Las causas de la precisión anormal del mecanizado están muy ocultas y son difíciles de diagnosticar. Hoy, he resumido 4 principios de diagnóstico principales y 5 métodos de diagnóstico principales. A ver si los conoces todos.
1. Causas de una precisión de mecanizado anormal
Cinco motivos principales: la unidad de avance de la máquina herramienta ha sido modificada o cambiada; el desplazamiento cero de cada eje de la máquina herramienta es anormal; el juego axial inverso es anormal; el estado de funcionamiento del motor es anormal, es decir, las partes eléctricas y de control son anormales; Fallas mecánicas, como tornillos, cojinetes, acoplamientos de eje y otros componentes. Además, la preparación del programa de mecanizado, la selección de herramientas y los factores humanos también pueden provocar una precisión de mecanizado anormal.
2. Principios del diagnóstico de fallas de máquinas herramienta CNC.
1. Las máquinas herramienta CNC primero externas y luego internas son máquinas herramienta que integran mecánica, hidráulica y eléctrica, por lo que la aparición de sus fallas también se reflejará en estas tres. El personal de mantenimiento primero debe verificar uno por uno desde el exterior hacia el interior y tratar de evitar abrir y desmontar a voluntad, de lo contrario ampliará la falla, hará que la máquina herramienta pierda precisión y reduzca el rendimiento.
2. Primero mecánico, luego eléctrico En general, los fallos mecánicos son más fáciles de detectar, mientras que el diagnóstico de fallos del sistema CNC es más difícil. Antes de solucionar problemas, primero preste atención a eliminar fallas mecánicas, que a menudo pueden lograr el doble de resultado con la mitad de esfuerzo.
3. Primero estático, luego dinámico. Primero, en el estado estático de la máquina herramienta apagada, mediante comprensión, observación, pruebas y análisis, confirme que se trata de una falla no destructiva y luego encienda la máquina herramienta; En condiciones de funcionamiento, se realizan observaciones dinámicas, inspecciones y pruebas para encontrar fallas. Para fallas destructivas, el peligro debe eliminarse antes de encender.
4. Primero lo simple, luego lo complejo. Cuando se entrelazan y cubren múltiples fallas, y es difícil comenzar en este momento, los problemas fáciles deben resolverse primero y luego los problemas más difíciles. A menudo, una vez resueltos los problemas simples, los problemas difíciles también pueden volverse fáciles.
3. Métodos de diagnóstico de fallas para máquinas herramienta CNC.
1. Método intuitivo: (mirar, oler, preguntar y sentir) Preguntar: fenómenos de fallas de la máquina herramienta, condiciones de procesamiento, etc.; Mirar: información de alarma del CRT, luz indicadora de alarma, deformación, humo y componentes quemados como condensadores, disparo de protectores, etc.; Escuche - sonidos anormales; Olor: olor a quemado de componentes eléctricos y otros olores; Toque: calor, vibración, mal contacto, etc.
2. Método de inspección de parámetros: los parámetros generalmente se almacenan en la RAM. A veces, un voltaje insuficiente de la batería, un fallo de alimentación del sistema a largo plazo o interferencias externas provocarán pérdida o confusión de parámetros. Los parámetros relevantes deben verificarse y corregirse de acuerdo con las características de la falla.
3. Método de aislamiento: algunas fallas son difíciles de distinguir si son causadas por la pieza CNC, el servosistema o la pieza mecánica. A menudo se utiliza el método de aislamiento.
4. Método de intercambio del mismo tipo Reemplace la plantilla sospechosa defectuosa con una placa de repuesto con la misma función, o intercambie plantillas o unidades con la misma función.
5. Método de prueba del programa funcional Escriba algunos programas pequeños para todas las instrucciones de las funciones G, M, S y T. Al diagnosticar fallas, estos programas se pueden ejecutar para determinar la falta de funciones.
(Fuente de la imagen: Máquina herramienta Angke)
IV. Ejemplos de diagnóstico y tratamiento de precisión de mecanizado anormal
1. La falla mecánica conduce a una precisión de mecanizado anormal
Fenómeno de fallo: Un centro de mecanizado vertical SV-1000 utiliza el sistema Frank. Durante el procesamiento del molde de la biela, de repente se descubrió que la alimentación del eje Z era anormal, lo que provocaba un error de corte de al menos 1 mm (sobrecorte en la dirección Z).
Diagnóstico de fallas: Durante la investigación, se supo que la falla ocurrió repentinamente. La máquina herramienta avanzaba lentamente y cada eje operaba normalmente en el modo de entrada de datos manual, y el punto de referencia regresaba normalmente, sin ningún mensaje de alarma, y se descartaba la posibilidad de fallas graves en la parte de control eléctrico. Los siguientes aspectos deben comprobarse uno por uno.
Verifique el segmento del programa de mecanizado que se ejecuta cuando la precisión de la máquina herramienta es anormal, especialmente la compensación de longitud de la herramienta y la calibración y cálculo del sistema de coordenadas de mecanizado (G54-G59).
En el modo de avance lento, mueva repetidamente el eje Z y diagnostique su estado de movimiento mediante la vista, el tacto y el oído. Se descubrió que el ruido del movimiento del eje Z era anormal, especialmente el avance lento y rápido, y el ruido era más obvio. De esto se puede deducir que puede haber peligros ocultos en la maquinaria.
Verifique la precisión del eje Z de la máquina herramienta. Utilice un generador de impulsos manual para mover el eje Z (establezca su aumento en 1×100, es decir, el motor avanza 0,1 mm por cada paso) y utilice un indicador de cuadrante para observar el movimiento de el eje Z. Una vez que el movimiento unidireccional permanece normal, se toma el movimiento positivo como punto de partida. Para cada paso del pulsador, la distancia real d que se mueve el eje Z de la máquina herramienta es d1=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 (pendiente inferior a 1); (3) El mecanismo de la máquina herramienta en realidad no se mueve, lo que muestra el espacio inverso más estándar; (4) La distancia de movimiento de la máquina herramienta es igual al valor constante del pulsador (la pendiente es igual a 1) y la máquina herramienta vuelve al movimiento normal. No importa cómo se compense el juego inverso, sus características son: excepto la compensación en la etapa (3), los cambios en otras etapas se basan en Sin embargo, existe la brecha, especialmente en la etapa (1), lo que afecta seriamente la precisión del mecanizado de la máquina herramienta. Durante la compensación se descubrió que cuanto mayor era la compensación del espacio, mayor era la distancia recorrida en la etapa (1).
El análisis de la inspección anterior muestra que hay varias razones posibles: una es que el motor tiene una anomalía, la segunda es que hay una falla mecánica y la tercera es que hay un espacio en el tornillo principal. Para diagnosticar mejor la falla, se desconectan completamente el motor y el tornillo de avance y se verifican el motor y las piezas mecánicas respectivamente. El resultado de la inspección muestra que el motor funciona normalmente; en el diagnóstico de la parte mecánica se encuentra que cuando se gira el tornillo de avance con la mano, hay una gran sensación de vacío al inicio del movimiento de retorno. En circunstancias normales, se debe sentir el movimiento ordenado y suave del rodamiento.
Manejo de fallas: después del desmontaje y la inspección, se descubrió que el rodamiento estaba efectivamente dañado y la bola se cayó. Después del reemplazo, la máquina herramienta volvió a la normalidad.
2. Precisión de mecanizado anormal causada por una lógica de control inadecuada
Fenómeno de falla: un centro de mecanizado producido por un fabricante de máquinas herramienta de Shanghai, el sistema es Frank. Durante el proceso de mecanizado, se descubrió que la precisión del eje X de la máquina herramienta era anormal, con un error de precisión mínimo de 0.008 mm y un error de precisión máximo de 1,2 mm. Diagnóstico de fallas: durante la inspección, la máquina herramienta ha configurado el sistema de coordenadas de la pieza de trabajo G54 según sea necesario. En el modo de entrada de datos manual, ejecute un programa en el sistema de coordenadas G54, a saber, "GOOG90G54X60.OY70.OF150; M30;". Una vez que la máquina herramienta termina de funcionar, el valor de las coordenadas mecánicas que se muestra en la pantalla es (eje X) "-1025.243". Registre este valor. Luego, en el modo manual, mueva la máquina herramienta a cualquier otra posición y ejecute nuevamente el segmento del programa en el modo de entrada de datos manual. Después de que la máquina herramienta se detiene, se descubre que el valor de las coordenadas de la máquina herramienta ahora es "-1024. 891", que es 0,352 mm diferente del valor después de la última ejecución. De la misma manera, mueva el eje X a diferentes posiciones y ejecute el segmento del programa repetidamente, pero los valores mostrados en la pantalla son diferentes (inestables). Utilice un indicador de cuadrante para verificar cuidadosamente el eje X y descubra que el error real de la posición mecánica es básicamente consistente con el error mostrado por la pantalla digital. Por lo tanto, se cree que la causa del fallo es que el error de posicionamiento repetido del eje X es demasiado grande. Verifique el juego inverso y la precisión de posicionamiento del eje X y vuelva a compensar su valor de error, pero no tiene ningún efecto. Por lo tanto, se sospecha que existen problemas con la regla de rejilla y los parámetros del sistema. Pero, ¿por qué aparece un error tan grande y no aparece la información de alarma correspondiente? Una inspección más detallada encontró que este eje es un eje vertical. Cuando se suelta el eje X, la caja del husillo se cae, provocando el error.
Manejo de fallas: Se ha modificado el programa de control lógico PLC de la máquina herramienta, es decir, cuando se libera el eje X, primero se carga el eje X y luego se libera el eje X; cuando se sujeta el eje X, primero se sujeta el eje X y luego se elimina la habilitación. Después del ajuste, se solucionó el fallo de la máquina herramienta.
3. Precisión de mecanizado anormal causada por un problema de posición de la máquina herramienta
Fenómeno de falla: una fresadora CNC vertical producida en Hangzhou, equipada con el sistema Beijing KND-10M. Durante el proceso de avance o mecanizado, se encontró que el eje Z era anormal.
Diagnóstico de fallas: la inspección encontró que el eje Z se movía hacia arriba y hacia abajo de manera desigual y con ruido, y había una cierta brecha. Cuando el motor arranca, hay un ruido inestable y una fuerza desigual cuando el eje Z se mueve hacia arriba en el modo de avance lento, y el motor siente que tiembla más severamente; cuando se mueve hacia abajo, no se sacude tan claramente; cuando se detiene, no tiembla, lo que se hace más evidente durante el procesamiento. Según el análisis, hay tres razones para la falla: una es que el espacio inverso del tornillo es grande; la segunda es que el motor del eje Z funciona de forma anormal; el tercero es que la polea se daña debido a una fuerza desigual. Pero hay un problema a tener en cuenta, es decir, no hay temblores cuando se detiene y los movimientos hacia arriba y hacia abajo son desiguales, por lo que se puede descartar el problema de funcionamiento anormal del motor. Por lo tanto, primero se diagnostica la parte mecánica y no se encuentran anomalías durante el proceso de prueba de diagnóstico, que está dentro de la tolerancia. Usando la regla de la eliminación, el único problema que queda es el cinturón. Al probar la correa, se descubrió que la correa acababa de ser reemplazada no hace mucho, pero al probarla cuidadosamente, se encontró que el interior de la correa estaba dañado en diversos grados. Es obvio que se debe a una fuerza desigual. ¿Cuál es la causa? Durante el diagnóstico, se encontró que había un problema con la ubicación del motor, es decir, la posición del ángulo asimétrico de la sujeción provocaba una fuerza desigual.
Manejo de fallas: simplemente reinstale el motor, alinee el ángulo, mida la distancia (cojinetes del motor y el eje Z) y los dos lados (longitud) de la correa deben ser uniformes. De esta manera, se eliminan el movimiento desigual hacia arriba y hacia abajo del eje Z y el fenómeno de ruido y fluctuación, y el procesamiento del eje Z vuelve a la normalidad.
4. Los parámetros del sistema no están optimizados y el motor funciona de forma anormal
Los parámetros del sistema que causan una precisión de procesamiento anormal incluyen principalmente unidades de avance de la máquina herramienta, compensación cero, holgura inversa, etc. Por ejemplo, el sistema Frank CNC tiene dos unidades de avance, métricas e imperiales. Durante la reparación de una máquina herramienta, el procesamiento local a menudo afecta el cambio del decalaje cero y la holgura. Una vez solucionada la falla, se deben realizar ajustes y modificaciones oportunas; por otro lado, debido a un desgaste mecánico severo o posiciones de conexión flojas, el valor medido real de los parámetros también puede cambiar. Los parámetros deben modificarse en consecuencia para cumplir con los requisitos de precisión del procesamiento de la máquina herramienta.
Fenómeno de falla: una fresadora CNC vertical producida en Hangzhou, equipada con un sistema KND-10M de Beijing. Durante el procesamiento, se descubrió que la precisión del eje X era anormal.
Diagnóstico de fallas: la inspección encontró que había un cierto espacio en el eje X y que el motor estaba inestable al arrancar. Cuando toqué el motor del eje X con la mano, sentí que el motor tiraba con fuerza, pero no era obvio cuando se detenía, especialmente en el modo de avance lento. Según el análisis, hay dos razones para el fallo: una es que el juego del tornillo es grande; la otra es que el motor del eje X no funciona de forma anormal.
Manejo de fallas: use la función de parámetro del sistema KND-10M para depurar el motor. Primero, compense la brecha existente, luego ajuste los parámetros del servosistema y los parámetros de la función de supresión de pulso, elimine la inquietud del motor del eje X y restablezca la precisión de mecanizado de la máquina herramienta a la normalidad.
