiagnoseprocessen for CNC-værktøjsmaskinens bearbejdningsnøjagtighed, der overstiger tolerancen, er det nødvendigt at sikre, at CNC-værktøjsmaskinen er i en slukket tilstand og søge efter mulig udstyrsskade, mens den er stationær. Tænd derefter CNC-værktøjsmaskinen for dynamisk inspektion af driftsfejl. Observer og test hver proces og mekanisk komponent under drift for at bestemme fejlens placering og udføre fejlvedligeholdelsesarbejde.
2.4 Princippet om enkelhed før kompleksitet
Årsagerne til at forårsage fejl i bearbejdningsnøjagtigheden af ​​CNC-værktøjsmaskiner er forskellige. Derfor er det i processen med fejlfinding og diagnose nødvendigt at vedtage princippet om simpel først og derefter kompleks for at eliminere alle typer fejl, undgå uagtsomhed og i høj grad forbedre effektiviteten af ​​fejlvedligeholdelse.
3. En metode til at finde og bedømme fejl ved CNC-værktøjsmaskiners behandlingsnøjagtighed, der overskrider tolerancen
3.1 Fejlfindingsmetode for CNC-værktøjsmaskiners nøjagtighed, der overstiger tolerancen
Generelt er der en vis grad af nøjagtighedsforskel tilladt ved bearbejdning af CNC-maskindele. Når nøjagtighedsforskellen overstiger det acceptable område, defineres det som overskridelse af nøjagtighedstolerancen, og kvaliteten af ​​delene er ukvalificeret. Indikatoren til måling af bearbejdningsnøjagtigheden af ​​værktøjsmaskiner kaldes Process Capability Index (CPK)
)Jo større indekset er, desto mindre er udsvingsområdet for komponentstørrelsen og jo lavere er sandsynligheden for afvigelse. Det normale proceskapacitetsindeks for værktøjsmaskiner er 1, og det ideelle proceskapacitetsindeks er 1,33. Når CPK er mindre end 1, vurderes det, at CNC-værktøjsmaskinen har en bearbejdningsnøjagtighedsfejl.
3.2 Fejldiagnosemetode for CNC-værktøjsmaskiners nøjagtighed, der overstiger tolerancen
Bearbejdningsnøjagtigheden af ​​CNC-værktøjsmaskiner inkluderer geometrisk nøjagtighed, transmissionsnøjagtighed og positionsnøjagtighed. Hvis der er en nøjagtighedsafvigelse, skal der anvendes forskellige diagnostiske metoder til at bestemme, hvilken type nøjagtighedsafvigelsesfejl den tilhører, og derefter skal årsagerne til sådanne nøjagtighedsafvigelsesfejl fastslås.
For det første skal du forstå kontrolmetoderne til præcision af CNC-værktøjsmaskiner.
Ved generel komponentfremstilling opnås styringen af ​​bearbejdningsnøjagtigheden med CNC-værktøjsmaskiner gennem forskydnings- og positioneringsnøjagtigheden af ​​råmaterialerne i de forarbejdede komponenter. Servosystemet i CNC-styringssystemet indstiller fremføringsforskydningen af ​​værktøjsmaskinen under komponentbearbejdning gennem instruktionsimpulskommandoer,
Og graden af ​​overensstemmelse mellem den faktiske forskydning af arbejdsbordet efter instruktionen. Jo mindre fejl i designkrav og faktisk forskydning er, jo højere er servosystemets forskydningsnøjagtighed. De almindeligt anvendte servosystemer omfatter servosystemer med lukket kredsløb og servosystemer med delvist lukket kredsløb. Disse to systemer har samme kontrolprincip for forskydningsnøjagtighed. De bruger begge interpolationsoperationer til at opnå positionsinstruktioner for kontrolsystemet og feedbacker den faktiske positionsforskel af maskinens koordinatakse tilbage til maskinen gennem positionsdetekteringsanordninger for at eliminere forskellen så meget som muligt og opnå nøjagtige positionsforskydningsværdier. Forskellen mellem de to systemer ligger i det faktum, at præcisionsafvigelsen forårsaget af lukket-sløjfe servosystemfejl, transmissionskædefejl og mekaniske fejl i bevægelse kan kompenseres for gennem forhåndsdesign. Imidlertid kan de mekaniske fejl og bevægelsesfejl, der genereres i det senere trin af et semi-lukket-sløjfe servosystem, ikke effektivt kompenseres,
Derfor er muligheden for, at bearbejdningsnøjagtigheden overstiger standarden, relativt høj.
For det andet skal du forstå de almindelige årsager til præcisionsfejl i CNC-værktøjsmaskiner.
I bearbejdningsprocessen for CNC-værktøjsmaskiner støder ethvert servosystem uundgåeligt på problemet med præcisionsbearbejdning, der overskrider tolerancen, såsom mekaniske fejl i værktøjsmaskinen, der fører til et fald i bevægelsesnøjagtighed. Under driften af ​​CNC-værktøjsmaskiner kan ujævnt slid på nøglekomponenter såsom spindlen, styreskinnen og møtrikken føre til et fald i bevægelsesnøjagtigheden. Parameterfaciliteterne for værktøjsmaskinens elektromekaniske udstyr er urimelige, hvilket kan føre til, at indstillingen af ​​positionskontrolrelaterede parametre, såsom omvendt spillerum og spændetolerance, er urimelige, og også resultere i, at nøjagtigheden overskrider tolerancen. Langsigtet skærekonstruktion med overbelastning kan forårsage, at mekanisk og elektrisk udstyr i CNC-værktøjsmaskiner mister skridt ud over den specificerede bevægelseshastighed.
4. Analyse af vedligeholdelsessager for CNC-værktøjsmaskiners nøjagtighed, der overstiger tolerancen
4.1 Nuværende situation med CNC-værktøjsmaskiners nøjagtighed, der overstiger tolerancefejl
For det første konkrete behandlingssager. I den mekaniske fremstillingsindustri udviser den semi-lukkede CNC-drejebænk CAK6150D uregelmæssige dimensioner i X-retningen og en bearbejdningsnøjagtighed, der overstiger standarden under komponentbearbejdning. Ifølge analysen er tolerancezonen for de komponenter, der behandles af CNC-værktøjsmaskinen, 0.04-0.065 mm. Ved normal bearbejdning af CNC-værktøjsmaskinen er nøjagtighedsfejlen generelt 0.005-0.025 mm, og CPK-værdien er 1-1.13, hvilket hører til det normale bearbejdningsnøjagtighedsområde. De komponenter, der i øjeblikket behandles, har imidlertid problemet med, at nøjagtigheden overstiger tolerancen, og udover skrot viser størrelsen af ​​andre kvalificerede komponenter også betydelige udsving. Ved at eliminere årsagen til nøjagtighedsfejl kan det derfor konkluderes, at der er en tilfældig bearbejdningsnøjagtighed, der overstiger tolerancefejl i CNC-værktøjsmaskiner.
For det andet analyse af fejlydelse. I analysen blev det konstateret, at lejerne til X-aksen og servoklikforbindelsesporten på semi-servo CNC-værktøjsmaskinen mangler smøring. Derfor vil kølevæsken inde i maskinen ved højhastighedsskæring beskadige det mekaniske udstyrs lejekugler, hvilket forårsager alvorligt slid på udstyret. Uregelmæssigt slid fører til forskellige laterale parametre for maskinholderen og ujævn positioneringsnøjagtighed. Derudover blev det konstateret, at positioneringsstifterne eller hullerne i værktøjsmaskinens værktøjsholder var stærkt slidte. Ved egentlig komponentbearbejdning var positioneringspositionen af ​​den roterende værktøjsholder forskellig hver gang, hvilket resulterede i betydelige udsving i bearbejdningsdimensionerne for hver komponent. På grund af dårlig smøring af værktøjsmaskinens styreskinner bliver urenheder såsom papir og jernspån desuden fanget mellem de dynamiske og statiske styreskinnepar, hvilket resulterer i ujævne ændringer i friktionsmodstanden mellem de dynamiske og statiske styreskinnepar og en forringelse i værktøjsmaskinens bevægelseskarakteristika.
4.2 Vedligeholdelsesstrategi for CNC-værktøjsmaskinens bearbejdningsnøjagtighed, der overstiger tolerancefejl
Baseret på de typer fejl, der opstår, når bearbejdningsnøjagtigheden af ​​denne model af CNC-værktøjsmaskiner overstiger standarden, er det nødvendigt at udføre fejlvedligeholdelsesstyring. Som svar på problemer med lejefejl er det nødvendigt regelmæssigt at udføre lejesmøring for at sikre forlængelse af lejernes levetid, og det er strengt forbudt at bruge udstyr ud over belastningen. Med hensyn til værktøjsholderens positioneringsslid er det nødvendigt at styrke regelmæssig vedligeholdelse og inspektion af udstyret, være opmærksom på smøring af værktøjsholderen og forhindre kollisionshændelser eller lastskæringsulykker. Som reaktion på funktionsfejlen i de dynamiske og statiske styreskinner er det nødvendigt at fortsætte med at tanke styreskinnerne, rettidigt udskifte beskadigede skrabeplader og styrke den daglige vedligeholdelse og beskyttelse.
5. Konklusion
I bearbejdningsaktiviteterne for CNC-værktøjsmaskiner er det nødvendigt strengt at forhindre og kontrollere problemet med bearbejdningsnøjagtighed, der overstiger tolerancen. I faktiske bearbejdningsoperationer viser det sig, at forekomsten af ​​bearbejdningsnøjagtighed, der overstiger deles tolerance, påvirkes af forskellige faktorer, og fejlplaceringen og manifestationen er også anderledes. Vedtagelse af den korrekte præcisionsfejldetektions- og vurderingsmetode og udvikling af vedligeholdelsesplaner for hver type fejl, udførelse af fejlvedligeholdelsesstyring en efter en for at nå målet om at forbedre produktions- og forarbejdningskvaliteten af ​​CNC-værktøjsmaskiner.