Warum steht ein Hightech-Geschäft still, wenn eine wichtige Maschine ausfällt? Jede Minute Spindelstillstand kostet Gewinn und belastet Lieferverpflichtungen. Eine 3-Achsen-Fräse oder ein Drehzentrum kann Hunderte von Dollar pro Stunde kosten.
Ausfallzeiten sind teuer, wenn sie sich ausdehnen. Die positive Seite der Geschichte ist, dass die meisten Ausfälle vorhersehbaren Mustern folgen. Wenn Sie diese Muster erkennen und sich konsequent verhalten, können Sie die Produktion innerhalb von Stunden statt Tagen wiederherstellen.
Dieser Leitfaden bietet Ihnen eine vollständige Übersicht über die Fehlerbehebung bei CNC-Maschinen. Sie werden die Ursachen entdecken, die Defekte beheben und das erneute Auftreten von Problemen verhindern. Die CNC Vertikales Bearbeitungszentrum von Yangsen hält auch bei langen Produktionsläufen enge Toleranzen ein.
Ein Bearbeitungszentrum ist auf einem schweren Sockel aus Gusseisen oder Stahl montiert. Der Sockel ist schwingungsdämpfend und trägt die Führungsbahnen, die die Bewegung des Tisches entlang der X-, Y- und Z-Achse ermöglichen. Kugelumlaufspindeln sind an jedem Achsenmotor angebracht und ermöglichen die Bewegung des Tisches bzw. Kopfes von der Drehbewegung zur Geradeausbewegung. Der Schlitten wird durch Linearführungen oder Flachführungen in der richtigen Position gehalten.
Im Zentrum der Maschine steht die Spindel. Sie nimmt das Werkzeug auf, rotiert mit hoher Geschwindigkeit und muss dabei steif bleiben. Eine Spindel besteht üblicherweise aus einem Keramik- oder Stahllager, das mit Fett gefüllt oder mit einem Öl-Luft-Gemisch versorgt wird. Ein Werkzeugwechsler (ATC) wechselt Werkzeuge ohne Hilfe des Bedieners. Bei einer Fräse kann es sich um ein Karussell oder eine Kette handeln. Bei einer Drehmaschine ist es üblicherweise ein Revolver.
Strom abschalten. Hauptschalter ausschalten und mit einem Schloss versehen. Luft aus den Leitungen ablassen. Ein Schild anbringen, das andere davor warnt, die Maschine zu starten. Verlassen Sie sich nicht allein auf den Not-Aus-Schalter der Steuerung. Yangsens Horizontales Bearbeitungszentrum ermöglicht das Schneiden mehrerer Flächen in einem Setup und behält dabei die Größe bei.
● Schauen und hören Sie genau hin. Lose Kabel, Brandgeruch, tropfendes Kühlmittel oder abgeplatzter Lack weisen oft auf Problemstellen hin.
● Überprüfen Sie die Diagnoseseite der Steuerung. Notieren Sie Spannung, Achsenlast, Spindellast, Öldruck und Luftdruck.
● Notieren Sie alle aktiven und vergangenen Alarme. Viele Steuerungen speichern die letzten 100 Alarme. Blättern Sie durch diese, um Muster zu erkennen.
Eine formale Methode ist besser als Rätselraten. Die 5 Warums funktionieren gut:
1. Warum Hat die Achse angehalten? Weil ein Servo-Antriebsalarm ausgelöst wurde.
2. Warum Wurde der Alarm ausgelöst? Weil der Strom einen Spitzenwert erreichte.
3. Warum Ist der Strom stark angestiegen? Weil der Schlitten klemmte.
4. Warum hat es sich verklemmt? Chips sind in den Wegabdeckungen gepackt.
5. Warum Haben Sie die Chips verpackt? Denn die Abdeckungen waren zerrissen und nicht ersetzt.
Notieren Sie Datum, Symptom, Ursache, verwendete Teile und Zeitaufwand. Ein einfaches Protokoll hilft dem nächsten Techniker, den gleichen Fehler schneller zu beheben. Es zeigt auch Muster, die auf einen Konstruktionsfehler oder Schulungsbedarf hinweisen können.
Fehler | Symptom, das Sie sehen | Erster Check | Wahrscheinliche Lösung |
Kein Einschalten | Bildschirm dunkel, keine Lichter | Hauptschalter und Sicherungen | Setzen Sie den Leistungsschalter zurück oder ersetzen Sie die durchgebrannte Sicherung |
Zufällige Neustarts | Steuerung startet während des Schnitts neu | Messen Sie die Netzspannung | Stabilisieren Sie die Stromversorgung oder installieren Sie eine USV |
Achsenüberlastungsalarm | Die Achse stoppt mit einem lauten Summen | Chips unter der Abdeckung | Klare Chips und Schmiermittelführungen |
Spindelüberhitzung | Nase zu heiß zum Berühren | Kühlmittelfluss prüfen | Filter reinigen und Durchfluss wiederherstellen |
Schlechte Oberflächenbeschaffenheit | Sichtbare Linien auf dem Teil | Halterschlag | Halter ersetzen oder auswuchten |
Werkzeugbruch | Der Cutter bricht mitten im Schnitt | Vorschub- und Drehzahlwerte | Drehzahl reduzieren, Vorschub pro Zahn erhöhen |
Positionsdrift | Die Größe wächst im Laufe des Tages | Temperaturanstieg der Kugelumlaufspindel | Schmierleitungen reinigen und Öl ausspülen |
Feststeckendes Werkzeug in der Spindel | Die Deichsel lässt sich nicht lösen | Luftdruckmesser | Erhöhen Sie den Druck oder beheben Sie das Leck |
Encoder-Fehleralarm | Axis wird nicht zu Hause sein | Lose Schirmerdung | Ziehen Sie das Kabel fest oder ersetzen Sie es |
Niedriger Klemmdruck | Palettenwechslerstände | Hydraulik-Schauglas | Öl nachfüllen und Luft ablassen |
CNC-Steuerungen benötigen eine stabile Spannung innerhalb von ±5 %. Verwenden Sie ein Echteffektiv-Multimeter, um die Spannung an jedem Strang zu messen. Wenn ein Strang durchhängt, können Antriebe zurückgesetzt werden oder die Steuerung blockiert. Überprüfen Sie die Anlagenzuleitung und suchen Sie nach losen Kabelschuhen im Hauptkasten. Ersetzen Sie verschlissene Leistungsschalter und ziehen Sie bei häufigen Netzschwankungen einen Spannungsstabilisator in Betracht.
Überprüfen Sie die Isolierung der Stromkabel auf Risse. Wärmeflecken unter einer Kabelöse weisen auf eine lose Verbindung hin. Ziehen Sie die Kabel mit dem vom Hersteller angegebenen Drehmoment fest. Eine fehlende Erdung führt zu Störungen in der Steuerung und erschwert die Fehlersuche. Messen Sie den Widerstand vom Maschinenrahmen zur Anlagenerdung; er sollte unter einem Ohm liegen.
Wenn der Not-Aus-Schaltkreis nicht freigegeben wird, überprüfen Sie jeden Schalter und jedes Relais mit einem Messgerät. Wasser oder Kühlmittel im Türschalter können die Kontakte kurzschließen. Ersetzen Sie billige Not-Aus-Taster aus Kunststoff, wenn sie klemmen. Bei älteren Maschinen kann die Relaisspule ausfallen; ersetzen Sie sie durch ein einwandfreies Ersatzteil.
● Überspannungsschutzgeräte auf allen Phasen schützen die Antriebe vor Blitzeinschlägen.
● Eine kleine unterbrechungsfreie Stromversorgung hält die Steuerung lange genug am Leben, um die Achsen bei einem Stromausfall zu parken.
● Beschriften Sie jeden Leistungsschalter und jede Sicherung, damit die Techniker der Nachtschicht schnell handeln können.
Montieren Sie ein Vibrationsmessgerät im Taschenformat am Spindelgehäuse. Vergleichen Sie die Messwerte mit den Herstellerangaben. Starke Vibrationen sind oft auf Folgendes zurückzuführen:
● Ungleichgewicht: Werkzeughalter nicht für hohe Drehzahlen ausgewuchtet.
● Lose Riemen: Abgenutzte oder lockere Riemen schlagen gegen die Riemenscheiben.
● Lagerverschleiß: Löcher in den Kugeln oder Laufflächen erzeugen ein Knurren.
Korrigieren Sie Unwuchten durch den Einsatz von ausgewuchteten Haltern und das Entfernen von Spänen aus den Kühlmitteldüsen. Spannen oder wechseln Sie die Riemen. Wenn die Lagergeräusche weiterhin laut sind, ziehen Sie die Spindel zur Überholung heraus, bevor der Rundlauf Teile zerstört. Bei großen Teilen, die schwere Schnitte erfordern, ist die Portalbearbeitungszentrum gibt Ihnen die Steifigkeit und Reichweite, um die Spezifikationen einzuhalten.
Führen Sie einen Messuhrzeigersinn über die Spindelnase, um die Spurweite zu prüfen. Ändert sich der Messwert um mehr als 0,0008 Zoll, muss der Kopf unterlegt werden. Um das Spiel zu ermitteln, bewegen Sie eine Achse per Befehl und beobachten Sie eine Messuhr am Tisch. Beginnt die Bewegung zu spät oder endet sie zu früh, ist das Spiel zu hoch. Passen Sie bei kleinen Maschinen die Kugelmuttervorspannung an; bei großen Maschinen fügen Sie eine Steigungsfehlerkompensation in der Steuerung hinzu.
Berühren Sie die Spindelspitze. Sie sollte sich warm, aber nicht heiß anfühlen. Ein Anstieg von -1 °C über Raumtemperatur ist ein Warnsignal. Überprüfen Sie den Kühlfluss, die Riemenspannung und die Werkzeugbelastung. Bei fettgefüllten Lagern kann zu viel Fett ebenfalls zu Hitze führen. Steigt die Temperatur trotz gutem Fluss, planen Sie einen Lagerwechsel.
Kugelumlaufspindeln benötigen einen dünnen Ölfilm. Verstopfen die Schmierleitungen, läuft die Spindel trocken und verschleißt schnell. Leitungen entfernen, mit sauberem Lösungsmittel spülen und mit frischem Öl nachspülen. Abstreifer alle sechs Monate austauschen, damit keine Späne entstehen.
Verwenden Sie eine 10-fach-Lupe. Normaler Flankenverschleiß zeigt sich als glänzende Fläche an der Schneide. Absplittern bedeutet, dass die Schneide in kleine Stücke bricht. Ein Bruch ist ein vollständiges Zerbrechen. Ursachen sind unter anderem:
● Geschwindigkeit zu hoch für die Hartmetallsorte.
● Bei zu geringer Zufuhr reibt das Werkzeug, anstatt zu schneiden.
● Unterbrochene Schnitte, die die Kante schockieren.
Verlangsamen Sie die Spindel um 10 %, erhöhen Sie den Vorschub um 5 % und verwenden Sie eine härtere Sorte, wenn es wiederholt zu Absplitterungen kommt. Schieben Sie Späne immer mit Kühlmittel weg.
Rundlauffehler reißen Metall. Messen Sie den Rundlauffehler mit einem Zehntelmesser. Bei Werten über 0,0002 Zoll den Kegel reinigen, den Anzugsbolzen austauschen oder den Halter entsorgen. Ist die Oberfläche weiterhin matt, führen Sie einen zweiten Schruppdurchgang durch, um eine gleichmäßige Spanabnahme am Schlichtwerkzeug zu gewährleisten.
Berechnen Sie die Oberflächenlänge (SFM) und die Spanlast, bevor Sie den Zyklus starten. Ein ½-Zoll-Schaftfräser aus 6061-Aluminium benötigt oft 800 SFM und 0,004 Zoll pro Zahn. Beim Nutenfräsen halbieren Sie den Vorschub. Verwenden Sie eine Vorschub- und Drehzahltabelle oder einen Online-Rechner; raten Sie nicht.
Fädige Späne wickeln Werkzeuge ein, halten die Wärme und zerkratzen die Wände. Programmieren Sie einen Bohrzyklus für Bohrer, die tiefer als drei Durchmesser sind. Fügen Sie Kühlmittel durch das Werkzeug oder einen Druckluftstrahl hinzu. Reinigen Sie die Filter im Kühlmitteltank wöchentlich; viele Werkstätten überspringen diese einfache Aufgabe.
Eine fehlende Dezimalstelle in X0.1 führt zu X1.0 und zerstört die Arbeit. Plotten Sie den Code immer im CAM-Paket zurück. Führen Sie dann das erste Teil über dem Rohteil mit Einzelsatz und Eilgangüberschreibung bei 5 % aus. Beobachten Sie jede Zeile.
Jede Steuerung benötigt einen Postprozessor, der ihrer Syntax entspricht. Ein Fanuc-Postprozessor sendet möglicherweise Codes, die die Maschine versteht, eine Siemens- oder Mazak-Steuerung liest sie jedoch falsch. Halten Sie die Postprozessorbibliothek aktuell. Überprüfen Sie sie nach jedem größeren CAM-Update.
Stellen Sie Werkstückversätze nach Möglichkeit mit einem Taster ein. Manuelle Kantentaster funktionieren zwar, aber Fehler passieren. Nach der Referenzpunktfahrt verfahren Sie jede Achse bis zum Anschlag und achten Sie auf einen sanften Anschlag. Bei einem harten Anschlag muss die Referenzpunktposition angepasst werden. Bei einigen Steuerungen können Sie die Rasterverschiebung über ein einfaches Menü wiederherstellen.
Sichern Sie Parameter, Makrovariablen und Programme wöchentlich auf einem USB-Stick. Bewahren Sie eine zweite Kopie extern auf. Sollte der Speicher beschädigt werden, sind fünf Minuten Mehrarbeit ein gutes Zeichen.
Ein Servoalarm weist oft auf Überstrom oder Überspannung hin. Überprüfen Sie die LED-Anzeige des Antriebs. Die meisten Hersteller drucken die Bedeutung auf die Antriebsabdeckung. Bei hohem Strom ist eine blockierte Achse oder ein Kurzschluss im Motorkabel zu vermuten. Bei hoher Spannung ist möglicherweise der Bremswiderstand unterbrochen.
Encoder übermitteln Positionsdaten über abgeschirmte Kabel. Lose Abschirmungen wirken wie Antennen. Motorstrom- und Encoderleitungen in getrennten Leitungen verlegen. Ölgetränkte Stecker ersetzen. Treten Fehler nur bei laufendem Kühlmittel auf, achten Sie auf Dochtwirkung an den Kabelenden.
Die Steuerung sendet einen Sollpfad. Wenn die Achse um mehr als die Fehlergrenze zurückbleibt, liegt ein Antriebsfehler vor. Ursachen sind beispielsweise trockene Bahnen, verschlissene Kupplungen oder eine geringe Servoverstärkung. Schmieren Sie die Bahnoberflächen, ziehen Sie die Kupplungen fest und führen Sie anschließend eine Autotuning-Routine durch, falls die Steuerung eine solche anbietet.
Führen Sie nach einem Motor- oder Antriebswechsel einen Stufentest durch. Beobachten Sie die Positionskurve. Eine gute Abstimmung erreicht den Sollwert schnell, stoppt ohne zu ruckeln und bleibt konstant. Erhöhen Sie die Proportionalverstärkung in kleinen Schritten, bis ein leichtes Überschwingen auftritt, und reduzieren Sie sie dann wieder. Erhöhen Sie die Integralverstärkung, um den stationären Fehler zu beseitigen. Dokumentieren Sie die Endwerte.
Eine festsitzende Zugstange mit halbem Griff deutet oft auf zu wenig Luft hin. Lesen Sie den Regler. Er sollte dem Druck auf dem Spindeldatenblatt entsprechen, oft 85 bis 90 psi. Ersetzen Sie Filter, die Rost oder Wasser aufweisen. Verwenden Sie in feuchten Klimazonen Lufttrockner. Das Bohren von Hochgeschwindigkeitsbohrungen ist mit dem CNC-Bohrmaschine, gebaut für kurze Zyklen und saubere Späne.
Hydraulische Spannvorrichtungen benötigen Zeit, um den eingestellten Druck zu erreichen. Wenn ein Palettenwechsler mitten im Schwenkvorgang stoppt, überprüfen Sie das Entlüftungsventil. Ist das Öl milchig, hat sich Wasser eingemischt. Wechseln Sie das Öl und reparieren Sie den Entlüfter.
Wechseln Sie die Luftfilter alle 1.000 Schneidstunden. Markieren Sie jeden Wechsel mit einem Lackstift am Gehäuse. Überprüfen Sie die Regler auf Kriechen. Steigt der Ausgangsdruck bei unterbrochenem Durchfluss, ist der Sitz undicht. Ersetzen Sie den Regler, bevor er die Dichtungen im nachgeschalteten Bereich beschädigt.
Die meisten Steuerungen geben die Lebensdauer der Elektronik bei 35 °C an. Darüber sinkt die Lebensdauer der Kondensatoren. Installieren Sie eine kleine Schrankklimaanlage, wenn es in der Werkstatt häufig heiß hergeht. In kalten Werkstätten bildet sich beim Aufwärmen der Maschinen Kondenswasser. Lassen Sie den Spindellüfter nach dem Abschalten laufen, um die Feuchtigkeit zu trocknen.
Ein Schmiedehammer, eine Stanzpresse oder sogar ein belebter Gang können eine Präzisionsmühle erschüttern. Überprüfen Sie die Vibrationen mit einem Bodenseismometer. Gießen Sie ein separates Polster oder fügen Sie Gummiisolatoren hinzu, wenn die Werte die Herstellergrenzwerte überschreiten.
Crash-Logs zeigen, dass ein neuer Mitarbeiter oft innerhalb von 90 Tagen die erste Kollision verursacht. Nutzen Sie einen „Schnuppertag“, an dem ein Auszubildender einem erfahrenen Bediener beim Schreiben von Offsets und Laden von Werkzeugen zusieht. Führen Sie vierteljährlich Auffrischungskurse durch. Ein selbstbewusster Bediener erkennt kleine Probleme frühzeitig. Die Gravier- und Fräsmaschine vereint feine Detailarbeit mit starker Metallabtragsleistung in einem Gerät.
Bringen Sie Beschleunigungsmesser an Spindel, Lagern und Motor an. Trendmessungen. Ein Anstieg der Gesamtgeschwindigkeit oder eine Spitze bei der Lagerdurchlauffrequenz warnt Sie Monate im Voraus. Planen Sie Reparaturen ein, anstatt zu reagieren.
Eine tragbare Infrarotkamera markiert Hotspots in Motoren, Leistungsschaltern und Lagern. Machen Sie einmal im Monat ein Foto. Bei einem neuen Hotspot größer als 50 cm² ist sofortiges Handeln erforderlich.
Senden Sie Spindelölproben an ein Labor. Hohe Eisenwerte weisen auf Verschleiß hin. Der Wassergehalt sollte unter 500 ppm liegen. Die Kühlmittelkonzentration sollte im vom Hersteller angegebenen Bereich liegen, oft zwischen 6 % und 10 %. Achten Sie auf den pH-Wert. Niedriger pH-Wert führt zu Rost, hoher pH-Wert schadet der Haut.
Moderne Steuerungen übertragen Daten über Ethernet. Die Dashboard-Software zeichnet Betriebszeiten, Förderraten und Alarme auf. Sie hebt wiederkehrende Fehler hervor, sodass Sie sich auf die Behebung wichtiger Probleme konzentrieren können. Einige Systeme senden Textwarnungen, damit die Nachtschicht schnell reagieren kann.
● Täglich: Fenster wischen, Späne entfernen, Ölstand prüfen, Wasser aus der Luftleitung ablassen.
● Wöchentlich: Kühlmitteltankfilter reinigen, Spindellüfter testen, Bahnabstreifer prüfen.
● Monatlich: Rufen Sie Schwingungsdaten ab, sichern Sie Programme und überprüfen Sie das Achsenquadrat mit einem Granitquadrat.
Hängen Sie Checklisten in der Nähe der Maschine auf. Unterschreiben und datieren Sie jede Zeile. Manager können Protokolle scannen, um Lücken zu erkennen.
Lagern Sie Antriebsriemen, Sicherungen, Endschalter, einen Ersatzlüfter und einen Servoverstärker. Beschriften Sie jedes Teil bei Bedarf mit Maschinenmodell und Parametersatz. Durch die First-In-First-Out-Rotation werden Teile vor Alterung geschützt.
Versammeln Sie nach jedem Misserfolg die Mannschaft. Stellen Sie drei Fragen:
1. Was ist fehlgeschlagen?
2. Warum ist es fehlgeschlagen?
3. Wie verhindern wir eine Wiederholung?
Aktualisieren Sie Standardarbeitsblätter. Schulen Sie Ihr Personal hinsichtlich der Änderungen und markieren Sie das Revisionsdatum.
CNC-Maschinen vereinen präzise Mechanik, intelligente Software und hochwertige Elektronik. Jedes Element kann ausfallen, hinterlässt aber dennoch deutliche Hinweise für das geschulte Auge. Arbeiten Sie sicher, sammeln Sie Fakten, finden Sie die Ursache, beheben Sie die Probleme und dokumentieren Sie die gewonnenen Erkenntnisse. Kombinieren Sie grundlegende Verwaltungsmaßnahmen mit modernen Prognosetools, und Sie werden Unfälle zu seltenen Ereignissen machen.
Tel : +86-592-6682467
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