Diagnostyka usterek i strategia konserwacji sprzętu do obróbki CNC

W artykule przedstawiono głównie diagnostykę usterek i metody naprawy urządzeń do obróbki CNC, takich jak pionowe centra wiertnicze, tokarki CNC i frezarki CNC. Błędy te są powszechnie spotykane w codziennej produkcji, obejmując aspekty mechaniczne i elektryczne. Artykuł ten w prosty i zwięzły sposób zawiera ukierunkowane wyjaśnienie różnych metod diagnostyki usterek i konserwacji, od których warto się uczyć przez kolegów zajmujących się konserwacją CNC.
streszczenie
Sprzęt do obróbki CNC obejmuje głównie pionowe centra wiertnicze, tokarki CNC, frezarki CNC oraz wykrawarki i nożyce CNC. Zasada działania tego typu sprzętu opiera się na programie obróbki części i instrukcjach obsługi opracowanych zgodnie z procesem produkcyjnym, które są przetwarzane i przetwarzane przez urządzenie sterujące numeryczne (CNC) poprzez odpowiednie cyfrowe operacje logiczne. Następnie wyprowadzane są instrukcje kontroli przetwarzania jeden na jednego, aby kontrolować skoordynowane działanie różnych ruchomych części sprzętu i części procesu, które spełniają wymagania. Ten typ sprzętu charakteryzuje się wysoką dokładnością, niezawodnym działaniem systemu i precyzyjnymi instrukcjami wyjściowymi, ale trudno jest go zdiagnozować i naprawić po wystąpieniu awarii. Artykuł ten podsumowuje głównie metody diagnozowania usterek i naprawy kilku urządzeń do obróbki CNC w codziennym procesie pracy naszego działu, dostarczając pomysłów kolegom zajmującym się naprawami sprzętu, jak poradzić sobie z podobnymi usterkami.
Diagnostyka usterek i naprawa centrum wiertniczego pionowego
Pionowe centrum wiercąco-gwintujące wykonuje głównie wiercenie, gwintowanie i proste frezowanie płaskie detali. Zwykle składa się z wrzeciona, stołu roboczego, który może poruszać się w kierunkach X i Y (w niektórych miejscach nazywa się to stołem poprzecznym), magazynu narzędzi i osi A. Zjawisko uszkodzeń magazynu narzędzi jest bardzo powszechne. Poniżej opisano diagnostykę i metody naprawy usterek magazynu narzędzi.
(1) Zjawisko usterki. Pionowe centrum wiertnicze model TC500 nie może wykonywać instrukcji wymiany narzędzia podczas procesu obróbki. W trybie automatycznym, gdy program wykonuje wymianę narzędzia, magazyn narzędzi nie przesuwa się, system nie generuje alarmu, a akcja zmiany narzędzia nie jest wykonywana w trybie ręcznym.
(2) Diagnoza i analiza usterek. Zgodnie z diagnozą zasady działania pionowego centrum obróbczego, po analizie, uważa się, że głównymi przyczynami tego zjawiska są: ① utrata sygnału detekcji położenia narzędzia. ② Sygnał zmiany narzędzia jest nieprawidłowy. ③ Brak punktu odniesienia współrzędnych osi Z. ④ System nie wykrył ruchu wrzeciona (kierunek Z) w położeniu punktu zmiany narzędzia. ⑤ Odległość między dolną powierzchnią końcową wrzeciona a stołem warsztatowym jest nieprawidłowa. ⑥ Silnik magazynka nie jest uruchomiony.
(3) Rozwiązywanie problemów i naprawa. Jeśli chodzi o ① otwarcie schematu drabinkowego systemu (patrz Rysunek 1 i Rysunek 2) i użycie metalowej płytki do wykrycia przełącznika detekcji położenia narzędzia, stwierdzono, że sygnał przełącznika detekcji był zgodny z działaniem styku programowego X9.6 w schemat drabinkowy. Dlatego też winę ① wykluczono; Jeśli chodzi o ②, po zapisaniu polecenia zmiany narzędzia w trybie ręcznym (MDI) wykryto, że przekaźnik zmiany narzędzia działał normalnie i dostępne było wyjście częstotliwościowe przetwornicy częstotliwości zmiany narzędzia. Dlatego usunięto usterkę ②; Aby zresetować punkt odniesienia współrzędnej osi Z dla ③, to znaczy podczas używania pokrętła do przesunięcia osi Z do wartości współrzędnej mechanicznej Z=130, zmień wartość odpowiadającą APC (Z) w parametrze 1815 do „0”, następnie wyłącz komputer i uruchom go ponownie. Zmień wartość odpowiadającą APC (Z) na „1”, a nawet po wyłączeniu i ponownym uruchomieniu maszyny magazyn narzędzi w dalszym ciągu nie wykonuje polecenia zmiany narzędzia. Dlatego rozwiązywanie problemów ③; Otwórz schemat drabinkowy systemu, aby sprawdzić, czy sygnał pozycji punktu zmiany narzędzia jest normalny, dlatego rozwiąż problem ④; Podczas regulacji odległości między dolną powierzchnią końcową wrzeciona a stołem warsztatowym za pomocą pokrętła i pomiaru liniowej odległości między dolną powierzchnią końcową wrzeciona a stołem warsztatowym za pomocą linijki, aby osiągnąć 540 mm, „ Pozycja 0" systemu K, parametr 15, zostaje zmieniona na 1. Nawet po wyłączeniu i ponownym uruchomieniu obrabiarki magazyn narzędzi w dalszym ciągu nie wykonuje polecenia zmiany narzędzia. Nawet gdy odległość jest ustawiona na 535 mm, 530 mm i 520 mm, nadal nie działa. Dlatego rozwiązywanie problemów ⑤; Podczas demontażu i dokładnej kontroli silnika magazynu narzędzi ⑥ stwierdzono, że ze względu na starzenie się wszystkie przewody zasilające silnika zostały odłączone na zaciskach. Odłączone linie energetyczne zostały ponownie podłączone, a magazyn narzędzi mógł normalnie wymienić narzędzie podczas pracy próbnej.

Po zbadaniu usterki stwierdzono, że kabel zasilający utknął i został odciągnięty przez obracającą się głowicę tnącą podczas wymiany narzędzia w magazynie narzędzi. Dlatego po podłączeniu przewodu zasilającego należy go solidnie zamocować, aby zapobiec ponownemu wystąpieniu takiego zjawiska.
Diagnostyka i naprawa usterek tokarek CNC
Tokarki CNC składają się zazwyczaj ze stołów warsztatowych ruchomych w kierunku X i Z, wrzecion i innych zespołów roboczych, wykonujących głównie zadania takie jak toczenie i wytaczanie przedmiotów. Istnieje wiele rodzajów usterek, w tym elektryczne sterowanie wrzecionem i elektryczne oprawki narzędziowe. Poniżej wyjaśniono typową diagnostykę i naprawę usterek układu elektrycznego.
(1) Zjawisko usterki. Tokarka CNC z nachyloną prowadnicą, model HTC2050i, doświadczyła nagłej awarii podczas procesu obróbki, a komunikat alarmowy systemu CNC brzmiał: Zadziałał wyłącznik sterowania mocą silnika hydraulicznego nr 2121; nr 2123 silnik hydrauliczny nie został uruchomiony; Ciśnienie w uchwycie nr 2130 jest niskie. Po zbadaniu sprawy stwierdzono, że zadziałał jednofazowy wyłącznik obwodu sterującego 24 V prądu stałego w szafie sterowniczej. Jeśli zadziałający wyłącznik automatyczny zostanie zamknięty na siłę, urządzenie CNC wyłączy się, a kontrolka zasilania na płycie zasilacza prądu stałego będzie migać.
(2) Diagnoza i analiza usterek. Na podstawie informacji o alarmach systemu i analizy zasady działania urządzenia uważa się, że głównymi przyczynami tego zjawiska są: ① Silnik stacji hydraulicznej uległ awarii. ② Przekaźnik ciśnieniowy do wykrywania ciśnienia uchwytu hydraulicznego uległ awarii. Zasilanie 24 V DC płytki przekaźnika uległo zwarciu.
(3) Rozwiązywanie problemów i naprawa. Jeśli chodzi o kontrolę silnika stacji hydraulicznej, obwód układu hydraulicznego pokazano na rysunku 3.

Za pomocą megaomomierza do przetestowania silnika stacji hydraulicznej wyniki były normalne. Silnik był bezpośrednio podłączony do dolnego końca wyłącznika zasilania sterującego, a po zamknięciu silnik hydrauliczny mógł uruchomić się normalnie. Dlatego usunięto usterkę ①; Jeśli chodzi o kontrolę przekaźnika ciśnienia uchwytu hydraulicznego SP3, obwód sterowania uchwytem pokazano na rysunku 4. Po pomiarze sygnał przekaźnika ciśnienia jest normalny. Linia zasilająca przekaźnika ciśnienia jest odłączona od góry przekaźnika. Po włączeniu maszyny powyższa informacja o alarmie nadal występuje. Dlatego wada ② jest wykluczona; Jeśli chodzi o ③, najpierw sprawdź obwody na obu końcach wyłącznika wyzwalającego, zmierz jego napięcie sterujące, a po przetestowaniu górny obwód działa normalnie, podczas gdy dolny+24V zasilacz jest zwarty do masy. Po sprawdzeniu połączenia między dolnym końcem a płytką przekaźników użyj multimetru, aby sprawdzić stan każdego źródła zasilania +24V na karcie przekaźników i okaże się, że wszystkie obwody są zwarte do masy. Ponieważ wszystkie sygnały graniczne i pomiarowe są zasilane+24V, a na wyłączniku znajdują się hydrauliczne styki monitorujące, najpierw sprawdź, czy hydrauliczne styki monitorujące działają normalnie.

Odłącz drugi koniec każdego zacisku podłączonego do źródła zasilania+24V od płytki przekaźników i użyj multimetru, aby przetestować jeden po drugim. Stwierdzono, że zacisk XT3 był zwarty do masy, co spowodowało zwarcie do masy każdego+24 zasilacza V (ponieważ wszystkie+2 4 zasilacze V są połączone razem na karcie przekaźników, każde zwarcie uziemienie w linii łączącej spowoduje zwarcie do masy we wszystkich zasilaczach+24V). Po oględzinach stwierdzono, że zacisk XT3 to linia sygnałowa detekcji ekspansji urządzenia transportującego wióry. Po otwarciu pokrywy ochronnej stwierdzono, że przewód sygnałowy został zaplątany w koło rozprężne, które obracało się wraz z silnikiem odgarniającym wióry i ciągnęło przewód sygnałowy rozłączony. Odłączony przewód sygnałowy i zasilacz 24 V zostały zwarte do masy przez łóżko, co spowodowało powyższą usterkę. Po przywróceniu uszkodzonej linii sygnałowej usterka została usunięta, a obrabiarka działała normalnie. Zamocuj mocno linię sygnałową, aby zapobiec ponownemu wystąpieniu takich zjawisk.
Diagnostyka usterek i naprawa frezarek CNC
Frezarki CNC składają się zazwyczaj ze stołów warsztatowych, wrzecion i innych zespołów roboczych, które poruszają się w kierunkach X i Y. Wykonują głównie zadania takie jak frezowanie otworów, rowków i rowków na przedmiotach obrabianych. Istnieje wiele rodzajów usterek, włączając w to sterowanie elektryczne i mechaniczne. Poniżej wyjaśnimy diagnostykę i naprawę typowej usterki elektrycznej, która nie może powrócić do roboczego punktu zerowego.
(1) Zjawisko usterki. Frezarka CNC model CK7136 sterowana jest przez system CNC firmy Shandong Kandi (KND). Podczas uruchamiania i stosowania procesu powrotu zerowego kierunki X, Y i Z nie mogą powrócić do zera, a alarmy systemowe:+X,+Y,+Z przekraczają zakres.
(2) Diagnoza i analiza usterek. Na podstawie informacji o alarmach systemu i analizy zasady działania urządzenia uważa się, że głównymi przyczynami tego zjawiska są: ① Awaria wyłącznika krańcowego we wszystkich kierunkach. ② Występuje błąd w obwodzie ograniczającym we wszystkich kierunkach. ③ Parametry systemu uległy zmianie.
(3) Rozwiązywanie problemów i naprawa. Jeśli chodzi o wykrywanie włączania/wyłączania wyłączników krańcowych w różnych kierunkach, stwierdzono, że wyłączniki krańcowe kierunku X i Y działały normalnie i nie było sygnału z przekładni wykrywającej opóźnienie wyłącznika krańcowego kierunku Z. Podczas kontroli stwierdzono, że przekładnia zwalniająca wyłącznika krańcowego kierunku Z nie mogła zostać skutecznie zamknięta lub zwolniona. Po wymianie wyłącznika krańcowego kierunku Z kliknij przycisk „Diagnostyka” na urządzeniu CNC, aby wejść do interfejsu diagnostycznego, ręcznie przesuń we wszystkich kierunkach i sprawdź parametry X000, X001 i X002 odpowiadający odpowiednio kierunkom X, Y i Z. Sprawdź, czy nastąpiła jakakolwiek zmiana w pierwszych czterech cyfrach binarnych każdej odpowiedniej liczby od lewej do prawej. Stwierdzono, że tylko kierunek Z może skutecznie reagować, a wyłączniki krańcowe kierunku X i Y działają normalnie, ale nadal nie mogą powrócić do zera. Dlatego rozwiąż problem ①; Jeśli chodzi o kontrolę obwodu od wyłączników krańcowych X i Y do systemu CNC, stwierdzono, że obwód starzeje się na skutek długotrwałego użytkowania i zanurzenia w oleistej cieczy obróbkowej, co powoduje złuszczanie się powłoki izolacyjnej obwodów X i Y. Dodatkowo obwody X i Y zostały ze sobą połączone i przesunięte wraz ze stołem warsztatowym, co spowodowało zwarcie pomiędzy obwodem a korpusem sprzętu. Po przetworzeniu obwodów X i Y system CNC zdiagnozował je i stwierdził, że wszystkie obwody X, Y i Z są normalne, ale nadal nie mogą powrócić do zera, więc rozwiąż problem ②; Jeśli chodzi o przycisk „Parametr” na urządzeniu CNC (CNC) w punkcie 3, wejdź do interfejsu parametrów i wyszukaj parametr „0015”. Pojawia się następujący monit: POD GB4S FXC0 FXCS... ZRSZ ZRSY ZRSX Sprawdź, czy jego parametr to „01000111”. Ten parametr jest wartością ustawienia punktu zerowego w kierunkach X, Y i Z i okazuje się, że wynosi „01000001”, co jest oczywiście nieprawidłowe i wymaga dostosowania.
Metoda regulacji jest następująca: kliknij przycisk „Ustawienia” na urządzeniu CNC, aby wejść do powierzchni ustawiania parametrów, przesuń kursor w dół do pozycji „Przełącznik parametrów”, kliknij strzałkę „W prawo” na klawiaturze urządzenia CNC, aby włączyć „Przełącznik parametrów”, następnie kliknij przycisk „Parametry”, aby wejść do interfejsu ustawień parametrów, przesuń kursor do parametru 0015, zmień metodę logowania na status „Enter” i wpisz „01000111” w polu ustawień numerycznych poniżej, kliknij przycisk „Enter” na panelu urządzenia CNC, następnie wyłącz przełącznik parametrów, zresetuj informacje o alarmie, wyłącz zasilanie sprzętu, zrestartuj obrabiarkę, aby wykonać różne kierunki powrotu zera, obrabiarka działa normalnie i wystąpiła usterka został rozwiązany.
Ten typ usterki jest typową usterką, która występuje zarówno w sprzęcie wyłącznika krańcowego, jak i w utracie parametrów zerowych systemu. Wystąpienie tego uszkodzenia spowodowane jest starzeniem się powłoki izolacyjnej obwodu granicznego, co powoduje zwarcie w procesie powrotu do zera, co skutkuje utratą parametrów zerowych układu i wystąpieniem powyższego uszkodzenia. Po wystąpieniu takich usterek należy w pierwszej kolejności wyeliminować błędy sprzętowe, a następnie błędy programowe związane z parametrami systemu.
epilog
Podsumowując, sprzęt do obróbki CNC to urządzenie integrujące cyfryzację, inteligencję i specjalizację. Diagnostyka usterek i prace konserwacyjne są stosunkowo złożone. Dlatego też, wymagając od personelu zajmującego się naprawami usterek posiadania odpowiedniej wiedzy teoretycznej, musi on także posiadać bogate doświadczenie praktyczne. Wymaga to jasnego zrozumienia struktury i funkcji operacyjnych każdego sprzętu do obróbki CNC oraz dobrej umiejętności analizowania i oceniania usterek zgodnie z zasadami działania sprzętu do obróbki CNC podczas rozwiązywania problemów z usterkami. Tylko wtedy można dalej prowadzić ukierunkowane usuwanie usterek, skutecznie rozwiązując problem usterki i osiągając efekt wyciągania wniosków z jednego przykładu na drugi.