Причины ненормальной точности обработки тщательно скрыты и трудно диагностируются. Сегодня я обобщил 4 основных диагностических принципа и 5 основных диагностических методов. Давайте проверим, знаете ли вы их все.
1. Причины ненормальной точности обработки.
Пять основных причин: узел подачи станка был модифицирован или заменен; смещение нуля каждой оси станка ненормальное; осевой обратный зазор ненормальный; состояние работы двигателя ненормальное, то есть электрические части и части управления неисправны; механические неисправности, такие как винты, подшипники, муфты валов и другие компоненты. Кроме того, подготовка программы обработки, выбор инструментов и человеческий фактор также могут привести к ненормальной точности обработки.
2. Принципы диагностики неисправностей станков с ЧПУ.
1. Сначала внешние, а затем внутренние станки с ЧПУ — это станки, которые объединяют механические, гидравлические и электрические механизмы, поэтому возникновение их неисправностей также будет отражаться на этих трех. Обслуживающий персонал должен сначала проверить один за другим снаружи внутрь и стараться избегать произвольного вскрытия и разборки, в противном случае это приведет к расширению неисправности, потере точности станка и снижению производительности.
2. Сначала механические, затем электрические. Вообще говоря, механические неисправности легче обнаружить, тогда как диагностировать неисправности системы ЧПУ сложнее. Прежде чем устранять неполадки, сначала уделите внимание устранению механических неисправностей, с помощью которых часто можно добиться удвоенного результата, прилагая вполовину меньше усилий.
3. Сначала статика, потом динамика. Сначала в статическом состоянии станка с выключенным питанием путем понимания, наблюдения, тестирования и анализа подтвердите, что это неразрушающая неисправность, затем включите станок; в условиях эксплуатации проводятся динамические наблюдения, осмотры и испытания для выявления неисправностей. В случае разрушительных неисправностей опасность должна быть устранена перед включением питания.
4. Сначала простое, потом сложное. Когда множество ошибок переплетаются и скрываются, и в данный момент трудно начать, сначала следует решить простые проблемы, а затем более сложные. Часто после решения простых проблем сложные проблемы могут стать легкими.
3. Методы диагностики неисправностей станков с ЧПУ.
1. Интуитивный метод: (посмотреть, понюхать, спросить, пощупать) Спросить - явления неисправности станка, условия обработки и т. д.; Посмотрите – информация о сигналах тревоги ЭЛТ, световой индикатор тревоги, деформация, дым и сгоревшие компоненты, такие как конденсаторы, срабатывание защитных устройств и т. д.; Прислушайтесь – посторонние звуки; Запах – запах горелых электрических компонентов и другие запахи; Касание – нагрев, вибрация, плохой контакт и т. д.
2. Метод проверки параметров: параметры обычно хранятся в оперативной памяти. Иногда недостаточное напряжение батареи, длительный сбой питания системы или внешнее вмешательство могут привести к потере параметров или путанице. Соответствующие параметры следует проверять и корректировать в соответствии с характеристиками неисправности.
3. Метод изоляции. Некоторые неисправности трудно различить, вызваны ли они частью ЧПУ, сервосистемой или механической частью. Часто используется метод изоляции.
4. Метод замены того же типа. Замените предполагаемый неисправный шаблон запасной платой с той же функцией или замените шаблоны или блоки с той же функцией.
5. Метод функционального тестирования программы. Напишите несколько небольших программ для всех инструкций функций G, M, S и T. При диагностике неисправностей эти программы можно запускать для определения отсутствия функций.
(Источник изображения: Angke Machine Tool)
IV. Примеры диагностики и лечения ненормальной точности обработки
1. Механический отказ приводит к ненормальной точности обработки.
Явление неисправности: вертикальный обрабатывающий центр SV-1000 использует систему Frank. Во время обработки формы шатуна внезапно обнаружилось, что подача по оси Z была ненормальной, что привело к ошибке резки не менее 1 мм (перерез в направлении Z).
Диагностика неисправности: В ходе расследования выяснилось, что неисправность возникла внезапно. Станок работал медленно, каждая ось работала нормально в режиме ручного ввода данных, точка отсчета возвращалась нормально, без каких-либо тревожных сигналов, а возможность серьезных неисправностей в электрической части управления была исключена. Следующие аспекты следует проверять один за другим.
Проверьте сегмент программы обработки, который выполняется, когда точность станка ненормальная, особенно компенсация длины инструмента, а также калибровка и расчет системы координат обработки (G54-G59).
В режиме медленного перемещения несколько раз перемещайте ось Z и диагностируйте состояние ее движения с помощью зрения, осязания и слуха. Было обнаружено, что шум движения по оси Z был ненормальным, особенно при быстром движении, и шум был более очевидным. Из этого можно сделать вывод, что в машине могут быть скрытые опасности.
Проверьте точность станка по оси Z. Используйте генератор импульсов с ручным управлением для перемещения оси Z (установите ее увеличение на 1×100, то есть двигатель подает 0,1 мм на каждый шаг) и используйте циферблатный индикатор, чтобы наблюдать за перемещением оси Z. ось Z. После того как однонаправленное движение остается нормальным, в качестве отправной точки принимается положительное движение. Для каждого шага импульсного генератора фактическое расстояние d перемещения оси Z станка составляет d.1=d2=d3=……=0.1mm, indicating that the motor runs well and the positioning accuracy is also good. The change in the actual movement displacement of the returning machine tool can be divided into four stages: (1) The machine tool movement distance d1>d=0.1mm (slope greater than 1); (2) It is shown as d1=0.1mm>d2>d3 (уклон менее 1); (3) Механизм станка фактически не движется, демонстрируя наиболее стандартный обратный зазор; (4) Расстояние перемещения станка равно значению постоянной пульсатора (наклон равен 1), и станок возвращается к нормальному движению. Независимо от того, как компенсируется обратный зазор, его характеристики следующие: за исключением компенсации на этапе (3), изменения на других этапах основаны на Однако существует зазор, особенно на этапе (1), который серьезно влияет на точность обработки. станка. Во время компенсации было обнаружено, что чем больше компенсация зазора, тем больше расстояние перемещается на этапе (1).
Анализ приведенной выше проверки показывает, что существует несколько возможных причин: первая – неисправность двигателя, вторая – механическая неисправность и третья – зазор в ходовом винте. Для дальнейшей диагностики неисправности двигатель и ходовой винт полностью отсоединяются, а двигатель и механические части проверяются соответственно. Результат проверки показывает, что двигатель работает нормально; при диагностике механической части обнаружено, что при повороте ходового винта вручную возникает большое ощущение пустоты в начале обратного движения. В нормальных условиях должно ощущаться упорядоченное и плавное движение подшипника.
Устранение неисправностей: После разборки и осмотра было обнаружено, что подшипник действительно поврежден и шарик отвалился. После замены станок пришел в норму.
2. Ненормальная точность обработки, вызванная неправильной логикой управления.
Явление неисправности: обрабатывающий центр шанхайского производителя станков, система Frank. В процессе обработки было обнаружено, что точность станка по оси X была ненормальной: минимальная погрешность точности составляла 0.008 мм, а максимальная погрешность точности составляла 1,2 мм. Диагностика неисправности: Во время проверки станок установил требуемую систему координат заготовки G54. В режиме ручного ввода данных запустите программу в системе координат G54, а именно "GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;". После завершения работы станка на дисплее отображается значение механической координаты (ось X) «-1025.243». Запишите это значение. Затем в ручном режиме переведите станок в любое другое положение и снова запустите сегмент программы в режиме ручного ввода данных. После остановки станка обнаруживается, что значение координат станка теперь равно «-1024.891», что на 0,352 мм отличается от значения после последнего выполнения. Таким же образом переместите ось X в разные позиции и выполните сегмент программы несколько раз, но значения, отображаемые на дисплее, будут разными (нестабильными). С помощью циферблатного индикатора внимательно проверьте ось X и убедитесь, что фактическая ошибка механического положения в основном соответствует ошибке, отображаемой на цифровом дисплее. Поэтому считается, что причина неисправности в том, что повторяющаяся ошибка позиционирования оси X слишком велика. Проверьте обратный зазор и точность позиционирования оси X и повторно компенсируйте значение ошибки, но это не имеет никакого эффекта. Поэтому есть подозрение, что возникли проблемы с решеточной линейкой и параметрами системы. Но почему такая большая ошибка, но не появляется соответствующая информация о тревоге? Дальнейшая проверка показала, что эта ось является вертикальной. При отпускании оси X шпиндельная коробка падает, вызывая ошибку.
Обработка ошибок: программа логического управления ПЛК станка была изменена, то есть, когда ось X освобождается, сначала загружается ось X, а затем освобождается ось X; когда ось X зажимается, сначала зажимается ось X, а затем разрешение снимается. После регулировки неисправность станка была устранена.
3. Ненормальная точность обработки, вызванная проблемой положения станка.
Явление неисправности: вертикальный фрезерный станок с ЧПУ, произведенный в Ханчжоу, оснащенный системой Beijing KND-10M. Во время толчка или процесса обработки ось Z оказалась ненормальной.
Диагностика неисправности: При осмотре выяснилось, что ось Z двигалась вверх и вниз неравномерно и с шумом, а также был определенный люфт. Когда двигатель запускается, возникает нестабильный шум и неравномерная сила, когда ось Z движется вверх в медленном режиме, и двигатель чувствует, что он трясется сильнее; когда он движется вниз, он не так явно трясется; когда он останавливается, он не трясется, что более очевидно во время обработки. Согласно анализу, существует три причины неисправности: первая – большой обратный зазор винта; во-вторых, двигатель оси Z работает ненормально; в-третьих, шкив поврежден из-за неравномерной силы. Но следует отметить одну проблему: при остановке нет тряски, а движения вверх и вниз неравномерны, поэтому проблему ненормальной работы двигателя можно исключить. Поэтому в первую очередь диагностируется механическая часть, и в процессе диагностических испытаний не обнаруживается никаких отклонений, что находится в пределах допуска. Если воспользоваться правилом исключения, то единственной проблемой остается ремень. При тестировании ремня было установлено, что ремень только что был заменен не так давно, но при тщательном тестировании ремня было обнаружено, что внутренняя часть ремня повреждена в разной степени. Очевидно, что это вызвано неравномерностью силы. В чем причина? В ходе диагностики выяснилось, что возникла проблема с размещением двигателя, то есть несимметричное угловое положение зажима вызвало неравномерность усилия.
Устранение неисправностей: просто переустановите двигатель, выровняйте угол, измерьте расстояние (подшипники двигателя и ось Z), и две стороны (длина) ремня должны быть одинаковыми. Таким образом, неравномерное движение оси Z вверх и вниз, а также явление шума и дрожания устраняются, а обработка оси Z возвращается в нормальное состояние.
4. Параметры системы не оптимизированы, двигатель работает ненормально.
Параметры системы, которые вызывают ненормальную точность обработки, в основном включают единицы подачи станка, смещение нулевой точки, обратный зазор и т. д. Например, система Frank с ЧПУ имеет две единицы подачи: метрическую и дюймовую. При ремонте станка местная обработка часто влияет на изменение смещения нулевой точки и зазора. После устранения неисправности следует своевременно вносить коррективы и модификации; с другой стороны, из-за сильного механического износа или плохого положения соединений фактическое измеренное значение параметров также может измениться. Параметры необходимо соответствующим образом изменить, чтобы они соответствовали требованиям точности обработки станка.
Явление неисправности: вертикальный фрезерный станок с ЧПУ, произведенный в Ханчжоу, оснащенный системой Beijing KND-10M. В ходе обработки было обнаружено, что точность оси X была ненормальной.
Диагностика неисправности: При осмотре установлено, что по оси Х имеется определенный люфт, а двигатель работает нестабильно при запуске. Когда я коснулся рукой двигателя оси X, я почувствовал, что двигатель сильно тянет, но когда он остановился, это было неочевидно, особенно в инч-режиме. Согласно анализу, есть две причины неисправности: во-первых, большой люфт винта; во-вторых, двигатель оси X работает ненормально.
Обработка неисправностей: используйте функцию параметров системы KND-10M для отладки двигателя. Сначала компенсируйте существующий зазор, затем отрегулируйте параметры сервосистемы и параметры функции подавления импульсов, устраните дрожание двигателя оси X и восстановите точность обработки станка до нормального уровня.
