Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi votre machine CNC ne cessait de dysfonctionner ? Des accidents de collision aux pannes électriques, les machines CNC sont confrontées à de nombreux défis opérationnels. Cet article explore les problèmes les plus courants et fournit des solutions pratiques pour assurer le bon fonctionnement de votre équipement. Plongez dans cet article pour découvrir des conseils de dépannage essentiels et apprendre à éviter les temps d'arrêt coûteux et à maintenir des performances optimales pour vos machines CNC.
(1) Les défaillances inhérentes aux machines-outils à commande numérique proviennent de facteurs internes à la machine-outil elle-même, indépendamment des conditions environnementales externes. Ces défaillances constituent la majorité des dysfonctionnements des machines-outils à commande numérique et impliquent généralement :
- Usure et fatigue des composants mécaniques (par exemple, roulements, engrenages, vis à billes)
- Dégradation du système électronique (par exemple, défaillance des cartes de circuits imprimés, dysfonctionnement des capteurs)
- Problèmes de logiciel ou de micrologiciel
- Problèmes liés au système de lubrification
- Défaillances du système de refroidissement
- Problèmes liés à la broche (par exemple, déséquilibre, usure des roulements)
(2) Les défaillances externes des machines-outils à commande numérique sont dues à des facteurs extérieurs à la conception et à la construction de la machine. Il peut s'agir de
- Problèmes d'alimentation électrique : fluctuations de tension, séquence de phase incorrecte ou entrée triphasée déséquilibrée.
- Facteurs environnementaux : température ambiante élevée, présence de gaz corrosifs, humidité excessive, accumulation de poussière.
- Perturbations mécaniques : vibrations externes provenant d'équipements ou d'activités de construction à proximité.
- Interférences électromagnétiques : provenant d'équipements électriques ou de lignes à haute tension situés à proximité.
- Problèmes liés au réseau : pour les machines connectées à des systèmes de contrôle centraux ou à des plateformes basées sur le cloud.
(3) Les facteurs humains représentent un sous-ensemble important des causes de défaillance externes, en particulier au cours de la période initiale de déploiement de la machine. Des études indiquent qu'au cours de la première année de fonctionnement, une mauvaise manipulation par des opérateurs inexpérimentés est à l'origine de plus d'un tiers des défaillances totales de la machine. Ces défaillances d'origine humaine peuvent résulter de ce qui suit :
- Mauvais réglage de la machine ou mauvaise installation de l'outillage
- Erreurs de programmation ou de code G
- Mauvaise interprétation des alarmes ou des messages d'erreur
- Maintenance préventive inadéquate
- Passer outre les dispositifs de sécurité ou ignorer les limites opérationnelles
Lorsque vous rencontrez ce problème, protégez d'abord les lieux, comprenez dans quel état se trouvait la machine-outil lorsque la panne s'est produite, déterminez s'il s'agissait de la première opération ou du milieu de l'opération, et quel était le statut de l'opérateur à ce moment-là.
Les principales raisons de ces problèmes sont les suivantes : les employés oublient de revenir au point de référence avant le premier traitement, ou bien, bien que la machine-outil revienne au point de référence, l'opérateur ne fait pas attention aux opérations incorrectes. Une autre cause est la saisie incorrecte des données lors de la modification du programme. Certains opérateurs sont négligents et installent la pièce à l'envers, ce qui provoque une collision.
De nombreux facteurs font que la taille de la machine-outil dépasse les tolérances.
Lors de l'usinage, la taille de la surface, la forme géométrique et la position relative des liens du système entre eux sont modifiées à tout moment, les conséquences seront évidentes sur la pièce à usiner, ce qui entraînera des fluctuations de taille.
Ce qui suit présente en détail le défaut de dépassement de taille causé par le jeu de transmission entre les systèmes d'entraînement des directions X et Z de la machine-outil à commande numérique.
En général, l'ordre des opérations est le suivant : électrique d'abord, mécanique ensuite. Tout d'abord, mesurez le jeu de transmission de l'axe X et de l'axe Z. Normalement, l'axe X ≤ 0,005 mm, l'axe Z ≤ 0,01 mm.
Si elle dépasse la valeur standard ci-dessus, cela signifie que le jeu de transmission de l'axe X (Z) est trop important, ce qui est à l'origine de la surdimension de la pièce. Pour remédier à ce problème, il convient d'effectuer une compensation du jeu dans l'environnement du système.
Pour le système FANUC, réglez-le sur N 00N00 ; pour le système Mori Seiki II NC, réglez-le sur N0000 N000, et assurez-vous de déconnecter l'alimentation avant de procéder au réglage. La limite de cette valeur de compensation est comprise entre (0,5 ~ 0,8), au-delà de laquelle il y a danger.
Si le jeu de transmission est trop important, il faut procéder à un ajustement du jeu mécanique. Ajustez d'abord le jeu de transmission entre la vis à billes et le servomoteur. La méthode de réglage de l'équipement varie en fonction de l'équipement et des méthodes de transmission.
À ce stade, vous pouvez vous référer au manuel d'instruction aléatoire. Ajustez ensuite le jeu de palier de l'installation de la vis à billes, et le degré de réglage doit être souple et uniforme sur toute la course, sans amortissement.
Après ces ajustements, il est généralement nécessaire de réinitialiser la compensation du jeu comme décrit ci-dessus.
On peut dire que la fréquence d'utilisation du tour CNC est inégalée par rapport aux autres composants de la machine CNC.
Par conséquent, en raison de son environnement de travail médiocre et de sa structure interne complexe, la probabilité d'échec est particulièrement élevée.
Phénomène 1 :
La position du porte-outil ne tourne pas (le système indique généralement une erreur de signal de position du porte-outil), et il y a de nombreuses raisons pour lesquelles la position du porte-outil ne tourne pas.
Analyse des causes :
Après une surcharge électrique, le porte-outil s'éteint automatiquement. L'erreur de phase 380V du poste de travail, parce que le poste de travail ne peut tourner que dans le sens des aiguilles d'une montre lorsqu'il tourne (il y a un mécanisme de positionnement directionnel à l'intérieur du poste de travail), donc une fois que la phase d'alimentation triphasée est mal connectée, le moteur électrique du poste de travail s'inversera après avoir été mis sous tension, et le poste de travail ne pourra pas tourner ; l'alimentation triphasée du moteur électrique du poste de travail est manquante, et l'alimentation 24V utilisée pour le signal de position du poste de travail est défectueuse.
La plaque de positionnement axial a écrasé le roulement à billes de l'arbre central à l'intérieur du corps du porte-outil, rendant le roulement incapable de tourner, et le moteur électrique du porte-outil n'a pas pu entraîner la rotation du porte-outil.
Après avoir retiré les pièces, il a été constaté que les vis étaient desserrées. En effet, les vibrations provoquées par la rotation de la tête de l'outil exercent des forces tangentielles à long terme dans les directions positives et négatives sur la clavette de positionnement, ce qui endommage cette dernière.
La plaque de positionnement et l'écrou se déplacent vers le bas, exerçant une force axiale plus importante sur le roulement, ce qui l'empêche de tourner.
En cas de défaillance de la "plaque de localisation du système" dans la commande du système, après la mise en place de l'outil, la "plaque de localisation du système" doit être en mesure de détecter le signal de position de l'outil.
Les mesures que nous pouvons prendre pour les raisons susmentionnées sont les suivantes : remplacer les pièces endommagées, vérifier l'alimentation électrique de 24 V, vérifier le circuit d'alimentation fort du poste de travail, démonter le poste de travail, ajuster le jeu axial du palier de butée, remplacer la "plaque d'emplacement du système", etc.
(1) Défaillance du point de référence.
L'incapacité de la machine-outil à revenir au point de référence peut généralement être divisée en deux types : incapacité à trouver (dévier) le point de référence et incapacité à trouver le point de référence.
La première est principalement due à un mauvais positionnement du bloc de commutation du point de référence et ne nécessite qu'un réajustement.
L'usine d'accessoires aime généralement utiliser des tours CNC économiques. Bien qu'ils soient bon marché, leurs mesures de protection ne sont pas idéales, de sorte que le phénomène d'interruption du circuit et de court-circuit causé par l'intrusion du commutateur de voyage est courant.
Ce dernier type de défaillance est causé par l'invalidation du signal d'impulsion de marquage du zéro (y compris l'absence de signal généré ou la perte de signal lors de la transmission et du traitement) ou le signal généré par l'interrupteur de décélération lors du retour au point de référence.
Pour éliminer le défaut, il faut d'abord comprendre le mode de retour de la machine-outil au point de référence, puis effectuer une analyse comparative des défauts. La méthode que nous pouvons adopter consiste à utiliser les méthodes "externe" et "interne" et le traçage des signaux pour trouver la pièce défectueuse.
Le terme "interne" désigne ici la position de marquage zéro sur la règle à réseau ou la position de marquage zéro du codeur d'impulsions.
La détection du signal d'impulsion de marquage du zéro peut être vérifiée à l'aide d'un oscilloscope ; "externe" se réfère au commutateur de bloc et de point de référence installé à l'extérieur de la machine-outil, qui peut être directement observé pour la présence ou l'absence de signaux à l'aide de l'instrument de mesure de la température de la machine-outil. Système CNC Indication de l'état des E/S de l'interface PLC.
(2) Surcourse :
Lorsque le mouvement d'avance dépasse la limite dure définie par l'interrupteur de limite souple/dure ou la limite souple définie par le logiciel, une alarme de surcourse se déclenche. Dans ce cas, le défaut peut être éliminé et l'alarme peut être déclenchée conformément aux instructions du manuel du système CNC.
Dans le processus de fabrication des tours, la clé de l'amélioration de l'efficacité de la transformation sur a CNC réside dans le fait que les paramètres de l'outil utilisé sont corrects.
Si les paramètres de l'outil sont utilisés de manière raisonnable, cela peut non seulement améliorer la durée de vie de l'outil, mais aussi l'efficacité et la qualité du traitement.
Si les paramètres de l'outil sont mal utilisés, non seulement la qualité de la pièce sera gravement affectée, mais les opérateurs devront constamment changer, affûter et aligner les outils, ce qui empêchera le tour CNC de fonctionner en continu et aura un impact direct sur l'efficacité de la production. Dans le même temps, les coûts et les bénéfices seront également fortement réduits.
Par conséquent, l'utilisation correcte des outils et de leurs paramètres est très importante pour l'usinage au tour. Les paramètres de l'outil doivent être sélectionnés en fonction de tours spécifiques, d'outils spécifiques et de matériaux traités spécifiques.
Souvent, la vitesse de coupe maximale des paramètres de l'outil doit être sélectionnée en fonction des exigences de l'équipement d'usinage, ce qui permet d'améliorer l'efficacité du travail.
En général, les gens calculent les paramètres maximaux et les plus appropriés de l'outil, ou utilisent des modèles mathématiques raisonnables pour tester les meilleurs paramètres de l'outil.
Dans le même temps, en raison des types limités d'outils, plusieurs outils couramment utilisés peuvent en principe réaliser plus de 80% du volume total de traitement.
Par conséquent, nous pouvons choisir des outils raisonnables sur la base des caractéristiques des matériaux traités dans une petite partie de la charge de travail et obtenir les paramètres de coupe optimaux de l'outil dans l'opération réelle.
(1) Respecter scrupuleusement les procédures opérationnelles standard pour l'équipement de tour CNC, en suivant le processus technique pour les opérations de production et d'usinage spécifiques. Veiller à ce que les opérateurs conservent une tenue vestimentaire et un équipement de protection individuelle (EPI) appropriés. Nettoyer régulièrement la zone de travail et effectuer l'entretien courant de la machine afin de maintenir un environnement de production sûr et efficace.
(2) Avant de lancer la production, il convient de procéder à une inspection préopérationnelle complète du tour à commande numérique. Il s'agit notamment de vérifier l'alignement de la machine, les systèmes de lubrification, les niveaux de liquide de refroidissement et l'état de l'outil. Vérifiez la précision des systèmes de positionnement de la machine et assurez-vous que tous les dispositifs de sécurité fonctionnent correctement. Cette approche proactive permet de maintenir des performances techniques optimales et d'éviter les temps d'arrêt imprévus pendant l'usinage des pièces.
(3) Lors du réglage du tour CNC pour une opération d'usinage spécifique, il convient d'examiner attentivement le matériau de la pièce, sa géométrie et l'état de surface requis. Optimiser les paramètres de coupe, y compris la vitesse de la broche, la vitesse d'avance et la profondeur de coupe, en fonction de ces facteurs. Utiliser un logiciel de fabrication assistée par ordinateur (FAO) pour simuler et affiner le parcours de l'outil, en minimisant le temps de cycle tout en maintenant la qualité de la pièce.
Contrôler en permanence les indicateurs clés de performance pendant l'usinage, tels que les efforts de coupe, les niveaux de vibration et l'usure des outils. Effectuer des ajustements en temps réel des paramètres de la CNC, si nécessaire, pour maintenir des conditions de coupe optimales tout au long de la production. Cette approche adaptative garantit une qualité constante des pièces et maximise la durée de vie des outils, contribuant ainsi à l'efficacité globale du processus et à la rentabilité.
Avec les progrès constants de la science et de la technologie, l'application des tours à commande numérique est de plus en plus répandue.
Nous avons analysé les problèmes courants des tours à commande numérique, trouvé les causes des problèmes et étudié les méthodes pour les résoudre.
Nous devons développer de bonnes habitudes d'utilisation des tours à commande numérique et accumuler continuellement de l'expérience pour fabriquer des produits de meilleure qualité.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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