چرا دقت ماشین ابزار به طور ناگهانی کاهش می یابد؟

1. علل خطاهای غیرعادی دقت ماشینکاری
علل خطاهای غیرعادی دقت ماشینکاری بسیار پنهان هستند و تشخیص آنها دشوار است. پنج دلیل اصلی را می توان خلاصه کرد: واحد تغذیه ماشین ابزار اصلاح یا تغییر کرده است. انحراف غیرعادی صفر هر محور ماشین ابزار؛ فاصله غیر طبیعی معکوس محوری؛ وضعیت عملکرد غیر طبیعی موتور، یعنی قطعات الکتریکی و کنترل غیرعادی. خرابی های مکانیکی مانند پیچ ​​ها، بلبرینگ ها، کوپلینگ ها و سایر قطعات. علاوه بر این، برنامه‌ریزی برنامه‌های ماشین‌کاری، انتخاب ابزار برش و عوامل انسانی نیز ممکن است منجر به دقت غیرعادی ماشین‌کاری شود.
2. اصول عیب یابی ماشین ابزار CNC
ماشین ابزار CNC خارجی و داخلی، ماشین ابزاری است که اجزای مکانیکی، هیدرولیکی و الکتریکی را ادغام می کند، بنابراین بروز ایرادات آن نیز به طور جامع توسط این سه عامل منعکس خواهد شد. پرسنل تعمیر و نگهداری باید ابتدا یک به یک از بیرون به داخل بازرسی کنند و سعی کنند از باز کردن و جداسازی تصادفی خودداری کنند، در غیر این صورت باعث گسترش خطا، از دست دادن دقت ماشین ابزار و کاهش عملکرد می شود.
به طور کلی، تشخیص خطاهای مکانیکی آسان تر است، در حالی که تشخیص عیوب در سیستم های CNC دشوارتر است. قبل از عیب یابی، ابتدا به رفع عیوب مکانیکی توجه کنید که اغلب با نصف تلاش می توان به دو برابر نتیجه رسید.
قبل از روشن کردن ماشین ابزار، لازم است ابتدا مشاهده، آزمایش، تجزیه و تحلیل و تأیید عدم مخرب بودن آن در حالی که ماشین ابزار در حالت ثابت با خاموش است، انجام شود. تحت شرایط عملیاتی، مشاهده پویا، بازرسی و آزمایش را برای شناسایی عیوب انجام دهید. برای خطاهای مخرب، قبل از اعمال برق، خطر باید از بین برود.
وقتی چندین عیب در هم تنیده و پوشانده می شود و در حال حاضر راهی برای شروع وجود ندارد، ابتدا باید مشکلات آسان را حل کرد و سپس مشکلات دشوار را حل کرد. اغلب، پس از حل مسائل ساده، مشکلات سخت تر نیز ممکن است آسان تر شوند.
3. روش تشخیص عیب برای ماشین ابزار CNC
روش شهودی: (مشاهده، بو کردن، سوال کردن، برش) پرسیدن در مورد نقص ماشین ابزار، شرایط پردازش و غیره. اطلاعات هشدار CRT، چراغ‌های نشانگر آلارم، تغییر شکل، دود کردن، سوختن خازن‌ها و سایر اجزا و خاموش شدن دستگاه‌های محافظ را بررسی کنید. صدای غیر طبیعی در حین گوش دادن؛ بو - اجزای الکتریکی بوی سوختگی و سایر بوهای نامطبوع دارند. گرمایش لمسی، لرزش، تماس ضعیف و غیره.
روش بازرسی پارامتر: پارامترها معمولاً در حافظه رم ذخیره می شوند. گاهی اوقات، ولتاژ ناکافی باتری، قطع طولانی مدت برق سیستم یا تداخل خارجی می تواند باعث از بین رفتن یا سردرگمی پارامتر شود. پارامترهای مربوطه باید بر اساس مشخصات خطا بررسی و کالیبره شوند.
روش جداسازی: برای برخی از عیوب که تشخیص قطعات CNC، سیستم سروو یا قطعات مکانیکی دشوار است، اغلب از روش ایزوله استفاده می شود.
الگوی مشکوک معیوب را با یک برد پشتیبان با همان عملکرد جایگزین کنید، یا الگوها یا واحدها را با همان عملکرد با استفاده از روش تعویض یکسان تعویض کنید.
روش تست برنامه کاربردی شامل نوشتن چند برنامه کوچک برای همه دستورات G، M، S، T و سایر توابع است. هنگام تشخیص عیب، این برنامه ها را می توان برای تعیین عدم عملکرد اجرا کرد.
4. نمونه ای از تشخیص و رسیدگی به خطاهای دقت ماشینکاری غیرعادی
الف. شکست مکانیکی که منجر به دقت ماشینکاری غیرعادی می شود
پدیده خطا: یک مرکز ماشینکاری عمودی SV-1000 با استفاده از سیستم فرانک. در طول ماشینکاری قالب شاتون، ناگهان مشخص شد که تغذیه محور Z غیرعادی است، که منجر به خطای برش حداقل 1 میلی متر (بیش از برش در جهت Z) شد.
تشخیص خطا: در طی بررسی مشخص شد که عیب به طور ناگهانی رخ داده است. ماشین ابزار در حالت Jog است و تحت ورودی دستی داده ها، تمام محورها به طور عادی کار می کنند و بدون هیچ گونه هشدار هشداری به نقطه مرجع باز می گردند. احتمال خطاهای سخت در قسمت کنترل الکتریکی منتفی شده است. جنبه های زیر باید یک به یک بررسی شوند.
بخش‌های برنامه ماشین‌کاری را که در هنگام غیرعادی بودن دقت ماشین ابزار در حال اجرا هستند، بررسی کنید، به ویژه برای جبران طول ابزار، کالیبراسیون و محاسبه سیستم مختصات ماشینکاری (G54-G59).
در حالت دویدن، محور Z به طور مکرر جابجا می شود و پس از تشخیص دیداری، لمسی و شنیداری وضعیت حرکت آن، مشخص می شود که صدای حرکت محور Z غیرعادی است، به خصوص در هنگام دویدن سریع، نویز بارزتر می شود. . بر این اساس ممکن است در بعد مکانیکی خطرات پنهانی وجود داشته باشد.
دقت محور Z ماشین ابزار را بررسی کنید. محور Z را با استفاده از ژنراتور پالس میل لنگ دستی حرکت دهید (بزرگنمایی آن را روی 1 تنظیم کنید) × در دنده 1{4}}0، یعنی برای هر مرحله تغییر، موتور 0.1 میلی متر تغذیه می کند و حرکت را مشاهده کنید. از محور Z با یک عدد سنج. پس از حفظ حرکت عادی یک جهته به عنوان نقطه شروع حرکت رو به جلو، با هر تغییر در مولد پالس، فاصله واقعی حرکت محور Z ماشین ابزار d=d1=d{10 }}d3=...=0.1mm نشان می‌دهد که موتور به خوبی کار می‌کند و دقت موقعیت‌یابی نیز خوب است. تغییر در جابجایی حرکت واقعی ماشین ابزار را می توان به چهار مرحله تقسیم کرد:
(1) Machine tool movement distance d1>d=0.1mm (شیب بیشتر از 1).
(2) Manifested as d1=0.1mm>d2>d3 (شیب کمتر از 1).
(3) مکانیزم ماشین ابزار در واقع حرکت نکرد و استانداردترین فاصله معکوس را نشان داد.
(4) فاصله حرکت ماشین ابزار برابر با مقدار تنظیم شده مولد پالس (با شیب 1) است و به حرکت عادی ماشین ابزار باز می گردد.
مهم نیست که فاصله معکوس چگونه جبران شود، مشخصه آن این است که به جز جبران در مرحله (3)، تغییرات در سایر مراحل به خصوص در مرحله (1) همچنان وجود دارد که دقت ماشین ابزار را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد. در طی فرآیند جبران، مشخص شد که هرچه جبران شکاف بزرگتر باشد، مسافت طی شده در مرحله (1) بیشتر است.
با تجزیه و تحلیل بازرسی فوق، اعتقاد بر این است که چندین دلیل ممکن وجود دارد: اولاً یک ناهنجاری در موتور وجود دارد، دوم اینکه یک نقص مکانیکی وجود دارد و سوم اینکه شکافی در پیچ وجود دارد. برای تشخیص بیشتر عیب، موتور و پیچ را کاملا جدا کرده و موتور و قطعات مکانیکی را جداگانه بررسی کنید. نتیجه بازرسی نشان می دهد که موتور به طور معمول کار می کند. در تشخیص قسمت مکانیکی مشخص شد که در هنگام چرخاندن دستی پیچ سرب، شکاف قابل توجهی در حرکت اولیه وجود دارد. در شرایط عادی باید بتوان حرکت منظم و روان بلبرینگ ها را احساس کرد.
رسیدگی به خطا: پس از جداسازی و بازرسی، مشخص شد که یاتاقان واقعاً آسیب دیده است و یاتاقان های توپی در حال سقوط هستند. پس از تعویض، ماشین ابزار به حالت عادی بازگشت.
ب. منطق کنترل نامناسب منجر به دقت ماشینکاری غیرعادی می شود
پدیده خطا: یک مرکز ماشینکاری تولید شده توسط یک سازنده ماشین ابزار شانگهای دارای سیستم فرانک است. در طول فرآیند ماشین‌کاری، مشخص شد که دقت محور X ماشین ابزار با حداقل خطای دقت 0 غیرعادی است.008 میلی‌متر و حداکثر خطای دقت 1.2 میلی‌متر. تشخیص عیب: در هنگام بازرسی، ماشین ابزار با سیستم مختصات قطعه کار G54 در صورت نیاز تنظیم شده است. در حالت ورودی داده دستی، یک برنامه را در سیستم مختصات G54 اجرا کنید، به عنوان مثال "GOOG90G54X60. OY70. OF150; M30;". پس از اجرای بستر آماده به کار، مقدار مختصات مکانیکی نمایش داده شده بر روی صفحه نمایش (محور X) "-1025.243" است. این مقدار را ثبت کنید. سپس در حالت دستی، ماشین ابزار را به هر موقعیت دیگری ببرید و بخش برنامه قبلی را دوباره در حالت ورودی داده دستی اجرا کنید. پس از توقف ماشین ابزار، مشخص شد که مقدار مختصات ماشین ابزار به صورت "-1024.891" نمایش داده می شود که 0.352 میلی متر با مقدار پس از اجرای قبلی متفاوت است. با استفاده از همین روش، محور X را به موقعیت های مختلف منتقل کنید و به طور مکرر بخش برنامه را اجرا کنید، مقادیر نمایش داده شده در مانیتور همه متفاوت هستند (ناپایدار).
بازرسی دقیق محور X با استفاده از گیج نشان داد که خطای واقعی در موقعیت مکانیکی با خطای نمایش داده شده توسط اعداد مطابقت دارد و نشان می‌دهد که علت نقص، خطای موقعیت‌یابی مکرر بیش از حد در محور X است. بررسی فاصله معکوس و دقت موقعیت یابی محور X و جبران مجدد مقدار خطای آن تاثیری نداشت. بنابراین، مشکوک به وجود مشکلاتی در خط کش گریتینگ و پارامترهای سیستم است. اما چرا چنین خطای بزرگی بدون پیام های هشدار مربوطه رخ داد؟ بررسی های بیشتر نشان داد که این محور عمودی است و با رها شدن محور X، جعبه دوک به پایین می افتد و باعث خطا می شود.
مدیریت خطا: برنامه کنترل منطقی PLC ماشین ابزار اصلاح شده است، یعنی وقتی محور X آزاد شد، ابتدا محور X را فعال کنید و سپس محور X را آزاد کنید. هنگام بستن محور X ابتدا محور X را بست و سپس فعال را بردارید. پس از تنظیم، نقص ماشین ابزار برطرف شد.
ج. دقت ماشینکاری غیرعادی ناشی از مسائل مربوط به موقعیت ماشین ابزار
پدیده خطا: یک دستگاه فرز CNC عمودی تولید شده در هانگژو، مجهز به سیستم پکن KND-10M. در حین دویدن یا ماشین کاری، ناهنجاری های محور Z یافت شد.
تشخیص عیب: در بازرسی مشخص شد که محور Z به صورت ناهموار با نویز بالا و پایین حرکت می کند و شکاف خاصی وجود دارد. هنگامی که موتور راه اندازی می شود، صدای ناپایدار و توزیع نیروی نابرابر در حرکت رو به بالا محور Z در حالت جوگ وجود دارد و احساس می شود که موتور به شدت تکان می خورد. هنگام حرکت به سمت پایین، چنین لرزش آشکاری وجود ندارد. هنگامی که متوقف می شود، هیچ لرزشی وجود ندارد، که در طول فرآیند ماشینکاری بیشتر قابل توجه است. تجزیه و تحلیل نشان می دهد که سه دلیل برای نقص وجود دارد: اول اینکه فاصله معکوس پیچ بسیار زیاد است. مورد دوم عملکرد غیرعادی موتور محور Z است. موضوع سوم این است که قرقره به دلیل توزیع نابرابر نیرو آسیب دیده است. اما نکته ای که باید به آن توجه کرد این است که هیچ لرزشی در هنگام توقف و حرکت ناهموار بالا و پایین وجود ندارد، بنابراین می توان مشکل عملکرد غیر طبیعی موتور را رد کرد. بنابراین، ابتدا قسمت مکانیکی را عیب یابی کنید و هیچ گونه ناهنجاری در طول فرآیند تست تشخیصی در محدوده تحمل مشاهده نشد. با استفاده از قانون محرومیت، تنها مشکل باقی مانده مربوط به کمربند است. در بازرسی تسمه مشخص شد که به تازگی تعویض شده است. با این حال، هنگام بازرسی دقیق تسمه، مشخص شد که درجات مختلفی از آسیب در داخل تسمه وجود دارد که به وضوح ناشی از نیروی ناهموار بوده است. دلیل این کار چه بود؟ در تشخیص مشخص شد که در محل قرارگیری موتور مشکل وجود دارد، یعنی زاویه و موقعیت گیره نامتقارن بوده و در نتیجه نیروی ناهموار ایجاد می شود.
رسیدگی به خطا: فقط موتور را دوباره نصب کنید، آن را با زاویه تراز کنید، فاصله (بین موتور و یاتاقان محور Z) را اندازه بگیرید و مطمئن شوید که طول دو طرف تسمه یکنواخت است. به این ترتیب حرکت غیریکنواخت بالا و پایین محور Z و همچنین نویز و لرزش حذف شده و ماشینکاری محور Z به حالت عادی باز می گردد.
D. پارامترهای سیستم بهینه نشده اند، موتور به طور غیر عادی کار می کند
پارامترهای سیستمی که باعث دقت ماشینکاری غیرعادی می شوند، عمدتاً شامل واحد تغذیه ماشین، صفر افست، خلاصی معکوس و غیره است. به عنوان مثال، سیستم Frank CNC دارای دو نوع واحد تغذیه است: متریک و امپریال. در فرآیند تعمیر ماشین ابزار، جابجایی محلی اغلب بر تغییرات صفر و فاصله گذاری تأثیر می گذارد. پس از رفع عیب، باید تنظیمات و اصلاحات به موقع انجام شود. از سوی دیگر، سایش شدید مکانیکی یا موقعیت‌های اتصال شل نیز ممکن است باعث تغییر در مقادیر اندازه‌گیری شده پارامترها شود و اصلاحات مربوطه برای برآوردن الزامات دقت ماشین‌آلات ماشین‌آلات مورد نیاز است.
پدیده خطا: یک دستگاه فرز CNC عمودی تولید شده در هانگژو، مجهز به سیستم پکن KND-10M. در طی فرآیند ماشینکاری، مشخص شد که دقت محور X غیرعادی است.
تشخیص عیب: در بازرسی مشخص شد که شکاف خاصی در محور X وجود دارد و هنگام روشن شدن موتور یک پدیده ناپایدار وجود دارد. هنگام لمس موتور محور X با دست، احساس می کنید که موتور به شدت در حال کشیدن است، اما وقتی متوقف می شود، کشیدن آن مشخص نیست، به خصوص در حالت دویدن. تجزیه و تحلیل نشان می دهد که دو دلیل برای خرابی وجود دارد: اول، یک واکنش شدید بین پیچ های سرب وجود دارد. موضوع دوم عملکرد غیرعادی موتور محور X است.
مدیریت خطا: از تابع پارامتر سیستم KND{0}}M برای رفع اشکال موتور استفاده کنید. ابتدا شکاف های موجود را جبران کنید، سپس پارامترهای سیستم سروو و پارامترهای عملکرد سرکوب پالس را تنظیم کنید، لرزش موتور محور X را از بین ببرید و دقت ماشین ابزار را به حالت عادی برگردانید.