Pludselig fald i værktøjsmaskinens nøjagtighed? 4 diagnostiske principper og 5 diagnostiske metoder

1, Årsagerne til unormale bearbejdningsnøjagtighedsfejl
Årsagerne til unormale bearbejdningsnøjagtighedsfejl er meget skjulte og svære at diagnosticere. Fem hovedårsager kan opsummeres: værktøjsmaskinens fremføringsenhed er blevet modificeret eller ændret; Unormal nulforskydning af hver akse af værktøjsmaskinen; Unormal aksial omvendt clearance; Unormal motordriftsstatus, nemlig unormale elektriske dele og kontroldele; Mekaniske fejl, såsom skruer, lejer, koblinger og andre komponenter. Derudover kan programmering af bearbejdningsprogrammer, udvælgelse af skærende værktøjer og menneskelige faktorer også føre til unormal bearbejdningsnøjagtighed.
2, Principper for fejldiagnose af CNC-værktøjsmaskiner
1. Den eksterne og interne CNC-værktøjsmaskine er en værktøjsmaskine, der integrerer mekaniske, hydrauliske og elektriske komponenter, så forekomsten af ​​dens fejl vil også blive afspejlet omfattende af disse tre faktorer. Vedligeholdelsespersonale bør først inspicere en efter en fra ydersiden til indersiden og forsøge at undgå tilfældig åbning og adskillelse, ellers vil det udvide fejlen, få maskinen til at miste nøjagtighed og reducere ydeevnen.
Generelt er mekaniske fejl lettere at opdage, mens diagnosticering af fejl i CNC-systemer er vanskeligere. Før fejlfinding skal du først være opmærksom på at eliminere mekaniske fejl, som ofte kan opnå det dobbelte af resultatet med halvdelen af ​​indsatsen.
3. Statisk først, derefter dynamisk. I den statiske tilstand af værktøjsmaskinen, når den er slukket, efter at have forstået, observeret, testet, analyseret og bekræftet, at det er en ikke-destruktiv fejl, kan værktøjsmaskinen tændes; Udfør dynamisk observation, inspektion og test under driftsforhold for at identificere fejl. For ødelæggende fejl skal faren elimineres, før der kan tilsluttes strøm.
4. Når flere fejl er sammenflettet og dækket over, og der ikke er nogen måde at starte på i øjeblikket, bør de nemme problemer løses først, og de sværere problemer skal løses senere. Ofte, efter at have løst simple problemer, kan sværere også blive lettere.
3, Fejldiagnosemetode for CNC-værktøjsmaskiner
1. Intuitiv metode: (observere, lugte, spørge, skære) spørge om værktøjsmaskiners funktionsfejl, behandlingsforhold osv.; Kontroller - CRT-alarmoplysninger, alarmindikatorlys, deformation, rygning, afbrænding af kondensatorer og andre komponenter og udløsning af beskyttelsesanordninger; Unormal lyd under lytning; Lugt - Elektriske komponenter har en brændt lugt og andre ubehagelige lugte; Berøringsopvarmning, vibrationer, dårlig kontakt mv.
2. Parameterinspektionsmetode: Parametre gemmes normalt i RAM. Nogle gange kan utilstrækkelig batterispænding, langvarig strømafbrydelse af systemet eller ekstern interferens forårsage parametertab eller forvirring. Relevante parametre bør kontrolleres og kalibreres baseret på fejlkarakteristika.
3. Isoleringsmetode: For nogle fejl, der er svære at skelne mellem CNC-delen, servosystemet eller den mekaniske del, bruges ofte isolationsmetoden.
4. Byttemetode af samme type: Udskift den formodede defekte skabelon med et backupkort med samme funktion, eller udskift skabeloner eller enheder med samme funktion.
5. Den funktionelle programtestmetode involverer at skrive nogle små programmer med alle instruktionerne fra G, M, S, T og andre funktioner. Ved diagnosticering af fejl kan disse programmer køres for at fastslå manglen på funktionalitet.
4, Eksempel på diagnose og håndtering af unormale bearbejdningsnøjagtighedsfejl
1. Mekanisk fejl, der fører til unormal bearbejdningsnøjagtighed
Fejlfænomen: Ét SV-1000 lodret bearbejdningscenter ved hjælp af Frank-system. Under bearbejdningen af ​​plejlstangsformen blev det pludselig opdaget, at Z-aksens fremføring var unormal, hvilket resulterede i en skærefejl på mindst 1 mm (overskæring i Z-retningen).
Fejldiagnose: Under undersøgelsen blev det konstateret, at fejlen opstod pludseligt. Værktøjsmaskinen er i jog-tilstand, og ved manuel indtastning af data fungerer alle akser normalt og vender tilbage til referencepunktet uden nogen alarmbeskeder. Muligheden for hårde fejl i den elektriske styringsdel er udelukket. Følgende aspekter bør kontrolleres én efter én.
Kontroller de bearbejdningsprogramsegmenter, der kører, når værktøjsmaskinens nøjagtighed er unormal, især for værktøjslængdekompensation, kalibrering og beregning af bearbejdningskoordinatsystemet (G54-G59).
Under jog-tilstanden flyttes Z-aksen gentagne gange, og efter visuel, taktil og auditiv diagnose af dens bevægelsesstatus, konstateres det, at Z-aksens bevægelsesstøj er unormal, især ved hurtig jogging er støjen mere udtalt . Ud fra dette kan der være skjulte farer i det mekaniske aspekt.
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 (hældning mindre end 1); (3) Værktøjsmaskinens mekanisme bevægede sig faktisk ikke og udviste den mest standard frigang baglæns; (4) Værktøjsmaskinens bevægelsesafstand er lig med den indstillede værdi af impulsgeneratoren (med en hældning på 1), og den vender tilbage til normal bevægelse af værktøjsmaskinen. Uanset hvordan det omvendte spillerum kompenseres, er dets karakteristika, at bortset fra kompensationen i trin (3) eksisterer ændringerne i andre trin stadig, især i trin (1), hvilket alvorligt påvirker maskinværktøjets bearbejdningsnøjagtighed. Under kompensationsprocessen blev det konstateret, at jo større mellemrumskompensation, desto større er den tilbagelagte distance under etape (1).
Ved at analysere ovenstående inspektion menes det, at der er flere mulige årsager: for det første er der en unormalitet i motoren, for det andet er der en mekanisk fejlfunktion, og for det tredje er der et hul i skruen. For yderligere at diagnosticere fejlen skal du frakoble motoren og skruen fuldstændigt og inspicere motoren og de mekaniske dele separat. Inspektionsresultatet viser, at motoren kører normalt; Ved diagnosen af ​​den mekaniske del blev det konstateret, at der var et betydeligt hul i den indledende bevægelse ved manuel drejning af ledeskruen. Under normale omstændigheder skal det være muligt at mærke den velordnede og jævne bevægelse af lejerne.
Fejlhåndtering: Efter adskillelse og inspektion blev det konstateret, at lejet faktisk var beskadiget, og der var kuglelejer, der faldt af. Efter udskiftning vendte værktøjsmaskinen tilbage til normal.
2. Forkert kontrollogik, der fører til unormal bearbejdningsnøjagtighed
Fejlfænomen: Et bearbejdningscenter produceret af en værktøjsmaskine i Shanghai har et Frank-system. Under bearbejdningsprocessen blev det konstateret, at værktøjsmaskinens X-akse nøjagtighed var unormal med en minimumsnøjagtighedsfejl på 0.008 mm og en maksimal nøjagtighedsfejl på 1,2 mm. Fejldiagnose: Under inspektionen er værktøjsmaskinen blevet indstillet med G54-emnekoordinatsystemet efter behov. Under manuel dataindtastningstilstand køres et program i G54-koordinatsystemet, dvs. "GOOG90G54X60. OY70. OF150; M30;". Efter at standby-sengen kører, er den mekaniske koordinatværdi, der vises på displayet (X-aksen) "-1025.243". Optag denne værdi. Flyt derefter værktøjsmaskinen i manuel tilstand til en anden position og kør det forrige programsegment igen i manuel dataindtastningstilstand. Efter at værktøjsmaskinen stopper, konstateres det, at koordinatværdien for værktøjsmaskinen vises som "-1024.891", hvilket er 0,352 mm forskellig fra værdien efter den forrige udførelse. Brug den samme metode, flyt X-aksen til forskellige positioner og udfør programsegmentet gentagne gange. Værdierne vist på monitoren er alle forskellige (ustabile). Omhyggelig inspektion af X-aksen ved hjælp af en måleur viste, at den faktiske fejl i den mekaniske position var i overensstemmelse med den fejl, der blev vist af tallene, hvilket indikerer, at årsagen til fejlen var for stor gentagne positioneringsfejl på X-aksen. At kontrollere X-aksens omvendte spillerum og positioneringsnøjagtighed og kompensere for dens fejlværdi igen havde ingen effekt. Derfor er der mistanke om, at der er problemer med gitterlinealen og systemparametrene. Men hvorfor opstod en så stor fejl uden tilsvarende alarmmeddelelser? Yderligere inspektion viste, at denne akse er lodret, og når X-aksen frigives, falder spindelboksen ned, hvilket forårsager fejlen.
Fejlhåndtering: Værktøjsmaskinens PLC-logikstyringsprogram er blevet ændret, det vil sige, når X-aksen frigives, aktivér først belastningen af ​​X-aksen, og slip derefter X-aksen; Når du klemmer X-aksen, skal du først klemme X-aksen og derefter fjerne aktiveringen. Efter justering blev værktøjsmaskinens funktionsfejl løst.
3. Unormal bearbejdningsnøjagtighed forårsaget af værktøjsmaskinens positionsproblemer
Fejlfænomen: En vertikal CNC-fræser produceret i Hangzhou, udstyret med Beijing KND-10M-systemet. Under jogging eller bearbejdning blev der fundet abnormiteter i Z-aksen.
Fejldiagnose: Ved inspektion blev det konstateret, at Z-aksen bevæger sig ujævnt op og ned med støj, og der er et vist mellemrum. Når motoren startes, er der ustabil støj og ujævn kraftfordeling i Z-aksens opadgående bevægelse under jog-mode, og det føles, at motoren ryster ret kraftigt; Når man bevæger sig nedad, er der ingen sådan tydelig rystelse; Når den er stoppet, er der ingen rystelser, hvilket er mere mærkbart under bearbejdningsprocessen. Analyse tyder på, at der er tre årsager til fejlen: For det første er skruens omvendte spillerum meget stor; Den anden er den unormale drift af Z-aksemotoren; Det tredje problem er, at remskiven er beskadiget til ujævn kraftfordeling. Men én ting at bemærke er, at der ikke er nogen rystelser ved standsning og ujævn op- og nedbevægelse, så problemet med unormal motorisk drift kan udelukkes. Derfor skal du først diagnosticere den mekaniske del, og der blev ikke fundet nogen abnormiteter under den diagnostiske testproces inden for tolerancen. Ved at bruge udelukkelsesreglen er det eneste tilbageværende problem med bæltet. Ved inspektion af remmen fandt man ud af, at den netop var blevet udskiftet. Ved omhyggelig inspektion af båndet fandt man dog, at der var forskellige grader af skader på indersiden af ​​båndet, hvilket tydeligvis var forårsaget af ujævn kraft. Hvad var årsagen til dette? I diagnosen blev det konstateret, at der var et problem med placeringen af ​​motoren, det vil sige, at vinklen og positionen af ​​klemmen var asymmetrisk, hvilket resulterede i ujævn kraft.
Fejlhåndtering: Geninstaller bare motoren, juster den med vinklen, mål afstanden (mellem motoren og Z-akselejet), og sørg for, at længden på begge sider af remmen er jævn. På denne måde elimineres den ujævne op- og nedbevægelse af Z-aksen samt støj og rystelser, og Z-aksebearbejdningen vender tilbage til normal.
4. Systemparametre ikke optimeret, motor kører unormalt
Systemparametrene, der forårsager unormal bearbejdningsnøjagtighed, omfatter hovedsageligt maskinens fremføringsenhed, nul offset, omvendt spillerum osv. For eksempel har Frank CNC-systemet to typer fremføringsenheder: metrisk og imperial. I processen med reparation af værktøjsmaskiner påvirker lokal håndtering ofte ændringerne i nulforskydning og frigang. Efter at fejlen er løst, skal der foretages rettidige justeringer og ændringer; På den anden side kan alvorligt mekanisk slid eller løse forbindelsespositioner også forårsage ændringer i de målte værdier af parametre, og tilsvarende modifikationer er nødvendige for at opfylde kravene til værktøjsmaskinens bearbejdningsnøjagtighed.
Fejlfænomen: En vertikal CNC-fræser produceret i Hangzhou, udstyret med Beijing KND-10M-systemet. Under bearbejdningsprocessen blev det konstateret, at X-aksens nøjagtighed var unormal.
Fejldiagnose: Ved inspektion blev det konstateret, at der er et vist hul i X-aksen, og der er et ustabilt fænomen, når motoren starter. Når du rører ved X-aksemotoren med hånden, føler du, at motoren trækker ret hårdt, men når den stopper, er trækket ikke tydeligt, især i jog-tilstanden. Analyse tyder på, at der er to årsager til fejlen: For det første er der et stort tilbageslag mellem blyskruerne; Det andet problem er den unormale drift af X-aksemotoren.
Fejlhåndtering: Brug parameterfunktionen i KND-10M-systemet til at fejlfinde motoren. Først skal du kompensere for de eksisterende mellemrum, derefter justere servosystemets parametre og pulsundertrykkelsesfunktionsparametrene, eliminere vibrationen fra X-aksemotoren og genoprette bearbejdningsnøjagtigheden af ​​værktøjsmaskinen til normal.