Vi siete mai chiesti perché la vostra macchina CNC continua a non funzionare? Dagli incidenti di collisione ai guasti elettrici, le macchine CNC devono affrontare numerose sfide operative. Questo articolo esplora i problemi più comuni e fornisce soluzioni pratiche per mantenere il funzionamento delle apparecchiature senza problemi. Immergetevi per scoprire i suggerimenti essenziali per la risoluzione dei problemi e imparate a prevenire costosi tempi di fermo e a mantenere prestazioni ottimali per le vostre macchine CNC.
(1) I guasti intrinseci delle macchine utensili a controllo numerico hanno origine da fattori interni alla macchina stessa, indipendenti dalle condizioni ambientali esterne. Questi guasti costituiscono la maggior parte dei malfunzionamenti delle macchine utensili CNC e in genere riguardano:
- Usura e fatica dei componenti meccanici (ad esempio, cuscinetti, ingranaggi, viti a sfera)
- Degrado del sistema elettronico (ad esempio, guasti alle schede elettroniche, malfunzionamenti dei sensori).
- Problemi di software o di firmware
- Problemi al sistema di lubrificazione
- Guasti al sistema di raffreddamento
- Problemi legati al mandrino (ad esempio, sbilanciamento, usura dei cuscinetti)
(2) I guasti esterni delle macchine utensili a controllo numerico sono indotti da fattori esterni alla progettazione e alla costruzione della macchina. Questi possono includere:
- Problemi di alimentazione: fluttuazioni di tensione, sequenza di fase non corretta o ingresso trifase sbilanciato
- Fattori ambientali: temperatura ambiente elevata, presenza di gas corrosivi, umidità eccessiva, accumulo di polvere.
- Disturbi meccanici: vibrazioni esterne provenienti da attrezzature o attività di costruzione nelle vicinanze.
- Interferenze elettromagnetiche: da apparecchiature elettriche o linee elettriche vicine.
- Problemi legati alla rete: per le macchine collegate a sistemi di controllo centrali o a piattaforme basate su cloud
(3) I fattori umani rappresentano un sottoinsieme significativo delle cause di guasto esterne, in particolare durante il periodo iniziale di utilizzo della macchina. Gli studi indicano che nel primo anno di funzionamento, la manipolazione impropria da parte di operatori inesperti è responsabile di oltre un terzo dei guasti totali della macchina. Questi guasti causati dall'uomo possono derivare da:
- Impostazione della macchina o installazione degli utensili non corretta
- Errori di programmazione o di codice G non corretti
- Interpretazione errata di allarmi o messaggi di errore
- Manutenzione preventiva inadeguata
- Superare i dispositivi di sicurezza o ignorare i limiti operativi.
Quando si verifica questo problema, occorre innanzitutto proteggere la scena, capire in quale stato si trovava la macchina utensile quando si è verificato il guasto, distinguere se si trattava della prima lavorazione o di una lavorazione intermedia e lo stato dell'operatore in quel momento.
Le ragioni principali di questi problemi sono le seguenti: i dipendenti dimenticano di tornare al punto di riferimento prima della prima lavorazione, oppure, nonostante la macchina utensile torni al punto di riferimento, l'operatore non presta attenzione alle operazioni errate. Un'altra causa è l'inserimento errato dei dati durante la modifica del programma. Alcuni operatori sono disattenti e installano il pezzo al contrario, causando una collisione.
Sono molti i fattori che portano le dimensioni della macchina utensile a superare le tolleranze.
Durante la lavorazione, le dimensioni della superficie, la forma geometrica e la posizione relativa dei collegamenti del sistema tra di loro vengono modificate in qualsiasi momento, le conseguenze saranno evidenti nel pezzo in lavorazione, causando così fluttuazioni nelle dimensioni.
Di seguito viene presentato in dettaglio il difetto di superamento delle dimensioni causato dal gioco di trasmissione tra i sistemi di azionamento delle direzioni X e Z della macchina utensile CNC.
In generale, la sequenza di operazioni è prima elettrica e poi meccanica. Per prima cosa, misurare il gioco della trasmissione dell'asse X e dell'asse Z. Normalmente, asse X ≤ 0,005 mm, asse Z ≤ 0,01 mm.
Se supera il valore standard di cui sopra, significa che il gioco di trasmissione dell'asse X (Z) è troppo grande, il che è la causa delle dimensioni eccessive del pezzo. Il rimedio a questo problema consiste nell'eseguire la compensazione del gioco nell'ambiente del sistema.
Per il sistema FANUC, impostarlo su N 00N00; per il sistema NC Mori Seiki II, impostarlo su N0000 N000 e assicurarsi di scollegare l'alimentazione prima dell'impostazione. Il limite di questo valore di compensazione è compreso nell'intervallo (0,5 ~ 0,8), oltre il quale si corre un rischio.
Se il gioco della trasmissione è troppo grande, è necessario regolare il gioco meccanico. Regolare prima il gioco della trasmissione tra la vite a sfera e il servomotore. Il metodo di regolazione dell'apparecchiatura varia a seconda delle diverse apparecchiature e dei diversi metodi di trasmissione.
A questo punto, è possibile consultare le istruzioni per l'uso casuali. Quindi regolare il gioco del cuscinetto dell'installazione della vite a ricircolo di sfere e il grado di regolazione deve essere flessibile e uniforme su tutta la corsa, senza smorzamenti.
Dopo queste regolazioni, di solito è necessario reimpostare la compensazione del gioco come descritto sopra.
La frequenza di utilizzo del tornio CNC può dirsi ineguagliata rispetto ad altri componenti della macchina CNC.
Pertanto, a causa del cattivo ambiente di lavoro e della complessa struttura interna, la probabilità di fallimento è particolarmente elevata.
Fenomeno 1:
Il montante dell'utensile non ruota la posizione (il sistema generalmente richiede un errore di segnale di posizione del portautensili), e ci sono molte ragioni che possono causare la mancata rotazione del montante dell'utensile.
Analisi delle cause:
Dopo il sovraccarico elettrico, la postazione dell'utensile si spegne automaticamente. L'errore di fase a 380 V della postazione dell'utensile, perché la postazione dell'utensile può ruotare solo in senso orario (c'è un meccanismo di posizionamento direzionale all'interno della postazione dell'utensile), quindi una volta che la fase di alimentazione trifase è collegata in modo errato, il motore elettrico della postazione dell'utensile si inverte dopo l'accensione e la postazione dell'utensile non può ruotare; l'alimentazione trifase del motore elettrico della postazione dell'utensile è mancante e l'alimentazione a 24 V utilizzata per il segnale di posizione della postazione dell'utensile è malfunzionante.
La piastra di posizionamento assiale ha schiacciato il cuscinetto a sfere reggispinta sull'albero centrale all'interno del corpo del montante, impedendo al cuscinetto di ruotare e al motore elettrico del montante di ruotare.
Dopo aver rimosso le parti, si è scoperto che le viti erano allentate. Ciò è dovuto al fatto che le vibrazioni causate dalla rotazione del montante dell'utensile generano forze tangenziali a lungo termine, sia in direzione positiva che negativa, sulla chiave di posizionamento, danneggiandola.
La piastra di posizionamento e il dado si spostano verso il basso, esercitando una forza assiale maggiore sul cuscinetto, impedendogli di ruotare.
In caso di guasto della "piastra di localizzazione del sistema" nel controllo del sistema, dopo che il montante dell'utensile è stato posizionato, la "piastra di localizzazione del sistema" deve essere in grado di rilevare il segnale di posizione del montante dell'utensile.
Le misure che possiamo adottare per i motivi di cui sopra sono: sostituire le parti danneggiate, controllare l'alimentazione a 24 V, controllare il circuito di alimentazione forte del montante dell'utensile, smontare il montante dell'utensile, regolare il gioco assiale del cuscinetto reggispinta, sostituire la "piastra di posizionamento del sistema", ecc.
(1) Guasto del punto di riferimento.
Il mancato ritorno della macchina utensile al punto di riferimento può essere generalmente suddiviso in due tipi: incapacità di trovare (deviare) il punto di riferimento e incapacità di trovare il punto di riferimento.
Il primo è causato principalmente da un'errata impostazione della posizione del blocco interruttore del punto di riferimento e deve essere solo regolato.
Le fabbriche di accessori preferiscono generalmente utilizzare torni CNC economici, ma le loro misure di protezione non sono ideali, per cui il fenomeno dell'interruzione del circuito e del cortocircuito causato dall'ingresso dell'interruttore di corsa è comune.
Quest'ultimo tipo di guasto è causato dall'invalidazione del segnale dell'impulso di marcatura zero (compreso l'assenza di segnale generato o perso nella trasmissione e nell'elaborazione) o del segnale generato dall'interruttore di decelerazione durante il ritorno al punto di riferimento.
Per eliminare il guasto, è necessario innanzitutto comprendere la modalità di ritorno della macchina utensile al punto di riferimento, quindi eseguire un'analisi di confronto dei guasti. Il metodo che possiamo adottare è quello di utilizzare i metodi "esterno" e "interno" e il tracciamento del segnale per trovare la parte difettosa.
In questo caso, "interno" si riferisce alla posizione di marcatura zero sul righello a griglia o alla posizione di marcatura zero dell'encoder a impulsi.
Il rilevamento del segnale dell'impulso di marcatura di zero può essere controllato con un oscilloscopio; "esterno" si riferisce al blocco e all'interruttore del punto di riferimento installati all'esterno della macchina utensile, che possono essere osservati direttamente per verificare la presenza o l'assenza di segnali utilizzando l'interruttore del punto di riferimento. Sistema CNC Indicazione dello stato degli I/O dell'interfaccia PLC.
(2) Eccesso di corsa:
Quando il movimento di avanzamento supera il limite rigido impostato dall'interruttore soft/hard o il limite morbido impostato dal software, si verifica un allarme di oltrecorsa. In questo caso, è possibile eliminare il guasto e rilasciare l'allarme seguendo le istruzioni del manuale del sistema CNC.
Nel processo di fabbricazione dei torni, la chiave per migliorare l'efficienza di lavorazione su a CNC Il tornio è in grado di garantire la correttezza dei parametri dell'utensile utilizzato.
Se i parametri dell'utensile vengono utilizzati in modo ragionevole, non solo si può migliorare la durata dell'utensile, ma anche l'efficienza e la qualità della lavorazione.
Se i parametri degli utensili sono utilizzati in modo improprio, non solo la qualità del pezzo in lavorazione ne risentirà gravemente, ma gli operatori dovranno anche cambiare, affilare e allineare costantemente gli utensili, rendendo il tornio CNC incapace di lavorare in modo continuo, con un impatto diretto sull'efficienza della produzione. Allo stesso tempo, anche i costi e i profitti si ridurranno notevolmente.
Pertanto, l'uso corretto degli utensili e dei parametri degli utensili è molto importante per la lavorazione al tornio. I parametri degli utensili devono essere selezionati in base a torni specifici, utensili specifici e materiali lavorati specifici.
Spesso, la velocità di taglio massima dei parametri dell'utensile deve essere selezionata in base ai requisiti dell'attrezzatura di lavorazione, a vantaggio del miglioramento dell'efficienza del lavoro.
In genere, si calcolano i parametri massimi e più adatti dell'utensile o si utilizzano modelli matematici ragionevoli per verificare i parametri migliori dell'utensile.
Allo stesso tempo, a causa dei tipi limitati di utensili, diversi strumenti comunemente utilizzati possono fondamentalmente completare più di 80% del volume totale di lavorazione.
Pertanto, possiamo scegliere utensili ragionevoli in base alle caratteristiche dei materiali lavorati in una piccola parte del carico di lavoro e ottenere i parametri di taglio ottimali nel funzionamento effettivo.
(1) Rispettare rigorosamente le procedure operative standard per le apparecchiature di tornitura CNC, seguendo il processo tecnico per le specifiche operazioni di produzione e lavorazione. Assicurarsi che gli operatori mantengano un abbigliamento adeguato e i dispositivi di protezione individuale (DPI). Pulire regolarmente l'area di lavoro ed eseguire la manutenzione ordinaria della macchina per mantenere un ambiente di produzione sicuro ed efficiente.
(2) Prima di iniziare la produzione, eseguire un'ispezione completa del tornio CNC prima del suo funzionamento. Questo dovrebbe includere il controllo dell'allineamento della macchina, dei sistemi di lubrificazione, dei livelli di refrigerante e delle condizioni degli utensili. Verificate la precisione dei sistemi di posizionamento della macchina e assicuratevi che tutti i dispositivi di sicurezza funzionino correttamente. Questo approccio proattivo contribuisce a mantenere le prestazioni tecniche ottimali e a prevenire i tempi di fermo imprevisti durante la lavorazione dei componenti.
(3) Quando si imposta il tornio CNC per una lavorazione specifica, considerare attentamente il materiale del pezzo, la geometria e la finitura superficiale richiesta. Ottimizzare i parametri di taglio, tra cui la velocità del mandrino, l'avanzamento e la profondità di taglio, in base a questi fattori. Utilizzare il software di produzione assistita da computer (CAM) per simulare e perfezionare il percorso utensile, riducendo al minimo il tempo di ciclo e mantenendo la qualità del pezzo.
Monitorare costantemente gli indicatori di prestazione chiave durante la lavorazione, come le forze di taglio, i livelli di vibrazione e l'usura degli utensili. Effettuare le regolazioni in tempo reale dei parametri CNC, se necessario, per mantenere le condizioni di taglio ottimali per tutta la durata della produzione. Questo approccio adattivo garantisce una qualità costante dei pezzi e massimizza la durata degli utensili, contribuendo all'efficienza complessiva del processo e all'efficacia dei costi.
Con il continuo progresso della scienza e della tecnologia, l'applicazione dei torni CNC diventerà sempre più diffusa.
Abbiamo analizzato i problemi comuni dei torni CNC, individuato le cause dei problemi e studiato i metodi per risolverli.
Dobbiamo sviluppare buone abitudini operative per i torni CNC e accumulare continuamente esperienza per produrre prodotti di qualità superiore.
In qualità di fondatore di MachineMFG, ho dedicato oltre un decennio della mia carriera al settore della lavorazione dei metalli. La mia vasta esperienza mi ha permesso di diventare un esperto nei campi della fabbricazione di lamiere, della lavorazione, dell'ingegneria meccanica e delle macchine utensili per metalli. Penso, leggo e scrivo costantemente su questi argomenti, cercando di essere sempre all'avanguardia nel mio campo. Lasciate che le mie conoscenze e la mia esperienza siano una risorsa per la vostra azienda.
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