Heb je je ooit afgevraagd waarom je CNC machine steeds weer hapert? Van botsingen tot elektrische storingen, CNC machines hebben te maken met talloze operationele uitdagingen. In dit artikel worden de veelvoorkomende problemen besproken en praktische oplossingen gegeven om uw apparatuur soepel te laten draaien. Duik in de materie om essentiële tips voor probleemoplossing te ontdekken en leer hoe u kostbare stilstand kunt voorkomen en optimale prestaties voor uw CNC machines kunt behouden.
(1) Inherente storingen van CNC-bewerkingsmachines zijn het gevolg van factoren in de bewerkingsmachine zelf, onafhankelijk van externe omgevingscondities. Deze storingen vormen de meerderheid van de defecten aan CNC-bewerkingsmachines en hebben meestal te maken met:
- Slijtage en vermoeidheid van mechanische onderdelen (bijv. lagers, tandwielen, kogelomloopspindels)
- Degradatie van het elektronische systeem (bijv. defecten aan printplaten, sensorstoringen)
- Software- of firmwareproblemen
- Problemen met het smeersysteem
- Storingen aan het koelsysteem
- Problemen met de as (bijv. onbalans, lagerslijtage)
(2) Externe storingen van CNC-bewerkingsmachines worden veroorzaakt door factoren buiten het inherente ontwerp en de constructie van de machine. Deze kunnen zijn:
- Problemen met de voeding: spanningsschommelingen, onjuiste fasevolgorde of ongebalanceerde driefasige invoer
- Omgevingsfactoren: hoge omgevingstemperatuur, aanwezigheid van corrosieve gassen, overmatige vochtigheid, stofophoping
- Mechanische storingen: externe trillingen van nabijgelegen apparatuur of bouwactiviteiten
- Elektromagnetische interferentie: van nabijgelegen elektrische apparatuur of hoogspanningsleidingen
- Netwerkgerelateerde problemen: voor machines die zijn aangesloten op centrale besturingssystemen of cloudgebaseerde platforms
(3) Menselijke factoren vormen een belangrijk deel van de externe storingsoorzaken, vooral in de eerste periode dat de machine in gebruik is. Studies geven aan dat in het eerste jaar van gebruik, onjuiste bediening door onervaren bedieners verantwoordelijk is voor meer dan een derde van alle machinefouten. Deze door mensen veroorzaakte storingen kunnen het gevolg zijn van:
- Verkeerde instelling van machine of gereedschap
- Onjuiste programmering of fouten in G-code
- Verkeerde interpretatie van alarmen of foutmeldingen
- Onvoldoende preventief onderhoud
- Veiligheidsfuncties negeren of operationele limieten negeren
Wanneer dit probleem zich voordoet, moet u eerst de omgeving beschermen, begrijpen in welke staat de bewerkingsmachine zich bevond toen de fout optrad, onderscheiden of het de eerste bewerking was of midden in de bewerking, en de status van de operator op dat moment.
De belangrijkste redenen voor deze problemen zijn als volgt: werknemers vergeten terug te keren naar het referentiepunt voor de eerste bewerking, of hoewel de bewerkingsmachine terugkeert naar het referentiepunt, let de operator niet op onjuiste bewerkingen. Een andere oorzaak is onjuiste invoer van gegevens bij het wijzigen van het programma. Sommige operators zijn onvoorzichtig en installeren het werkstuk achterstevoren, waardoor een botsing ontstaat.
Er zijn veel factoren die ervoor zorgen dat de grootte van de bewerkingsmachine de toleranties overschrijdt.
Als bij de bewerking de grootte van het oppervlak, de geometrische vorm en de relatieve positie van de onderlinge systeemkoppelingen op elk moment worden veranderd, zijn de gevolgen duidelijk zichtbaar in het werkstuk, waardoor schommelingen in de grootte ontstaan.
Hieronder wordt in detail de overschrijding van de grootte beschreven die wordt veroorzaakt door de overbrengingsspeling tussen de aandrijfsystemen in X- en Z-richting van de CNC-bewerkingsmachine.
Over het algemeen is de bewerkingsvolgorde eerst elektrisch en dan mechanisch. Meet eerst de transmissiespeling van de X-as en Z-as. Normaal gesproken is de X-as ≤ 0,005 mm en de Z-as ≤ 0,01 mm.
Als deze boven de bovenstaande standaardwaarde uitkomt, betekent dit dat de overbrengingsspeling van de X-as (Z-as) te groot is, wat de reden is voor de te grote afmeting van het werkstuk. De oplossing voor dit probleem is spelingcompensatie uitvoeren in de systeemomgeving.
Voor het FANUC systeem stelt u deze in op N 00N00; voor het Mori Seiki II NC systeem stelt u deze in op N0000 N000, en zorgt u ervoor dat u de stroom uitschakelt voordat u deze instelt. De limiet van deze compensatiewaarde ligt binnen het bereik van (0,5 ~ 0,8), daarboven bestaat gevaar.
Als de transmissiespeling te groot is, moet de mechanische speling worden afgesteld. Pas eerst de overbrengingsspeling tussen de kogelomloopspil en de servomotor aan. De afstelmethode van de apparatuur varieert vanwege verschillende apparatuur en transmissiemethoden.
Op dit moment kunt u de willekeurige gebruiksaanwijzing raadplegen. Pas vervolgens de lagerspeling van de kogelomloopspilinstallatie en de mate van afstelling moet flexibel en gelijkmatig zijn over de hele slag zonder demping.
Na deze aanpassingen is het meestal nodig om de spelingcompensatie opnieuw in te stellen zoals hierboven beschreven.
De gebruiksfrequentie van de CNC-draaibank is ongeëvenaard door andere componenten op de CNC-machine.
Door de slechte werkomgeving en complexe interne structuur is de kans op falen dan ook bijzonder groot.
Fenomeen 1:
De gereedschapspost draait niet in positie (het systeem geeft over het algemeen een signaalfout voor de positie van de gereedschapshouder), en er zijn veel redenen waardoor de gereedschapspost niet in positie kan draaien.
Analyse van de oorzaak:
Na de elektrische overbelasting springt de gereedschapspost automatisch uit. De 380V-fasefout van de gereedschapspost, omdat de gereedschapspost alleen met de wijzers van de klok mee kan draaien als hij draait (er zit een richtingspositioneringsmechanisme in de gereedschapspost), dus als de driefasige voedingsfase verkeerd is aangesloten, zal de elektromotor van de gereedschapspost omkeren nadat hij is ingeschakeld en kan de gereedschapspost niet draaien; de driefasige voeding van de elektromotor van de gereedschapspost ontbreekt en de 24V voeding die wordt gebruikt voor het positiesignaal van de gereedschapspost werkt niet goed.
De axiale positioneerplaat verpletterde het axiale kogellager op de centrale as in het huis van de gereedschapspost, waardoor het lager niet kon draaien en de elektromotor van de gereedschapspost de gereedschapspost niet kon laten draaien.
Na het verwijderen van de onderdelen bleek dat de schroeven los zaten. Dit komt doordat de trillingen die worden veroorzaakt door het draaien van de gereedschapspil tangentiële krachten op lange termijn in zowel positieve als negatieve richting op de positioneersleutel uitoefenen, waardoor de positioneersleutel beschadigd raakt.
De positioneerplaat en moer bewegen naar beneden en oefenen een grotere axiale kracht uit op het lager, waardoor het niet meer kan draaien.
Als de "systeemplaatsplaat" in de systeembesturing niet werkt, moet de "systeemplaatsplaat" het positiesignaal van de gereedschapspost kunnen detecteren nadat de gereedschapspost op zijn plaats is gezet.
De maatregelen die we om bovenstaande redenen kunnen nemen, zijn: vervang beschadigde onderdelen, controleer de 24V-voeding, controleer het sterke stroomcircuit van de gereedschapspost, demonteer de gereedschapspost, pas de axiale speling van het druklager aan, vervang de "systeemlocatieplaat", enz.
(1) Falen van het referentiepunt.
Het falen van de bewerkingsmachine om terug te keren naar het referentiepunt kan over het algemeen worden onderverdeeld in twee typen: het referentiepunt niet kunnen vinden (afwijken) en het referentiepunt niet kunnen vinden.
Het eerste probleem wordt voornamelijk veroorzaakt door een onjuiste positie-instelling van het schakelblok van het referentiepunt en hoeft alleen opnieuw te worden afgesteld.
De accessoirefabriek gebruikt over het algemeen graag voordelige CNC-draaibanken. Hoewel ze goedkoop zijn, zijn hun beschermende maatregelen niet erg ideaal, dus het fenomeen van circuitonderbreking en kortsluiting veroorzaakt door het binnendringen van de verplaatsingsschakelaar komt vaak voor.
Dit laatste type storing wordt veroorzaakt door het ongeldig worden van het signaal van de nulmarkeringspuls (inclusief geen signaal gegenereerd of verloren tijdens de verzending en verwerking) of het signaal dat wordt gegenereerd door de vertragingsschakelaar bij het terugkeren naar het referentiepunt.
Om de fout te elimineren, is het noodzakelijk om eerst de manier te begrijpen waarop de bewerkingsmachine terugkeert naar het referentiepunt en vervolgens een analyse uit te voeren om de fout te vergelijken. We kunnen de "externe" en "interne" methoden en signaaltracering gebruiken om het defecte onderdeel te vinden.
Hier verwijst "intern" naar de nulmarkeringspositie op de tralie liniaal of de nulmarkeringspositie van de pulsencoder.
De detectie van het nulmarkeringspulssignaal kan worden gecontroleerd met een oscilloscoop; "extern" verwijst naar de buiten de machine geïnstalleerde blok- en referentiepuntschakelaar, die direct kunnen worden geobserveerd op de aan- of afwezigheid van signalen met behulp van de CNC-systeem PLC-interface I/O-statusindicatie.
(2) Overtravel:
Wanneer de aanvoerbeweging de harde limiet overschrijdt die is ingesteld met de zachte/harde eindschakelaar of de softwarematige zachte limiet, treedt een overtravelalarm op. In dit geval kan de fout worden verholpen en het alarm worden opgeheven volgens de instructies in de handleiding van het CNC-systeem.
In het productieproces van draaibanken is de sleutel tot het verbeteren van de bewerkingsefficiëntie op een CNC draaibank ligt in het feit of de gebruikte gereedschapsparameters juist zijn.
Als de gereedschapsparameters redelijk worden gebruikt, kan dit niet alleen de levensduur van het gereedschap verbeteren, maar ook de efficiëntie en kwaliteit van de bewerking.
Als de gereedschapsparameters niet goed worden gebruikt, heeft dat niet alleen ernstige gevolgen voor de kwaliteit van het werkstuk, maar moeten operators ook voortdurend de gereedschappen verwisselen, slijpen en uitlijnen, waardoor de CNC-draaibank niet continu kan werken, wat een directe invloed heeft op de productie-efficiëntie. Tegelijkertijd zullen ook de kosten en de winst sterk dalen.
Daarom is het juiste gebruik van gereedschappen en gereedschapsparameters erg belangrijk voor het bewerken op draaibanken. De gereedschapsparameters moeten gekozen worden op basis van specifieke draaibanken, specifieke gereedschappen en specifieke bewerkte materialen.
Vaak moet de maximale snijsnelheid van de gereedschapsparameters geselecteerd worden op basis van de vereisten van de bewerkingsapparatuur, wat de efficiëntie van het werk ten goede komt.
Over het algemeen berekenen mensen de maximale en meest geschikte gereedschapsparameters of gebruiken ze redelijke wiskundige modellen om de beste gereedschapsparameters te testen.
Tegelijkertijd kunnen verschillende veelgebruikte gereedschappen vanwege de beperkte soorten gereedschap in principe meer dan 80% van het totale verwerkingsvolume verwerken.
Daarom kunnen we redelijk gereedschap kiezen op basis van de eigenschappen van de verwerkte materialen in een klein deel van de werklast en de optimale snijparameters van het gereedschap verkrijgen tijdens de werkelijke bewerking.
(1) Houd je strikt aan de standaardwerkprocedures voor CNC-draaibankapparatuur en volg het technische proces voor specifieke productie- en bewerkingsbewerkingen. Ervoor zorgen dat operators de juiste kleding en persoonlijke beschermingsmiddelen (PPE) dragen. Maak het werkgebied regelmatig schoon en voer routineonderhoud uit aan de machine om een veilige en efficiënte productieomgeving te behouden.
(2) Voer voor aanvang van de productie een uitgebreide inspectie uit van de CNC-draaibank. Dit omvat een controle van de uitlijning van de machine, smeersystemen, koelvloeistofniveaus en gereedschapstoestand. Controleer de nauwkeurigheid van de positioneersystemen van de machine en controleer of alle veiligheidsvoorzieningen correct functioneren. Deze proactieve benadering helpt optimale technische prestaties te behouden en voorkomt onverwachte stilstand tijdens het bewerken van componenten.
(3) Houd bij het instellen van de CNC-draaibank voor een specifieke bewerking rekening met het materiaal van het werkstuk, de geometrie en de gewenste oppervlakteafwerking. Optimaliseer de snijparameters, zoals spindelsnelheid, voedingssnelheid en snedediepte, op basis van deze factoren. Gebruik CAM-software (Computer Aided Manufacturing) om de freesbaan te simuleren en te verfijnen, zodat de cyclustijd minimaal is en de kwaliteit van het werkstuk behouden blijft.
De belangrijkste prestatie-indicatoren tijdens het bewerken continu bewaken, zoals snijkrachten, trillingsniveaus en gereedschapsslijtage. Pas de CNC-parameters indien nodig in realtime aan om tijdens de productie optimale snijcondities te handhaven. Deze adaptieve aanpak zorgt voor een consistente productkwaliteit en maximaliseert de standtijd, wat bijdraagt aan de algehele procesefficiëntie en kosteneffectiviteit.
Met de voortdurende vooruitgang van wetenschap en technologie, zal de toepassing van CNC-draaibanken meer en meer wijdverspreid worden.
We hebben veelvoorkomende problemen met CNC-draaibanken geanalyseerd, de oorzaken van problemen gevonden en methoden bestudeerd om ze op te lossen.
We moeten goede werkgewoonten ontwikkelen voor CNC-draaibankapparatuur en voortdurend ervaring opdoen om producten van hogere kwaliteit te produceren.