สาเหตุของความล้มเหลวด้านความแม่นยำในการตัดเฉือนที่ผิดปกตินั้นถูกปกปิดไว้อย่างมากและยากต่อการวินิจฉัย วันนี้ผมได้สรุปหลักการวินิจฉัย 4 ข้อ และวิธีวินิจฉัย 5 วิธีมาฝากครับ คุณรู้จักพวกเขาทั้งหมดหรือไม่?
1. สาเหตุของความล้มเหลวด้านความแม่นยำของเครื่องจักรที่ผิดปกติ
เหตุผลหลักห้าประการ: หน่วยฟีดของเครื่องมือกลได้รับการแก้ไขหรือเปลี่ยนแปลง ค่าชดเชยศูนย์ของแต่ละแกนของเครื่องมือกลนั้นผิดปกติ ฟันเฟืองตามแนวแกนผิดปกติ สถานะการทำงานของมอเตอร์ผิดปกติ กล่าวคือ ส่วนไฟฟ้าและส่วนควบคุมผิดปกติ ความล้มเหลวทางกล เช่น สกรู ตลับลูกปืน ข้อต่อ และส่วนประกอบอื่นๆ นอกจากนี้ การเตรียมโปรแกรมการประมวลผล การเลือกเครื่องมือ และปัจจัยด้านมนุษย์อาจทำให้เกิดความแม่นยำในการประมวลผลที่ผิดปกติได้เช่นกัน
2. หลักการวินิจฉัยข้อบกพร่องของเครื่องมือเครื่อง CNC
1. ขั้นแรกให้ดูที่ด้านนอกแล้วจึงดูด้านใน เครื่องมือกล CNC เป็นเครื่องมือกลที่บูรณาการกลไก ระบบไฮดรอลิก และไฟฟ้า ดังนั้นการเกิดข้อผิดพลาดทั้งสามประการก็จะสะท้อนให้เห็นอย่างครอบคลุมเช่นกัน เจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุงควรทำการตรวจสอบทีละคนจากภายนอกสู่ภายใน และพยายามหลีกเลี่ยงการแกะกล่องและถอดชิ้นส่วนแบบสุ่ม มิฉะนั้น ข้อผิดพลาดจะขยายใหญ่ขึ้น เครื่องมือกลจะสูญเสียความแม่นยำ และประสิทธิภาพจะลดลง
2. เครื่องกลก่อนแล้วไฟฟ้า โดยทั่วไปแล้ว ข้อผิดพลาดทางกลจะตรวจพบได้ง่ายกว่า ในขณะที่การวินิจฉัยข้อบกพร่องของระบบ CNC นั้นยากกว่า ก่อนที่จะแก้ไขปัญหา ก่อนอื่นให้ใส่ใจกับการกำจัดข้อผิดพลาดทางกล ซึ่งมักจะได้รับผลลัพธ์เป็นสองเท่าโดยใช้ความพยายามเพียงครึ่งหนึ่ง
3. คงที่ก่อนแล้วจึงไดนามิก ประการแรก ในสถานะคงที่ของเครื่องมือกลโดยปิดเครื่อง ผ่านการทำความเข้าใจ การสังเกต การทดสอบ และการวิเคราะห์ เครื่องมือกลจะสามารถเปิดได้หลังจากที่ได้รับการยืนยันว่าเป็นข้อบกพร่องที่ไม่ทำลายเท่านั้น ภายใต้สภาวะการทำงาน ดำเนินการสังเกตแบบไดนามิก ตรวจสอบและทดสอบเพื่อค้นหาข้อผิดพลาด สำหรับข้อผิดพลาดในการทำลายล้าง อันตรายจะต้องถูกกำจัดก่อนจึงจะสามารถเปิดเครื่องได้
4. ง่ายก่อนแล้วจึงซับซ้อน เมื่อข้อผิดพลาดหลายข้อปะปนกันและปกปิด และคุณไม่รู้ว่าจะเริ่มต้นจากตรงไหน คุณควรแก้ไขปัญหาที่ง่ายก่อน แล้วค่อยแก้ไขปัญหาที่ยากกว่า บ่อยครั้งหลังจากปัญหาง่ายๆ ได้รับการแก้ไขแล้ว ปัญหาที่ยากอาจกลายเป็นเรื่องง่ายขึ้น
3. วิธีการวินิจฉัยข้อบกพร่องของเครื่องมือเครื่อง CNC
1. วิธีการที่ใช้งานง่าย: (ดู ได้ยิน และถาม) ถาม - ปรากฏการณ์ความผิดปกติของเครื่องมือกล สภาวะการประมวลผล ฯลฯ ดู - ข้อมูลสัญญาณเตือน CRT, ไฟสัญญาณเตือน, ตัวเก็บประจุและส่วนประกอบอื่นๆ ผิดรูป รมควันและไหม้ ตัวป้องกันสะดุด ฯลฯ ฟัง - เสียงผิดปกติ; กลิ่น - กลิ่นชิ้นส่วนไฟฟ้าที่ถูกเผาและกลิ่นอื่น ๆ การสัมผัส - ความร้อน การสั่นสะเทือน การสัมผัสไม่ดี ฯลฯ
2. วิธีการตรวจสอบพารามิเตอร์: โดยทั่วไปพารามิเตอร์จะถูกเก็บไว้ใน RAM บางครั้งแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ไม่เพียงพอ ระบบไม่ได้เปิดเครื่องเป็นเวลานาน มิฉะนั้นการรบกวนจากภายนอกจะทำให้พารามิเตอร์สูญหายหรือสับสน ควรตรวจสอบและสอบเทียบพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องตามลักษณะข้อบกพร่อง
3. วิธีการแยก: สำหรับข้อผิดพลาดบางอย่าง เป็นการยากที่จะแยกแยะว่าเกิดจากชิ้นส่วน CNC ระบบเซอร์โว หรือชิ้นส่วนทางกล มักใช้วิธีแยก
4. วิธีการเปลี่ยนที่คล้ายกันจะใช้บอร์ดสำรองที่มีฟังก์ชันเดียวกันเพื่อเปลี่ยนโมดูลที่สงสัยว่ามีข้อบกพร่อง หรือแลกเปลี่ยนโมดูลหรือยูนิตที่มีฟังก์ชันเดียวกัน
5. วิธีทดสอบโปรแกรมการทำงาน: เขียนโปรแกรมขนาดเล็กสำหรับคำแนะนำทั้งหมดของฟังก์ชัน G, M, S และ T รันโปรแกรมเหล่านี้เมื่อวินิจฉัยข้อบกพร่องเพื่อพิจารณาการขาดฟังก์ชัน
รูปภาพ
(แหล่งรูปภาพ: Angke Machine Tool)
4. ตัวอย่างการวินิจฉัยข้อผิดพลาดและการประมวลผลความแม่นยำของเครื่องจักรที่ผิดปกติ
1. ความล้มเหลวทางกลไกทำให้เกิดความแม่นยำในการประมวลผลที่ผิดปกติ
ปรากฏการณ์ข้อผิดพลาด: เครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์แนวตั้ง SV-1000 ใช้ระบบ Frank ในระหว่างการประมวลผลแม่พิมพ์ก้านสูบ จู่ๆ พบว่าการป้อนแกน Z ผิดปกติ ทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการตัดอย่างน้อย 1 มม. (ตัดเกินในทิศทาง Z)
การวินิจฉัยข้อบกพร่อง: ในระหว่างการสอบสวน พบว่ามีข้อผิดพลาดเกิดขึ้นอย่างกะทันหัน เครื่องมือกลกำลังจ็อกกิ้ง และแต่ละแกนทำงานตามปกติภายใต้โหมดป้อนข้อมูลด้วยตนเอง และกลับสู่จุดอ้างอิงตามปกติ ไม่มีการแจ้งเตือน และความเป็นไปได้ที่จะเกิดข้อผิดพลาดร้ายแรงในส่วนควบคุมไฟฟ้าจะหมดไป ควรตรวจสอบประเด็นต่อไปนี้ทีละประเด็นเป็นหลัก
ตรวจสอบส่วนของโปรแกรมการประมวลผลที่ทำงานเมื่อความแม่นยำของเครื่องมือกลผิดปกติ โดยเฉพาะการชดเชยความยาวเครื่องมือ การสอบเทียบ และการคำนวณของระบบพิกัดการประมวลผล (G54-G59)
ในโหมดเขย่าเบา ๆ แกน Z จะถูกย้ายซ้ำ ๆ และสถานะการเคลื่อนไหวจะได้รับการวินิจฉัยผ่านการมอง การสัมผัส และการฟัง พบว่าเสียงการเคลื่อนที่ในทิศทาง Z มีความผิดปกติโดยเฉพาะในการจ็อกกิ้งอย่างรวดเร็วเสียงจะชัดเจนมากขึ้น เมื่อพิจารณาจากสิ่งนี้แล้ว อาจมีอันตรายที่ซ่อนอยู่ในเครื่องจักร
ตรวจสอบความแม่นยำของแกน Z ของเครื่องมือกล ย้ายแกน Z ด้วยเครื่องกำเนิดพัลส์ที่ทำงานด้วยมือ (ตั้งค่ากำลังขยายเป็น 1×100 นั่นคือมอเตอร์ป้อน 0.1 มม. สำหรับแต่ละขั้นตอน) และสังเกตการเคลื่อนที่ของแกน Z ด้วย ตัวบ่งชี้การหมุน หลังจากที่การเคลื่อนไหวทางเดียวยังคงเป็นปกติ มันจะทำหน้าที่เป็นจุดเริ่มต้นของการเคลื่อนที่ไปข้างหน้า ทุกครั้งที่พัลเซอร์เปลี่ยนหนึ่งขั้น ระยะห่างที่แท้จริงของการเคลื่อนที่ของแกน Z ของเครื่องมือกลคือ d=d1=d2=d3=……=0.1mm, indicating that the motor is running well and the positioning accuracy is also good. And return The change of the actual movement displacement of the machine tool can be divided into four stages: (1) The movement distance of the machine tool d1>d=0.1mm (slope is greater than 1); (2) It is shown as d1=0.1mm>d2>d3 (ความชันน้อยกว่า 1) (3) กลไกของเครื่องมือกลไม่เคลื่อนไหวจริง ซึ่งแสดงฟันเฟืองมาตรฐานที่สุด (4) ระยะการเคลื่อนที่ของเครื่องมือกลเท่ากับค่าที่กำหนดไว้ล่วงหน้าของพัลเซอร์ (ความชันเท่ากับ 1) และเครื่องมือกลจะกลับสู่การเคลื่อนที่ตามปกติ ไม่ว่าระยะฟันเฟืองจะได้รับการชดเชยอย่างไร และคุณลักษณะของมันคือ: ยกเว้นการชดเชยระยะ (3) การเปลี่ยนแปลงในขั้นตอนอื่น ๆ ยังคงมีอยู่ โดยเฉพาะระยะ (1) ซึ่งส่งผลกระทบร้ายแรงต่อความแม่นยำในการตัดเฉือนของเครื่องมือกล ในระหว่างการชดเชย พบว่ายิ่งการชดเชยฟันเฟืองมากขึ้น (1) ระยะทางที่เคลื่อนที่ในระยะก็จะมากขึ้นเช่นกัน
หลังจากวิเคราะห์การตรวจสอบข้างต้นแล้ว เชื่อว่ามีสาเหตุที่เป็นไปได้หลายประการ ประการแรก มีความผิดปกติในมอเตอร์ ประการที่สอง มีความล้มเหลวทางกลไก และประการที่สาม มีช่องว่างในสกรู เพื่อวินิจฉัยข้อผิดพลาดเพิ่มเติม ให้ปลดมอเตอร์และสกรูออกจนสุด และตรวจสอบมอเตอร์และชิ้นส่วนทางกลตามลำดับ ผลการตรวจสอบพบว่ามอเตอร์ทำงานตามปกติ ในระหว่างการวินิจฉัยชิ้นส่วนทางกลพบว่าเมื่อหมุนสกรูด้วยมือ จะมีความรู้สึกว่างมากที่จุดเริ่มต้นของการเคลื่อนที่กลับ ภายใต้สถานการณ์ปกติ คุณควรสัมผัสได้ว่าตลับลูกปืนเคลื่อนที่อย่างเป็นระเบียบและราบรื่น
การแก้ไขปัญหา: หลังจากการถอดประกอบและตรวจสอบพบว่าตลับลูกปืนได้รับความเสียหายจริงและลูกปืนหลุดออก เครื่องกลับมาเป็นปกติหลังเปลี่ยน
2. ตรรกะการควบคุมที่ไม่เหมาะสมนำไปสู่ความแม่นยำในการประมวลผลที่ผิดปกติ
ปรากฏการณ์ข้อผิดพลาด: ศูนย์เครื่องจักรกลที่ผลิตโดยผู้ผลิตเครื่องมือเครื่องจักรในเซี่ยงไฮ้ ระบบคือแฟรงค์ ในระหว่างกระบวนการตัดเฉือนพบว่าความแม่นยำของแกน X ของเครื่องมือกลนั้นผิดปกติ ข้อผิดพลาดด้านความแม่นยำขั้นต่ำคือ 0.008 มม. และสูงสุดคือ 1.2 มม. การวินิจฉัยข้อผิดพลาด: ในระหว่างการตรวจสอบ เครื่องมือกลได้ตั้งค่าระบบพิกัดชิ้นงาน G54 ตามที่ต้องการ ในโหมดป้อนข้อมูลด้วยตนเอง ให้รันโปรแกรมในระบบพิกัด G54 ได้แก่ "GOOG90G54X60.OY70.OF150; M30;" หลังจากที่เครื่องมือกลทำงานเสร็จแล้ว ค่าพิกัดทางกลที่แสดงบนจอแสดงผลคือ (แกน X) "-1025.243" ให้บันทึกค่านี้ให้ต่ำลง จากนั้นในโหมดแมนนวล เขย่าเครื่องมือกลไปยังตำแหน่งอื่น และรันส่วนของโปรแกรมในโหมดอินพุตข้อมูลแบบแมนนวลอีกครั้ง หลังจากที่เครื่องมือกลหยุด พบว่าค่าพิกัดเครื่องมือกลแสดงเป็น "-1024.891" เช่นเดียวกับการดำเนินการครั้งก่อน ความแตกต่างระหว่างค่าหลังคือ 0.352 มม. ปฏิบัติตามวิธีเดียวกัน ย้ายการเขย่าเบา ๆ ในแกน X ไปยังตำแหน่งอื่น และดำเนินการส่วนของโปรแกรมนี้ซ้ำ ๆ แต่ค่าที่แสดงบนจอแสดงผลจะแตกต่างกัน (ไม่เสถียร) ตรวจสอบแกน X อย่างระมัดระวังด้วยตัวบ่งชี้หน้าปัด และพบว่าข้อผิดพลาดที่แท้จริงของตำแหน่งกลไกโดยพื้นฐานแล้วสอดคล้องกับข้อผิดพลาดที่แสดงเป็นตัวเลข ดังนั้นจึงเชื่อว่าสาเหตุของความผิดปกติเกิดจากการผิดพลาดในการวางตำแหน่งแกน X ซ้ำมากเกินไป ตรวจสอบระยะฟันเฟืองและความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งของแกน X และชดเชยค่าความผิดพลาดอีกครั้ง แต่ไม่มีผลกระทบใดๆ ดังนั้นจึงสงสัยว่ามีปัญหากับไม้บรรทัดตะแกรงและพารามิเตอร์ของระบบ แต่เหตุใดจึงเกิดข้อผิดพลาดใหญ่ แต่ไม่มีข้อความแจ้งเตือนที่เกี่ยวข้องปรากฏขึ้น จากการตรวจสอบเพิ่มเติมพบว่าแกนนี้เป็นแกนตั้ง และเมื่อปล่อยแกน X กล่องแกนหมุนจะตกลงด้านล่างทำให้เกิดข้อผิดพลาด
การแก้ไขปัญหา: โปรแกรมควบคุมลอจิก PLC ของเครื่องมือกลได้รับการแก้ไข กล่าวคือ เมื่อแกน X ถูกคลาย แกน X จะถูกเปิดใช้งานและโหลดก่อน จากนั้นแกน X จะถูกคลาย เมื่อแกน X ถูกหนีบ แกน X จะถูกหนีบก่อน หลังจากนั้นให้ลบการเปิดใช้งานออก หลังจากปรับแล้ว ข้อบกพร่องของเครื่องมือกลก็ได้รับการแก้ไข
3. ปัญหาเกี่ยวกับตำแหน่งของเครื่องมือกลทำให้เกิดความแม่นยำในการประมวลผลที่ผิดปกติ
ปรากฏการณ์ข้อผิดพลาด: เครื่องกัด CNC แนวตั้งที่ผลิตในหางโจว ติดตั้งระบบ Beijing KND-10M ในระหว่างการจ็อกกิ้งหรือการตัดเฉือน พบความผิดปกติในแกน Z
การวินิจฉัยข้อผิดพลาด: จากการตรวจสอบพบว่าแกน Z ขยับขึ้นลงไม่สม่ำเสมอ ทำให้เกิดเสียงรบกวน และมีช่องว่างอยู่บ้าง เมื่อมอเตอร์สตาร์ท มีเสียงรบกวนไม่เสถียรและมีแรงไม่สม่ำเสมอในการเคลื่อนที่ขึ้นของแกน Z ในโหมดเขย่าเบา ๆ และมอเตอร์จะรู้สึกสั่น เมื่อเคลื่อนลงด้านล่างการสั่นไม่ชัดเจนนัก เมื่อหยุดแล้วไม่มีการสั่นสะเทือน จะเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้นในระหว่างการประมวลผล การวิเคราะห์เชื่อว่ามีสาเหตุสามประการที่ทำให้เกิดความล้มเหลว ประการแรก ระยะฟันเฟืองของสกรูมีขนาดใหญ่มาก ประการที่สอง มอเตอร์แกน Z ทำงานผิดปกติ ประการที่สาม รอกได้รับความเสียหายจนถึงจุดที่เกิดความเค้นไม่สม่ำเสมอ แต่สิ่งหนึ่งที่ควรทราบคือไม่มีการกระวนกระวายใจเมื่อหยุดและการเคลื่อนไหวขึ้นและลงไม่สม่ำเสมอ จึงสามารถขจัดปัญหาการทำงานของมอเตอร์ที่ผิดปกติได้ ดังนั้นชิ้นส่วนทางกลจะได้รับการวินิจฉัยก่อน และไม่พบความผิดปกติใดๆ ในระหว่างการทดสอบวินิจฉัย ซึ่งอยู่ภายในเกณฑ์ความคลาดเคลื่อน การใช้กฎการกำจัด ปัญหาเดียวที่เหลืออยู่คือสายพาน เมื่อตรวจสอบสายพานพบว่าสายพานนี้เพิ่งเปลี่ยนใหม่ อย่างไรก็ตาม เมื่อฉันตรวจสอบสายพานอย่างละเอียด ฉันพบว่าด้านในของสายพานมีระดับความเสียหายที่แตกต่างกัน เห็นได้ชัดว่าเกิดจากแรงไม่สม่ำเสมอ สาเหตุคืออะไร? ในระหว่างการวินิจฉัยพบว่าการวางตำแหน่งมอเตอร์มีปัญหา กล่าวคือ ตำแหน่งเชิงมุมของการหนีบไม่สมมาตรทำให้เกิดความเครียดที่ไม่สม่ำเสมอ
การแก้ไขปัญหา: เพียงติดตั้งมอเตอร์ใหม่ จัดมุม วัดระยะห่าง (มอเตอร์และแบริ่งแกน Z) และตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายพาน (ความยาว) เท่ากันทั้งสองด้าน ด้วยวิธีนี้ การเคลื่อนที่ที่ไม่สม่ำเสมอของแกน Z ขึ้นและลง รวมถึงสัญญาณรบกวนและความกระวนกระวายใจจะถูกกำจัด และการประมวลผลแกน Z กลับคืนสู่ภาวะปกติ
4. พารามิเตอร์ของระบบไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสมและมอเตอร์ทำงานผิดปกติ
พารามิเตอร์ระบบที่นำไปสู่ความแม่นยำในการตัดเฉือนที่ผิดปกติส่วนใหญ่ได้แก่ หน่วยป้อนเครื่องมือกล, ออฟเซ็ตศูนย์, ฟันเฟือง ฯลฯ ตัวอย่างเช่น ระบบ Frank CNC มีหน่วยป้อนสองหน่วย: เมตริกและอิมพีเรียล ในระหว่างกระบวนการซ่อมแซมเครื่องมือกล การประมวลผลภายในมักจะส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงค่าชดเชยและระยะห่างเป็นศูนย์ ควรทำการปรับเปลี่ยนและแก้ไขอย่างทันท่วงทีหลังจากแก้ไขข้อบกพร่องแล้ว ในทางกลับกัน การสึกหรอทางกลอย่างรุนแรงหรือการเชื่อมต่อที่หลวมอาจทำให้ค่าพารามิเตอร์ที่วัดได้เปลี่ยนแปลงไป การเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์จำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดด้านความแม่นยำในการประมวลผลของเครื่องมือกล
ปรากฏการณ์ข้อผิดพลาด: เครื่องกัด CNC แนวตั้งที่ผลิตในหางโจว ติดตั้งระบบ Beijing KND-10M ในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน พบว่าความแม่นยำของแกน X นั้นผิดปกติ
การวินิจฉัยข้อผิดพลาด: การตรวจสอบพบว่ามีช่องว่างในแกน X และมอเตอร์ไม่เสถียรเมื่อสตาร์ท เมื่อคุณสัมผัสมอเตอร์แกน X ด้วยมือ คุณจะรู้สึกว่ามอเตอร์ดึงแรง แต่การดึงจะไม่ชัดเจนเมื่อหยุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโหมดการขยับนิ้ว การวิเคราะห์เชื่อว่ามีสองสาเหตุของความล้มเหลว: ประการแรก ระยะฟันเฟืองของสกรูมีขนาดใหญ่มาก ประการที่สอง มอเตอร์แกน X ทำงานผิดปกติ
การแก้ไขปัญหา: ใช้ฟังก์ชันพารามิเตอร์ของระบบ KND-10M เพื่อดีบักมอเตอร์ ขั้นแรก ช่องว่างที่มีอยู่จะได้รับการชดเชย จากนั้นพารามิเตอร์ระบบเซอร์โวและพารามิเตอร์ฟังก์ชันปราบปรามพัลส์จะถูกปรับ ความกระวนกระวายใจของมอเตอร์แกน X จะถูกกำจัด และความแม่นยำในการตัดเฉือนของเครื่องมือกลก็กลับสู่สภาวะปกติ
