Aumentar a precisão da sua máquina-ferramenta CNC: 9 problemas comuns resolvidos

Porque é que as máquinas-ferramentas CNC por vezes não fornecem resultados precisos? Desde o desgaste da ferramenta à calibração incorrecta da máquina, vários factores podem afetar a precisão. Este artigo analisa nove problemas comuns que afectam a precisão do CNC e oferece soluções práticas para melhorar o desempenho. Quer esteja a resolver um problema específico ou a tentar melhorar a eficiência global, encontrará informações valiosas para garantir que as suas operações CNC funcionam sem problemas e com precisão.

Índice

Razões que afectam a precisão das máquinas-ferramentas CNC

1. O tamanho da peça de trabalho é exato e o acabamento da superfície é fraco.

Causas de falha:

  1. Ponta da ferramenta danificada ou sem brilho;
  2. Ressonância e colocação instável da máquina-ferramenta;
  3. Rastejamento da máquina-ferramenta e técnica de processamento deficiente.

Soluções:

  • Para reparar uma ferramenta cega, rectifique-a ou substitua-a por uma mais afiada.
  • Se a máquina-ferramenta estiver a ressoar ou não estiver bem colocada, ajuste o seu nível, fixe a sua base e estabilize-a.
  • O deslizamento da máquina é frequentemente causado por um desgaste grave da calha de guia do carro ou por desgaste ou folga da esfera do parafuso de avanço. Deve ser efectuada uma manutenção regular da máquina-ferramenta.
  • Após cada utilização, limpar o fio de ferro e adicionar óleo lubrificante para reduzir a fricção.
  • Seleccione um líquido de refrigeração que seja adequado para a peça que está a ser processada e, se possível, escolha uma velocidade de fuso mais elevada, sem deixar de cumprir os requisitos de outras etapas de processamento.
Razões que afectam a precisão das máquinas-ferramentas CNC

2. Cabeça cónica grande e pequena da peça de trabalho

Causas de falha:

  • Mau ajuste do nível da máquina-ferramenta, levando a uma colocação instável;
  • Fenómeno de corte durante o torneamento de um veio longo com material duro e profundo Ferramenta de corte;
  • Desalinhamento do pino ejetor do cabeçote móvel com o veio principal.

Soluções:

  • Utilize um medidor de nível para ajustar corretamente o nível da máquina-ferramenta, garantir uma base sólida, fixar a ferramenta com firmeza e aumentar a sua estabilidade.
  • Escolher um processo e um avanço de corte adequados para evitar uma tensão excessiva na ferramenta.
  • Alinhar o contra-ponto.

3. A luz de fase do condutor é normal, enquanto o tamanho da peça de trabalho processada é grande e pequeno.

Causa da falha:

  • O funcionamento a alta velocidade do carro da máquina-ferramenta durante um longo período de tempo leva ao desgaste da haste do parafuso e dos rolamentos.
  • Com o tempo, a precisão de posicionamento repetido do suporte da ferramenta desvia-se.
  • Embora o carro volte sempre ao ponto de partida do processamento com precisão, o tamanho da peça processada continua a variar.
  • Isto deve-se frequentemente à rotação a alta velocidade do fuso, que resulta num desgaste grave dos rolamentos e numa alteração do tamanho da maquinagem.

Solução:

  • Utilizar um relógio comparador para verificar a precisão do posicionamento repetido do carro. Edite um programa de ciclo fixo através do sistema, ajuste a folga do parafuso e substitua o rolamento, se necessário.
  • Verificar a precisão do posicionamento repetido do suporte da ferramenta com um relógio comparador e, se necessário, ajustar a máquina ou substituir o suporte da ferramenta.
  • Utilize um relógio comparador para verificar se a peça processada regressa corretamente ao ponto de partida do programa. Se possível, efetuar uma revisão geral do fuso e substituir os rolamentos.
Razões que afectam a precisão das máquinas-ferramentas CNC

4. O tamanho da peça de trabalho difere do tamanho real em alguns milímetros, ou há uma grande mudança na direção axial.

Causa da falha:

  • A velocidade de posicionamento rápido é excessiva, fazendo com que o acionamento e o motor não consigam responder.
  • Após uma fricção prolongada, a haste do parafuso do carro mecânico e o rolamento ficam demasiado apertados e engripam.
  • O porta-ferramentas não está seguro após a troca de ferramentas e não pode ser bloqueado no lugar.
  • O programa tem erros que fazem com que as extremidades da cabeça e da cauda não coincidam ou que a compensação do cortador não seja cancelada.

5. A relação de transmissão eletrónica ou o ângulo de passo do sistema está definido incorretamente.

Solução:

  • Se a velocidade de posicionamento rápido for excessiva, ajuste a velocidade, a velocidade de aceleração e desaceleração do corte e o tempo para garantir que o condutor e o motor funcionam normalmente na frequência de funcionamento nominal.
  • Se os rolamentos do carro e da grua de parafuso estiverem apertados e presos após o desgaste da máquina-ferramenta, reajuste-os e repare-os.
  • Se o porta-ferramentas estiver solto após uma mudança de ferramenta, verifique se o tempo de inversão do porta-ferramentas é adequado, se o sem-fim e o sem-fim no interior do porta-ferramentas estão gastos, se a folga é excessiva ou se a instalação está demasiado solta.
  • Se o problema for causado pelo programa, modifique-o para satisfazer os requisitos do desenho da peça de trabalho, escolha uma tecnologia de processamento adequada e escreva o programa correto de acordo com as instruções do manual.
  • Se o desvio de tamanho for excessivo, verificar se os parâmetros do sistema estão corretamente definidos, prestando especial atenção a parâmetros como a engrenagem eletrónica e o ângulo de passo para garantir que não estão danificados.
  • Este fenómeno pode ser medido com um relógio comparador.

5. O efeito da maquinagem do arco circular não é o ideal e o tamanho não é o correto.

Causa da falha:

  • A sobreposição de frequências de vibração resulta em ressonância.
  • Tecnologia de transformação inadequada.
  • Uma parametrização não razoável e uma velocidade de avanço excessiva resultam numa maquinação em arco fora de passo.
  • Folga devido a uma grande folga do parafuso ou desfasamento causado por um parafuso demasiado apertado.
  • Usado correia sincronizada.
Razões que afectam a precisão das máquinas-ferramentas CNC

Soluções:

  • Identificar os componentes que causam ressonância e ajustar as suas frequências para eliminar a ressonância.
  • Avaliar a tecnologia de processamento para o material da peça de trabalho e planear os procedimentos em conformidade.
  • Para um motor passo a passo, evite definir a taxa de processamento (f) demasiado elevada.
  • Assegurar a correcta instalação e estabilidade da máquina-ferramenta e verificar se o carro está solto devido a desgaste, aumento da folga ou suporte da ferramenta solto.
  • Substituir a correia de distribuição gasta.

6. Na produção por lotes, a peça de trabalho está ocasionalmente fora de tolerância.

Causa da falha:

  • As ferramentas e os dispositivos de fixação devem ser cuidadosamente inspeccionados e avaliados com base nos métodos de operação do operador e na fiabilidade dos dispositivos de fixação. Quaisquer alterações dimensionais causadas pelos dispositivos devem ser tratadas de modo a minimizar o risco de erro de avaliação devido a erro humano.
  • O sistema de controlo numérico pode ser afetado por flutuações na fonte de alimentação externa ou por interferências, levando à geração de impulsos de interferência. Estes impulsos podem ser transmitidos ao acionamento, fazendo com que este aceite impulsos redundantes e desvie o motor.

Solução:

  • Para evitar interferências, é importante compreender e seguir as regras e tomar as medidas adequadas, como isolar o cabo de corrente forte da linha de sinal de corrente fraca, adicionar condensadores anti-interferência e utilizar fios blindados para isolamento.
  • Verifique se o fio de terra está bem ligado e se o contacto de terra está o mais próximo possível.
  • Tomar todas as medidas necessárias para evitar interferências com o sistema.

7. O processamento de um processo da peça de trabalho muda, e as dimensões de outros processos são exactas.

Causa da falha:

A razão da falha pode dever-se a vários factores, tais como a razoabilidade dos parâmetros do programa, se estão dentro do intervalo pré-determinado e se o formato de programação cumpre os requisitos especificados no manual.

Solução:

No caso de dentes desordenados e passo incorreto na secção do programa da rosca, é provável que esteja relacionado com a configuração periférica (codificador) da rosca de processamento e com os factores objectivos que afectam o seu desempenho.

8. Cada processo de trabalho da peça de trabalho tem o fenómeno de aumentar ou diminuir.

Causa da falha:

  • Erro de programação e definição não razoável dos parâmetros do sistema.
  • Configuração e definições incorrectas.
  • Avarias regulares e periódicas nos órgãos de transmissão mecânica.

Solução:

  • Verificar se as instruções do programa estão a ser executadas de acordo com as especificações do manual.
  • Avaliar com um relógio comparador.
  • Colocar o indicador no início do programa, executar o programa e voltar a colocar o carro no ponto de partida após a conclusão. Repetir este processo, observando os resultados e compreendendo os padrões.
  • Certifique-se de que os parâmetros do sistema estão corretamente definidos ou considere a possibilidade de proceder a alterações.
  • Verificar se o cálculo individual dos parâmetros de acoplamento para a ligação da configuração da máquina-ferramenta cumpre os requisitos e se o equivalente de impulsos é exato.
  • Verificar a existência de danos nas peças de transmissão da máquina-ferramenta, examinar a uniformidade do acoplamento das engrenagens e procurar falhas regulares e periódicas. Se forem encontradas, inspecionar as peças chave e corrigi-las.
Razões que afectam a precisão das máquinas-ferramentas CNC

9. A alteração dimensional provocada pelo sistema é instável

Causa da falha:

  • Definições incorrectas dos parâmetros do sistema
  • Tensão de funcionamento instável, que conduz a interferências externas e mau funcionamento do sistema
  • Impedância incompatível entre o sistema e o condutor, causando perda de sinais
  • Transmissão anormal de sinais entre o sistema e o condutor
  • Danos no sistema ou mau funcionamento interno

Solução:

  • Avaliar a razoabilidade da velocidade e do tempo de aceleração, da velocidade do fuso e da velocidade de corte, e qualquer impacto das modificações dos parâmetros do operador no desempenho do sistema
  • Instalar equipamento de estabilização de tensão para mitigar o problema
  • Assegurar uma ligação à terra adequada e adicionar uma capacitância anti-interferência na saída de impulsos do condutor
  • Escolha um modelo de condensador adequado que corresponda ao sistema e ao condutor
  • Inspecionar a linha de ligação do sinal entre o sistema e o condutor para verificar se a blindagem é adequada, se é fiável e se os sinais de geração de impulsos não se perdem ou aumentam
  • Se o problema persistir, envie o sistema para a fábrica para reparação ou substituição da placa principal.
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Shane
Autor

Shane

Fundador do MachineMFG

Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.

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