Grund für den plötzlichen Rückgang der Genauigkeit von CNC-Maschinen?

Gründe für eine abnormale Verarbeitungsgenauigkeit:

Die Vorschubeinheit der Werkzeugmaschine wird modifiziert oder geändert;

Der Nullpunktversatz jeder Achse der Werkzeugmaschine ist abnormal;

Ungewöhnliches axiales Spiel;

Der Betriebszustand des Motors ist abnormal, d. h. die elektrischen Teile und die Steuerteile sind abnormal.

Mechanisches Versagen wie Schrauben, Lager, Kupplungen und andere Komponenten.

Darüber hinaus können auch die Erstellung von Bearbeitungsprogrammen, die Werkzeugauswahl und menschliche Faktoren zu einer abnormalen Bearbeitungsgenauigkeit führen.

Prinzipien der CNC-Maschinenfehlerdiagnose:

1. Schauen Sie sich zuerst das Äußere und dann das Innere an. CNC-Maschine sind Werkzeugmaschinen, die Mechanik, Hydraulik und Elektrizität integrieren, so dass das Auftreten von Fehlern auch von diesen drei umfassend abgebildet wird. Das Wartungspersonal sollte zunächst eine nach der anderen Inspektionen von außen nach innen durchführen und versuchen, zufälliges Auspacken und Zerlegen zu vermeiden. Andernfalls wird der Fehler verstärkt, die Werkzeugmaschine verliert an Genauigkeit und die Leistung nimmt ab.

2. Zuerst mechanisch, dann elektrisch. Im Allgemeinen sind mechanische Fehler leichter zu erkennen, während die Diagnose von CNC-Systemfehlern schwieriger ist. Achten Sie vor der Fehlersuche zunächst auf die Beseitigung mechanischer Fehler, wodurch sich oft mit halbem Aufwand das doppelte Ergebnis erzielen lässt.

3. Zuerst statisch und dann dynamisch. Erstens kann die Werkzeugmaschine im statischen Zustand der Werkzeugmaschine bei ausgeschaltetem Gerät durch Verständnis, Beobachtung, Prüfung und Analyse erst dann eingeschaltet werden, wenn bestätigt wurde, dass es sich um einen zerstörungsfreien Fehler handelt. Führen Sie unter Betriebsbedingungen dynamische Beobachtungen durch, prüfen und testen Sie, um Fehler zu finden. Bei zerstörerischen Fehlern muss die Gefahr beseitigt werden, bevor der Strom eingeschaltet werden kann.

4. Erst einfach, dann komplex. Wenn mehrere Fehler miteinander verflochten sind und verdeckt werden und Sie nicht wissen, wo Sie anfangen sollen, sollten Sie zuerst die einfachen Probleme und dann die schwierigeren lösen. Nachdem einfache Probleme gelöst wurden, können schwierige Probleme oft einfacher werden.

Methoden zur Fehlerdiagnose bei CNC-Maschinen:

1. Intuitive Methode (Sehen, Hören, Fragen und Raten) zum Fragen - Fehlerphänomene von Werkzeugmaschinen, Bearbeitungsbedingungen usw.; Look - CRT-Alarminformationen, Alarmleuchten, Kondensatoren und andere Komponenten

Verformung der Entriegelung, Rauchbildung und Verbrennungen, Auslösen des Schutzes usw.; hör zu – ungewöhnliche Geräusche; Geruch – der Geruch verbrannter elektrischer Komponenten und andere Gerüche; Berührung – Hitze, Vibration und schlechter Kontakt usw.

2. Methode zur Parameterüberprüfung Parameter werden normalerweise im RAM gespeichert. Manchmal reicht die Batteriespannung nicht aus, das System ist längere Zeit nicht eingeschaltet oder externe Störungen führen dazu, dass die Parameter verloren gehen oder verwechselt werden. Die relevanten Parameter sollten entsprechend den Fehlermerkmalen überprüft und kalibriert werden.

3. Isolationsmethode: Bei einigen Fehlern ist es schwierig zu unterscheiden, ob sie durch den CNC-Teil, das Servosystem oder den mechanischen Teil verursacht werden. Die Isolationsmethode wird häufig verwendet.

4. Eine ähnliche Austauschmethode verwendet eine Ersatzplatine mit derselben Funktion, um das vermutete fehlerhafte Modul zu ersetzen, oder tauscht Module oder Einheiten mit derselben Funktion aus.

5. Methode zum Testen funktionaler Programme: Schreiben Sie einige kleine Programme für alle Anweisungen der G-, M-, S- und T-Funktionen. Führen Sie diese Programme bei der Fehlerdiagnose aus, um das Fehlen von Funktionen festzustellen.

Fehlerdiagnose und Beispiele für abnormale Bearbeitungsgenauigkeit

1. Ein mechanischer Fehler führt zu einer abnormalen Verarbeitungsgenauigkeit

Fehlerphänomen: Ein vertikales Bearbeitungszentrum mit Frank-System. Während der Bearbeitung der Pleuelform wurde plötzlich festgestellt, dass der Vorschub der Z-Achse abnormal war, was zu einem Schnittfehler von mindestens 1 mm führte (Überschneiden in Z-Richtung).

Fehlerdiagnose: Bei der Untersuchung wurde festgestellt, dass der Fehler plötzlich auftrat. Die Werkzeugmaschine läuft, jede Achse arbeitet im manuellen Dateneingabemodus normal und kehrt normal zum Referenzpunkt zurück. Es erfolgt keine Alarmmeldung und die Möglichkeit eines schwerwiegenden Fehlers im elektrischen Steuerungsteil ist ausgeschlossen. Die folgenden Aspekte sollten hauptsächlich einzeln überprüft werden.

Überprüfen Sie den Bearbeitungsprogrammabschnitt, der ausgeführt wird, wenn die Genauigkeit der Werkzeugmaschine abnormal ist, insbesondere die Werkzeuglängenkompensation, Kalibrierung und Berechnung des Bearbeitungskoordinatensystems (G54-G59).

Im Jog-Modus wird die Z-Achse wiederholt bewegt und der Bewegungsstatus durch Sehen, Berühren und Zuhören diagnostiziert. Es wurde festgestellt, dass das Geräusch in der Bewegung in Z-Richtung abnormal ist, insbesondere beim schnellen Joggen ist das Geräusch deutlicher. Demnach können in Maschinen versteckte Gefahren lauern.

Überprüfen Sie die Z-Achsengenauigkeit der Werkzeugmaschine. Bewegen Sie die Z-Achse mit einem handbetriebenen Impulsgenerator (stellen Sie die Vergrößerung auf 1×100 ein, d. h. der Motor fährt bei jedem Schritt 0,1 mm vor) und beobachten Sie die Bewegung der Z-Achse mit einer Messuhr. Nachdem die Einwegbewegung normal bleibt, dient sie als Ausgangspunkt für die Vorwärtsbewegung. Jedes Mal, wenn sich der Impulsgeber um einen Schritt ändert, beträgt der tatsächliche Abstand der Z-Achsen-Bewegung der Werkzeugmaschine d=d1=d2=d3=……=0,1 mm, was darauf hinweist, dass der Motor gut läuft und auch die Positionierungsgenauigkeit gut ist . Gut.

Zurück zu den Änderungen der tatsächlichen Bewegungsverschiebung der Werkzeugmaschine: Diese kann in vier Phasen unterteilt werden: (1) Die Bewegungsstrecke der Werkzeugmaschine d1>d=0,1 mm (Steigung ist größer als 1); (2) Der Ausdruck lautet d1=0,1 mm>d2>d3 (Die Steigung ist kleiner als 1); (3) Der Mechanismus der Werkzeugmaschine bewegt sich nicht wirklich und weist das üblichste Spiel auf; (4) Die Bewegungsdistanz der Werkzeugmaschine entspricht dem vorgegebenen Wert des Impulsgebers (Steigung ist gleich 1) und die Werkzeugmaschine kehrt zur normalen Bewegung zurück.

Unabhängig davon, wie das Spiel kompensiert wird, ist es charakteristisch, dass mit Ausnahme der Kompensation in Stufe (3) noch Änderungen in anderen Stufen, insbesondere in Stufe (1), bestehen, die die Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine erheblich beeinträchtigen. Bei der Kompensation wurde festgestellt, dass die in Stufe (1) zurückgelegte Strecke umso größer war, je größer die Lückenkompensation war.

Nach der Analyse der oben genannten Inspektion geht man davon aus, dass es mehrere mögliche Gründe gibt: Erstens liegt eine Anomalie im Motor vor, zweitens liegt ein mechanischer Fehler vor und drittens liegt ein Spalt in der Schraube vor. Um den Fehler weiter zu diagnostizieren, lösen Sie den Motor und die Schraube vollständig und überprüfen Sie den Motor bzw. die mechanischen Teile. Das Inspektionsergebnis ist, dass der Motor normal läuft; Bei der Diagnose des mechanischen Teils wurde festgestellt, dass beim Drehen der Schraube von Hand zu Beginn der Rückbewegung ein großes Leerstellengefühl auftritt. Unter normalen Umständen sollten Sie spüren, wie sich das Lager ordnungsgemäß und gleichmäßig bewegt.

Fehlerbehebung: Nach der Demontage und Inspektion wurde festgestellt, dass das Lager tatsächlich beschädigt war und die Kugeln abfielen. Nach dem Austausch funktionierte die Maschine wieder normal.

2. Positionsprobleme der CNC-Maschine führen zu einer abnormalen Verarbeitungsgenauigkeit

Fehlerphänomen: Eine Vertikale CNC-Fräsmaschine Ausgestattet mit dem Beijing KND-10M-System. Beim Joggen oder Bearbeiten wurde eine Z-Achsen-Anormalität festgestellt.

Fehlerdiagnose: Bei der Inspektion wurde festgestellt, dass sich die Z-Achse ungleichmäßig auf und ab bewegte, Geräusche machte und ein gewisser Spalt vorhanden war. Wenn der Motor startet, kommt es zu instabilen Geräuschen und ungleichmäßiger Kraft, wenn sich die Z-Achse im Jogging-Modus nach oben bewegt, und der Motor fühlt sich zitternd an. Bei der Abwärtsbewegung ist das Zittern nicht so deutlich; Beim Anhalten gibt es kein Rütteln. Es wird während der Verarbeitung deutlicher.

Es gibt drei Gründe für den Ausfall: Erstens ist das Schraubenspiel sehr groß; Zweitens funktioniert der Z-Achsen-Motor nicht normal. Drittens ist die Riemenscheibe so stark beschädigt, dass sie ungleichmäßig beansprucht wird.

Zu beachten ist jedoch, dass beim Stoppen kein Zittern auftritt und die Auf- und Abbewegung ungleichmäßig ist, sodass das Problem eines abnormalen Motorbetriebs beseitigt werden kann. Daher wird zuerst der mechanische Teil diagnostiziert und beim Diagnosetest werden keine Anomalien festgestellt, die innerhalb der Toleranz liegen. Nach der Ausschlussregel blieb nur noch der Gürtel. Bei der Inspektion des Riemens stellte ich fest, dass dieser Riemen gerade erst ausgetauscht worden war. Als ich den Riemen jedoch sorgfältig untersuchte, stellte ich fest, dass die Innenseite des Riemens unterschiedlich starke Schäden aufwies. Es wurde offensichtlich durch ungleichmäßige Krafteinwirkung verursacht. , was ist die Ursache? Bei der Diagnose wurde festgestellt, dass ein Problem mit der Platzierung des Motors bestand, d. h. die Winkelposition der Klemmung war asymmetrisch, was zu einer ungleichmäßigen Belastung führte.

Fehlerbehebung: Installieren Sie einfach den Motor wieder, richten Sie den Winkel aus, messen Sie den Abstand (Motor und Z-Achsen-Lager) und stellen Sie sicher, dass der Riemen (Länge) auf beiden Seiten gleichmäßig ist. Auf diese Weise werden die ungleichmäßige Auf- und Abbewegung der Z-Achse sowie Geräusche und Jitter eliminiert und die Z-Achsen-Bearbeitung normalisiert sich wieder.

3. Die Systemparameter sind nicht optimiert und der Motor arbeitet abnormal.

Zu den Systemparametern, die zu einer abnormalen Bearbeitungsgenauigkeit führen, gehören hauptsächlich die Vorschubeinheit der Werkzeugmaschine, der Nullpunktversatz, das Spiel usw. Das Frank CNC-System verfügt beispielsweise über zwei Vorschubeinheiten: metrisch und zöllig. Während des Reparaturprozesses einer Werkzeugmaschine wirkt sich die lokale Bearbeitung häufig auf Änderungen der Nullpunktverschiebung und des Spiels aus. Nach Behebung des Fehlers sollten rechtzeitig Anpassungen und Änderungen vorgenommen werden. Andererseits können auch starker mechanischer Verschleiß oder lockere Verbindungen zu Veränderungen der gemessenen Parameterwerte führen. Änderungen der Parameter erfordern entsprechende Modifikationen, um den Anforderungen an die Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine gerecht zu werden.

Fehlerphänomen: Eine vertikale CNC-Fräsmaschine, ausgestattet mit dem KND-10M-System. Während des Bearbeitungsprozesses wurde festgestellt, dass die Genauigkeit der X-Achse abnormal war.

Fehlerdiagnose: Bei der Inspektion wurde festgestellt, dass in der X-Achse eine gewisse Lücke vorhanden ist und der Motor beim Starten instabil ist. Wenn Sie den Motor der Die Analyse geht davon aus, dass es zwei Gründe für den Ausfall gibt: Erstens ist das Schraubenspiel sehr groß; Zweitens funktioniert der X-Achsen-Motor nicht normal.

Fehlerbehebung: Verwenden Sie die Parameterfunktion des KND-10M-Systems, um den Motor zu debuggen. Zunächst wird die vorhandene Lücke ausgeglichen und anschließend die Parameter des Servosystems und der Impulsunterdrückungsfunktion angepasst. Das Zittern des X-Achsen-Motors wird beseitigt und die Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine normalisiert sich wieder.