Die Ursachen für anormale Bearbeitungsgenauigkeitsfehler sind weitgehend verborgen und schwer zu diagnostizieren. Heute habe ich die 4 Diagnoseprinzipien und 5 Diagnosemethoden für Sie zusammengefasst. Kennst du sie alle?
1. Ursachen für anormale Bearbeitungsgenauigkeitsfehler
Fünf Hauptgründe: Die Vorschubeinheit der Werkzeugmaschine wird modifiziert oder geändert; der Nullpunktversatz jeder Achse der Werkzeugmaschine ist abnormal; das axiale Spiel ist abnormal; 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.
2. Prinzipien der Fehlerdiagnose von CNC-Werkzeugmaschinen
1. Schauen Sie sich zuerst das Äußere und dann das Innere an. Bei CNC-Werkzeugmaschinen handelt es sich um Werkzeugmaschinen, die Mechanik, Hydraulik und Elektrizität integrieren, sodass das Auftreten von Fehlern auch von diesen drei umfassend reflektiert 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. Erst statisch, dann dynamisch. Erstens kann die Werkzeugmaschine im statischen Zustand der Werkzeugmaschine bei ausgeschalteter Stromversorgung durch Verständnis, Beobachtung, Tests 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 destruktiven 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.
3. Methoden zur Fehlerdiagnose von CNC-Werkzeugmaschinen
1. Intuitive Methode: (schauen, hören und fragen) Fragen – Fehlerphänomene bei Werkzeugmaschinen, Bearbeitungsbedingungen usw.; Schauen Sie sich an: CRT-Alarminformationen, Alarmleuchten, verformte Kondensatoren und andere Komponenten, Rauch und Verbrennungen, Schutzauslösung usw.; hör zu - Anomalie Ton; Geruch – der Geruch verbrannter elektrischer Komponenten und andere Gerüche; Berührung – Hitze, Vibration, 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.
Bild
(Bildquelle: Angke Machine Tool)
4. Beispiele für die Fehlerdiagnose und Verarbeitung abnormaler Bearbeitungsgenauigkeit
1. Ein mechanischer Fehler führt zu einer abnormalen Verarbeitungsgenauigkeit
Fehlerphänomen: Ein vertikales Bearbeitungszentrum SV-1000 verwendet das Frank-System. Während der Bearbeitung der Pleuelstangenform 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 das Bearbeitungsprogrammsegment, das 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 Bewegungsgeräusch 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 eine Messuhr. Nachdem die Einwegbewegung normal bleibt, dient sie als Ausgangspunkt für die Vorwärtsbewegung. Jedes Mal, wenn sich der Impulsgeber um einen Schritt ändert, beträgt die tatsächliche Entfernung der Z-Achsen-Bewegung der Werkzeugmaschine 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 (die Steigung ist kleiner als 1); (3) Der Mechanismus der Werkzeugmaschine bewegt sich nicht wirklich und weist das üblichste Spiel auf; (4) Die Bewegungsstrecke der Werkzeugmaschine entspricht dem vorgegebenen Wert des Impulsgebers (die Steigung ist gleich 1) und die Werkzeugmaschine kehrt zu ihrer normalen Bewegung zurück. Unabhängig davon, wie das Spiel kompensiert wird und welche Eigenschaften es haben: Mit Ausnahme der (3) Stufenkompensation gibt es immer noch Änderungen in anderen Stufen, insbesondere in der (1) Stufe, die die Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine erheblich beeinträchtigen. Bei der Kompensation wird festgestellt, dass je größer die Spielkompensation ist, (1) auch die in der Stufe zurückgelegte Strecke größer ist.
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, dass 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. Eine fehlerhafte Steuerlogik führt zu einer abnormalen Verarbeitungsgenauigkeit
Fehlerphänomen: Ein Bearbeitungszentrum eines Werkzeugmaschinenherstellers in Shanghai, das System ist Frank. Während des Bearbeitungsprozesses wurde festgestellt, dass die X-Achsengenauigkeit der Werkzeugmaschine abnormal war. Der minimale Genauigkeitsfehler betrug 0,008 mm und der maximale 1,2 mm. Fehlerdiagnose: Bei der Inspektion hat die Werkzeugmaschine das G54-Werkstückkoordinatensystem wie erforderlich eingestellt. Führen Sie im manuellen Dateneingabemodus ein Programm im G54-Koordinatensystem aus, nämlich „GOOG90G54X60.OY70.OF150; M30;“. Nachdem die Werkzeugmaschine mit dem Betrieb fertig ist, beträgt der auf dem Display angezeigte mechanische Koordinatenwert (X-Achse) „-1025.243“ und zeichnet diesen Wert auf. Fahren Sie dann im manuellen Modus die Werkzeugmaschine in eine beliebige andere Position und führen Sie den Programmabschnitt gerade erneut im manuellen Dateneingabemodus aus. Nach dem Anhalten der Werkzeugmaschine wird festgestellt, dass der Koordinatenwert der Werkzeugmaschine wie bei der vorherigen Ausführung als „-1024.891“ angezeigt wird. Der Unterschied zwischen den letztgenannten Werten beträgt 0,352 mm. Befolgen Sie die gleiche Methode, bewegen Sie den X-Achsen-Jog an verschiedene Positionen und führen Sie diesen Programmabschnitt wiederholt aus, aber die auf dem Display angezeigten Werte sind unterschiedlich (instabil). Überprüfen Sie die X-Achse sorgfältig mit einer Messuhr und stellen Sie fest, dass der tatsächliche Fehler der mechanischen Position im Wesentlichen mit dem durch die Zahlen angezeigten Fehler übereinstimmt. Daher wird davon ausgegangen, dass die Ursache des Fehlers ein übermäßiger wiederholter Positionierungsfehler der X-Achse ist. Überprüfen Sie das Spiel und die Positionierungsgenauigkeit der X-Achse und kompensieren Sie den Fehlerwert erneut, aber es hat keine Auswirkung. Daher wird vermutet, dass ein Problem mit dem Gitterlineal und den Systemparametern vorliegt. Aber warum ist ein so großer Fehler aufgetreten, es erschien aber keine entsprechende Alarmmeldung? Eine weitere Untersuchung ergab, dass es sich bei dieser Achse um eine vertikale Achse handelt und beim Loslassen der X-Achse das Spindelgehäuse nach unten fällt, was den Fehler verursacht.
Fehlerbehebung: Das SPS-Logiksteuerungsprogramm der Werkzeugmaschine wurde geändert, d. h. beim Lösen der X-Achse wird zuerst die X-Achse aktiviert und geladen und dann wird die X-Achse gelöst; Wenn die X-Achse geklemmt ist, wird die X-Achse zuerst geklemmt. Entfernen Sie danach die Freigabe. Nach der Einstellung wurde der Fehler an der Werkzeugmaschine behoben.
3. Positionsprobleme der Werkzeugmaschine führen zu einer abnormalen Bearbeitungsgenauigkeit
Fehlerphänomen: Eine in Hangzhou hergestellte vertikale CNC-Fräsmaschine, ausgestattet mit dem Beijing KND{0}}M-System. Beim Rütteln oder Bearbeiten wurde eine Anomalie in der Z-Achse 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 bei der Aufwärtsbewegung der Z-Achse im Tippmodus, und der Motor fühlt sich zitternd an. Bei der Abwärtsbewegung ist das Zittern nicht so deutlich; Wenn es stoppt, gibt es kein Zittern. Es wird während der Verarbeitung deutlicher. Die Analyse geht davon aus, dass es drei Gründe für den Ausfall gibt: 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 Rauschen und Jitter eliminiert und die Z-Achsen-Verarbeitung normalisiert sich wieder.
4. 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 in Hangzhou hergestellte vertikale CNC-Fräsmaschine, ausgestattet mit dem Beijing KND{0}}M-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 eliminiert und die Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine normalisiert sich wieder.
