De oorzaken van abnormale fouten in de bewerkingsnauwkeurigheid zijn zeer verborgen en moeilijk te diagnosticeren. Vandaag heb ik de 4 diagnostische principes en 5 diagnostische methoden voor u samengevat. Ken jij ze allemaal?
1. Oorzaken van abnormale fouten in de bewerkingsnauwkeurigheid
Vijf belangrijke redenen: de voedingseenheid van de werktuigmachine is aangepast of gewijzigd; de nulpuntverschuiving van elke as van de werktuigmachine is abnormaal; de axiale speling is abnormaal; de bedrijfsstatus van de motor is abnormaal, dat wil zeggen dat de elektrische en besturingsonderdelen abnormaal zijn; mechanisch falen, zoals schroeven, lagers, koppelingen en andere componenten. Bovendien kunnen de voorbereiding van verwerkingsprogramma's, gereedschapsselectie en menselijke factoren ook leiden tot abnormale verwerkingsnauwkeurigheid.
2. Principes van foutdiagnose van CNC-bewerkingsmachines
1. Kijk eerst naar de buitenkant en dan naar de binnenkant. CNC-bewerkingsmachines zijn werktuigmachines waarin mechanica, hydraulica en elektriciteit zijn geïntegreerd, dus het optreden van fouten zal ook volledig door deze drie worden weerspiegeld. Onderhoudspersoneel moet de inspecties eerst één voor één van buiten naar binnen uitvoeren en proberen willekeurig uitpakken en demonteren te voorkomen. Anders zal de fout groter worden, zal de werktuigmachine nauwkeurigheid verliezen en zullen de prestaties afnemen.
2. Eerst mechanisch, daarna elektrisch. Over het algemeen zijn mechanische fouten gemakkelijker te detecteren, terwijl de diagnose van CNC-systeemfouten moeilijker is. Voordat u begint met het oplossen van problemen, moet u eerst aandacht besteden aan het elimineren van mechanische fouten, die vaak met de helft van de moeite een dubbel resultaat kunnen opleveren.
3. Eerst statisch, dan dynamisch. Ten eerste kan de werktuigmachine, in de statische toestand van de werktuigmachine terwijl de stroom is uitgeschakeld, door inzicht, observatie, testen en analyse alleen worden ingeschakeld nadat is bevestigd dat het een niet-destructieve fout is; voer onder bedrijfsomstandigheden dynamische observatie uit, inspecteer en test om fouten te vinden. Bij destructieve fouten moet het gevaar worden geëlimineerd voordat de stroom kan worden ingeschakeld.
4. Eerst eenvoudig, daarna complex. Wanneer meerdere fouten met elkaar verweven en verborgen zijn, en je geen idee hebt waar je moet beginnen, moet je eerst de gemakkelijke problemen oplossen en daarna de moeilijkere. Vaak worden moeilijke problemen gemakkelijker nadat eenvoudige problemen zijn opgelost.
3. Foutdiagnosemethoden voor CNC-bewerkingsmachines
1. Intuïtieve methode: (kijk, hoor en vraag) Vraag - foutverschijnselen van machinegereedschappen, verwerkingsomstandigheden, enz.; look - CRT-alarminformatie, alarmlichten, condensatoren en andere componenten zijn vervormd, gerookt en verbrand, beschermer schakelt uit, enz.; luister - afwijking Geluid; geur - de geur van verbrande elektrische componenten en andere geuren; aanraking - hitte, trillingen, slecht contact, enz.
2. Methode voor parametercontrole: Parameters worden doorgaans in het RAM opgeslagen. Soms is de accuspanning onvoldoende, wordt het systeem lange tijd niet ingeschakeld of kunnen externe interferenties ervoor zorgen dat de parameters verloren gaan of verward raken. De relevante parameters moeten worden gecontroleerd en gekalibreerd op basis van de foutkenmerken.
3. Isolatiemethode: Bij sommige fouten is het moeilijk te onderscheiden of ze worden veroorzaakt door het CNC-gedeelte, het servosysteem of het mechanische gedeelte. De isolatiemethode wordt vaak gebruikt.
4. Bij een soortgelijke vervangingsmethode wordt een reservekaart met dezelfde functie gebruikt om de vermoedelijk defecte module te vervangen, of worden modules of eenheden met dezelfde functie uitgewisseld.
5. Methode voor het testen van functionele programma's: schrijf enkele kleine programma's voor alle instructies van de G-, M-, S- en T-functies. Voer deze programma's uit bij het diagnosticeren van fouten om het gebrek aan functies vast te stellen.
afbeelding
(Bron afbeelding: Angke Machine Tool)
4. Voorbeelden van foutdiagnose en verwerking van abnormale bewerkingsnauwkeurigheid
1. Mechanisch falen veroorzaakt een abnormale verwerkingsnauwkeurigheid
Storingsfenomeen: een SV-1000 verticaal bewerkingscentrum maakt gebruik van het Frank-systeem. Tijdens de verwerking van de drijfstangmal werd plotseling ontdekt dat de voeding op de Z-as abnormaal was, waardoor een snijfout van minimaal 1 mm ontstond (oversnijden in de Z-richting).
Storingsdiagnose: Tijdens het onderzoek is gebleken dat de storing plotseling is opgetreden. De werktuigmachine is aan het joggen en elke as werkt normaal in de handmatige gegevensinvoermodus en keert normaal terug naar het referentiepunt. Er is geen alarmmelding en de mogelijkheid van een ernstige fout in het elektrische besturingsgedeelte is geëlimineerd. De volgende aspecten moeten hoofdzakelijk één voor één worden gecontroleerd.
Controleer het bewerkingsprogrammasegment dat wordt uitgevoerd wanneer de nauwkeurigheid van de werktuigmachine abnormaal is, vooral de gereedschapslengtecompensatie, kalibratie en berekening van het bewerkingscoördinatensysteem (G54-G59).
In de jogmodus wordt de Z-as herhaaldelijk verplaatst en wordt de bewegingsstatus gediagnosticeerd via zicht, aanraking en luisteren. Het is gebleken dat het bewegingsgeluid in de Z-richting abnormaal is, vooral bij snel joggen is het geluid duidelijker. Hieruit afgaande kunnen er verborgen gevaren in machines schuilgaan.
Controleer de nauwkeurigheid van de Z-as van de werktuigmachine. Verplaats de Z-as met een handbediende pulsgenerator (stel de vergroting in op 1×100, dat wil zeggen dat de motor 0,1 mm doorgeeft voor elke stap) en observeer de beweging van de Z-as met een meetklok. Nadat de eenrichtingsbeweging normaal blijft, dient deze als startpunt voor de voorwaartse beweging. Elke keer dat de pulser één stap verandert, is de werkelijke afstand van de Z-asbeweging van de werktuigmachine d=d1=d2=d3=……=0.1mm, indicating that the motor is running well and the positioning accuracy is also good. And return The change of the actual movement displacement of the machine tool can be divided into four stages: (1) The movement distance of the machine tool d1>d=0.1mm (slope is greater than 1); (2) It is shown as d1=0.1mm>d2>d3 (de helling is kleiner dan 1); (3) Het mechanisme van de werktuigmachine beweegt niet echt, wat de meest gebruikelijke speling vertoont; (4) De bewegingsafstand van de werktuigmachine is gelijk aan de vooraf bepaalde waarde van de pulser (de helling is gelijk aan 1), en de werktuigmachine keert terug naar zijn normale beweging. Het maakt niet uit hoe de speling wordt gecompenseerd, en de kenmerken ervan zijn: behalve de (3) fasecompensatie, zijn er nog steeds veranderingen in andere fasen, vooral de (1) fase, die de bewerkingsnauwkeurigheid van de werktuigmachine ernstig beïnvloeden. Tijdens de compensatie is gebleken dat hoe groter de spelingcompensatie is: (1) De afstand die in het podium wordt afgelegd, is ook groter.
Na analyse van de bovenstaande inspectie wordt aangenomen dat er verschillende mogelijke redenen zijn: ten eerste is er een afwijking in de motor, ten tweede is er een mechanisch defect en ten derde zit er een opening in de schroef. Om de fout verder te diagnosticeren, moet u de motor en de schroef volledig loskoppelen en respectievelijk de motor en de mechanische onderdelen inspecteren. Het inspectieresultaat is dat de motor normaal draait; tijdens de diagnose van het mechanische deel is gebleken dat wanneer de schroef met de hand wordt gedraaid, er een groot gevoel van leegte ontstaat aan het begin van de retourbeweging. Onder normale omstandigheden zou u het lager op een ordelijke en soepele manier moeten kunnen voelen bewegen.
Probleemoplossing: Na demontage en inspectie bleek dat het lager inderdaad beschadigd was en dat de kogels eraf vielen. Na vervanging functioneerde de machine weer normaal.
2. Onjuiste besturingslogica leidt tot abnormale verwerkingsnauwkeurigheid
Fout fenomeen: Een bewerkingscentrum geproduceerd door een fabrikant van gereedschapswerktuigen in Shanghai, het systeem is Frank. Tijdens het bewerkingsproces werd vastgesteld dat de nauwkeurigheid van de X-as van de werktuigmachine abnormaal was. De minimale nauwkeurigheidsfout was 0.008 mm en de maximale fout was 1,2 mm. Foutdiagnose: Tijdens de inspectie heeft de machine het G54-werkstukcoördinatensysteem naar wens ingesteld. Voer in de handmatige gegevensinvoermodus een programma uit in het G54-coördinatensysteem, namelijk "GOOG90G54X60.OY70.OF150; M30;". Nadat de werktuigmachine klaar is met draaien, is de mechanische coördinaatwaarde die op het display wordt weergegeven (X-as) "-1025.243", noteer Verlaag deze waarde. Vervolgens verplaatst u de werktuigmachine in de handmatige modus naar een andere positie en voert u het programmasegment zojuist opnieuw uit in de handmatige gegevensinvoermodus. Nadat de werktuigmachine is gestopt, blijkt dat de coördinatenwaarde van de werktuigmachine wordt weergegeven als "-1024.891", hetzelfde als bij de vorige uitvoering. Het verschil tussen de laatstgenoemde waarden is 0,352 mm. Volg dezelfde methode, verplaats de X-as-jog naar verschillende posities en voer dit programmasegment herhaaldelijk uit, maar de waarden die op het display worden weergegeven zijn anders (instabiel). Controleer de X-as zorgvuldig met een meetklok en ontdek dat de werkelijke fout van de mechanische positie in principe consistent is met de fout die door de cijfers wordt weergegeven. Daarom wordt aangenomen dat de oorzaak van de fout een excessieve herhaalde positioneringsfout van de X-as is. Controleer de speling en positioneringsnauwkeurigheid van de X-as en compenseer de foutwaarde opnieuw, maar dit heeft geen effect. Daarom wordt vermoed dat er een probleem is met de roosterliniaal en de systeemparameters. Maar waarom is er zo'n grote fout opgetreden, maar is er geen overeenkomstig alarmbericht verschenen? Bij verdere inspectie bleek dat deze as een verticale as is en dat wanneer de X-as wordt losgelaten, de spilkast naar beneden valt, waardoor de fout ontstaat.
Probleemoplossing: het PLC-logische besturingsprogramma van de werktuigmachine is gewijzigd, dat wil zeggen dat wanneer de X-as wordt losgemaakt, eerst de X-as wordt ingeschakeld en geladen, en vervolgens de X-as wordt losgemaakt; wanneer de X-as wordt vastgeklemd, wordt eerst de X-as vastgeklemd. Verwijder daarna de enable. Na het afstellen was de fout in de werktuigmachine opgelost.
3. Problemen met de positie van werktuigmachines leiden tot abnormale verwerkingsnauwkeurigheid
Foutverschijnsel: een verticale CNC-freesmachine geproduceerd in Hangzhou, uitgerust met het Beijing KND-10M-systeem. Tijdens het joggen of bewerken werd een afwijking in de Z-as gevonden.
Foutdiagnose: Uit de inspectie bleek dat de Z-as ongelijkmatig op en neer bewoog en geluid maakte, en dat er een bepaalde opening was. Wanneer de motor start, is er een onstabiel geluid en een ongelijkmatige kracht in de opwaartse beweging van de Z-as in de jog-modus, en voelt de motor trillen. Bij het naar beneden bewegen is het trillen niet zo duidelijk; als het stopt, is er geen sprake van schudden. Het is duidelijker tijdens de verwerking. Analyse is van mening dat er drie redenen zijn voor het falen: ten eerste is de schroefspeling erg groot; ten tweede werkt de Z-asmotor abnormaal; ten derde is de katrol zo beschadigd dat er ongelijkmatige spanning ontstaat. Maar één ding om op te merken is dat er geen trillingen zijn bij het stoppen en dat de op- en neerwaartse beweging ongelijkmatig is, zodat het probleem van abnormale motorwerking kan worden geëlimineerd. Daarom wordt eerst het mechanische onderdeel gediagnosticeerd en worden er tijdens de diagnostische test geen afwijkingen gevonden, die binnen de tolerantie vallen. Volgens de eliminatieregel was het enige overgebleven probleem de riem. Bij het inspecteren van de riem kwam ik erachter dat deze net vervangen was. Toen ik de riem echter zorgvuldig inspecteerde, ontdekte ik dat er aan de binnenkant van de riem verschillende mate van schade was. Het werd duidelijk veroorzaakt door ongelijkmatige kracht. , wat is de oorzaak? Tijdens de diagnose bleek dat er een probleem was met de plaatsing van de motor, dat wil zeggen dat de hoekpositie van de klemming asymmetrisch was, waardoor ongelijkmatige spanning ontstond.
Probleemoplossing: installeer de motor gewoon opnieuw, lijn de hoek uit, meet de afstand (motor en Z-aslager) en zorg ervoor dat de riem (lengte) aan beide zijden gelijk is. Op deze manier worden de ongelijkmatige beweging van de Z-as op en neer en de ruis en jitter geëlimineerd, en keert de verwerking van de Z-as terug naar normaal.
4. De systeemparameters zijn niet geoptimaliseerd en de motor werkt abnormaal.
De systeemparameters die tot abnormale bewerkingsnauwkeurigheid leiden, omvatten voornamelijk de invoereenheid van de bewerkingsmachine, nulpuntverschuiving, speling, enz. Het Frank CNC-systeem heeft bijvoorbeeld twee invoereenheden: metrisch en imperiaal. Tijdens het reparatieproces van werktuigmachines heeft lokale verwerking vaak invloed op veranderingen in nulpuntverschuiving en speling. Nadat de storing is verholpen, moeten tijdig aanpassingen en wijzigingen worden aangebracht. Aan de andere kant kunnen ernstige mechanische slijtage of losse verbindingen er ook voor zorgen dat de gemeten parameterwaarden veranderen. Veranderingen in parameters vereisen overeenkomstige aanpassingen om te voldoen aan de eisen van de verwerkingsnauwkeurigheid van werktuigmachines.
Foutverschijnsel: een verticale CNC-freesmachine geproduceerd in Hangzhou, uitgerust met het Beijing KND-10M-systeem. Tijdens het bewerkingsproces werd ontdekt dat de nauwkeurigheid van de X-as abnormaal was.
Foutdiagnose: Uit de inspectie is gebleken dat er een bepaalde opening in de X-as zit en dat de motor instabiel is bij het starten. Wanneer u de X-asmotor met uw hand aanraakt, voelt u dat de motor krachtig trekt, maar de trekkracht is niet duidelijk wanneer hij stopt, vooral niet in de inching-modus. Analyse is van mening dat er twee redenen zijn voor het falen: ten eerste is de schroefspeling erg groot; ten tweede werkt de X-asmotor abnormaal.
Probleemoplossing: gebruik de parameterfunctie van het KND-10M-systeem om fouten in de motor op te lossen. Eerst wordt de bestaande opening gecompenseerd en vervolgens worden de servosysteemparameters en de pulsonderdrukkingsfunctieparameters aangepast. De jitter van de X-asmotor wordt geëlimineerd en de bewerkingsnauwkeurigheid van de werktuigmachine keert terug naar normaal.
