Analyse av vedlikeholdstilfeller for CNC-maskinverktøy som overskrider toleransen

CNC-maskinteknologien bruker hovedsakelig automatiserte maskinverktøy utstyrt med datakontrollsystemer for å logisk behandle kontrollkoder eller andre symbolske programmer, legge inn de behandlede numeriske kodene i CNC-enheten og kontrollere maskinverktøyet for å automatisk behandle deler i henhold til designkrav. Ved maskinering, hvis de mekaniske komponentene til CNC-maskinverktøyet lider av feil og slitasje, er det lett å forårsake presisjonsavviksfeil, som igjen påvirker maskineringskvaliteten og effektiviteten til hele komponenten. I denne forbindelse er det nødvendig å forbedre diagnose- og vedlikeholdsteknikkene for CNC-maskinverktøy som overskrider toleransefeilen, og effektivt unngå funksjonsfeil i maskinverktøyets nøyaktighet.
1. Analyse av feiltyper og egenskaper ved CNC-maskinverktøy
I den mekaniske produksjonsindustrien erstatter CNC-maskinverktøy gradvis vanlige maskinverktøy og blir mye brukt på grunn av deres fordeler med høy maskineringsnøyaktighet, høy maskineringseffektivitet og høyt nivå av mekanisering og intelligens. Men samtidig møter CNC-maskiner også utfordringer som høy vanskelighetsgrad av feil, komplekse og innbyrdes relaterte årsaker til feil, som stiller høyere tekniske krav til CNC-maskinverktøybehandling og applikasjonsbedrifter. Basert på analysen av ytelsen og strukturen til CNC-maskinverktøy, er det to vanlige typer feil i CNC-maskinverktøy.
1.1 Funksjonsfeil
Funksjonsfeil er hovedsakelig forårsaket av maskinvare- eller programvarefeil i CNC-maskiner med høye nivåer av mekanisering og intelligens. Funksjonsfeil har egenskapene til direktehet og enkel vedlikeholdshåndtering. Det er bare nødvendig å bestemme plasseringen av CNC-maskinverktøysfeilen og gjenopprette normal drift av maskinverktøyet ved å erstatte eller reparere skadede maskinvare- eller programvarefeil.
1.2 Feil ved maskineringsnøyaktighet som overskrider toleransen
Feilen ved maskineringsnøyaktighet som overskrider toleransegrensen har egenskapene til skjult og universalitet. Når det oppstår en maskineringsnøyaktighet som overskrider toleransegrensefeilen, fungerer de forskjellige funksjonene til CNC-maskinverktøyet normalt. Men hvis bearbeidingsnøyaktigheten til arbeidsstykket overskrider toleransegrensen alvorlig, vil det føre til at arbeidsstykket kasseres. Årsakene til at maskineringsnøyaktighet overskrider toleranseområdet er forskjellige, inkludert mekaniske årsaker som verktøyslitasje på CNC-maskinverktøy, samt elektriske feil i CNC-kontrollsystemer. Totalt sett presenterer den egenskaper som høye vedlikeholdsvansker og vidtrekkende påvirkning.
2. Prinsipper for diagnostisering av feil ved CNC-maskinverktøys maskineringsnøyaktighet som overskrider toleranse
Feilen med maskineringsnøyaktighet som overskrider toleransen til CNC-maskinverktøy presenterer en kompleks karakteristikk som krever en streng diagnostisk prosess i feildiagnose. Bare på denne måten kan effektiviteten av maskineringsnøyaktighet som overskrider toleransefeildiagnose og feilvedlikehold forbedres.
2.1 Prinsipp om ekstern først og intern senere
Årsaken til feil ved maskineringsnøyaktighet kan være mekaniske eller elektriske, og et CNC-maskinverktøy kan dekomponeres i elektriske, hydrauliske og mekaniske deler. Derfor, ved feilsøking, må vedlikeholdspersonell først inspisere det eksterne utstyret til verktøymaskinen, men det er nødvendig å unngå demontering av komponenter så mye som mulig, redusere skaden på demontering av utstyr til mekanisk utstyr, og sikre at CNC-maskinverktøyet har en lang levetid.
2.2 Prinsippet om mekanisk før elektrisk
Det totale utstyret til CNC-maskinverktøy er relativt stort, og det tar lang tid å feilsøke feil med maskineringsnøyaktighet som overskrider standarden én etter én, og vanskelighetsgraden for feildiagnose er relativt høy. Derfor kan mekanisk diagnose utføres først for å eliminere problemet med maskineringsnøyaktighet som overskrider toleransen forårsaket av mekaniske feil, og deretter kan elektrisk diagnose utføres for å sikre kvaliteten og sikkerheten til feilvedlikehold.
2.3 Prinsippet om statisk før dynamisk
Under feildiagnoseprosessen for CNC-maskinverktøy som overskrider toleransen, er det nødvendig å sikre at CNC-maskinverktøyet er i en avslått tilstand og søke etter mulig utstyrsskade mens den står stille. Etterpå, slå på CNC-maskinverktøyet for dynamisk inspeksjon av driftsfeil. Observer og test hver prosess og mekaniske komponent under drift for å fastslå hvor feilen er, og utføre feilvedlikeholdsarbeid.
2.4 Prinsippet om enkelhet før kompleksitet
Årsakene til å forårsake feil i maskineringsnøyaktigheten til CNC-maskinverktøy er forskjellige. Derfor, i prosessen med feilsøking og diagnose, er det nødvendig å ta i bruk prinsippet om enkel først og deretter kompleks, for å eliminere alle typer feil, unngå uaktsomhet og i stor grad forbedre effektiviteten av feilvedlikehold.
3. En metode for å finne og bedømme feil ved CNC-maskinverktøybehandlingsnøyaktighet som overskrider toleransen
3.1 Feilsøkingsmetode for CNC-maskinverktøy som overskrider toleransen
Generelt er det en viss grad av nøyaktighetsforskjell tillatt ved bearbeiding av CNC-maskindeler. Når nøyaktighetsforskjellen overstiger det akseptable området, er det definert som overskridelse av nøyaktighetstoleransen og kvaliteten på delene er ukvalifisert. Indikatoren for å måle maskineringsnøyaktigheten til maskinverktøy kalles Process Capability Index (CPK)
)Jo større indeksen er, jo mindre fluktuasjonsområdet til komponentstørrelsen og jo lavere er sannsynligheten for avvik. Den normale prosesskapasitetsindeksen for maskinverktøy er 1, og den ideelle prosesskapasitetsindeksen er 1,33. Når CPK er mindre enn 1, vurderes det at CNC-maskinverktøyet har en maskineringsnøyaktighetsfeil.
3.2 Feildiagnosemetode for CNC-maskinverktøy som overskrider toleransen
Maskineringsnøyaktigheten til CNC-maskinverktøy inkluderer geometrisk nøyaktighet, overføringsnøyaktighet og posisjonsnøyaktighet. Dersom det er et nøyaktighetsavvik, må det benyttes ulike diagnostiske metoder for å finne ut hvilken type nøyaktighetsavvik den tilhører, og deretter må årsakene til slike nøyaktighetsavviksfeil fastslås.
For det første, forstå kontrollmetodene for presisjon av CNC-maskinverktøy.
Ved generell komponentproduksjon oppnås kontrollen av maskineringsnøyaktigheten med CNC-maskinverktøy gjennom forskyvnings- og posisjoneringsnøyaktigheten til råvarene til de behandlede komponentene. Servosystemet i CNC-kontrollsystemet stiller inn mateforskyvningen til verktøymaskinen under komponentbearbeiding gjennom instruksjonspulskommandoer,
Og graden av samsvar mellom den faktiske forskyvningen av arbeidsbenken etter instruksjonen. Jo mindre feil i designkrav og faktisk forskyvning er, desto høyere er forskyvningsnøyaktigheten til servosystemet. De ofte brukte servosystemene inkluderer servosystemer med lukket sløyfe og servosystemer med delvis lukket sløyfe. Disse to systemene har samme kontrollprinsipp for forskyvningsnøyaktighet. De bruker begge interpolasjonsoperasjoner for å få posisjonsinstruksjoner for kontrollsystemet, og sender den faktiske posisjonsforskjellen til maskinens koordinatakse tilbake til maskinen gjennom posisjonsdeteksjonsenheter for å eliminere forskjellen så mye som mulig og oppnå nøyaktige posisjonsforskyvningsverdier. Forskjellen mellom de to systemene ligger i det faktum at presisjonsavviket forårsaket av lukket sløyfe servosystemfeil, transmisjonskjedefeil og mekaniske feil i bevegelse kan kompenseres for gjennom forhåndsdesign. Imidlertid kan ikke de mekaniske feilene og bevegelsesfeilene som genereres i det senere stadiet av et semi-lukket sløyfe-servosystem effektivt kompenseres,
Derfor er muligheten for maskineringsnøyaktighet som overgår standarden relativt høy.
For det andre, forstå de vanlige årsakene til presisjonsfeil i CNC-maskinverktøy.
I bearbeidingsprosessen til CNC-maskinverktøy, møter ethvert servosystem uunngåelig problemet med presisjonsmaskinering som overskrider toleransen, for eksempel mekaniske feil på maskinverktøyet som fører til en reduksjon i bevegelsesnøyaktighet. Under driften av CNC-maskinverktøy kan ujevn slitasje på nøkkelkomponenter som spindelen, styreskinnen og mutteren føre til redusert bevegelsesnøyaktighet. Parameterfasilitetene til det elektromekaniske utstyret til maskinverktøyet er urimelige, noe som kan føre til at innstillingen av posisjonskontrollrelaterte parametere som omvendt klaring og klemtoleranse er urimelige, og også føre til at nøyaktigheten overskrider toleransen. Langsiktig skjærekonstruksjon med overbelastning kan føre til at mekanisk og elektrisk utstyr til CNC-maskinverktøy mister trinn utover den angitte bevegelseshastigheten.
4. Analyse av vedlikeholdstilfeller for CNC-maskinverktøy som overskrider toleransen
4.1 Nåværende situasjon med CNC-maskinverktøys nøyaktighet som overskrider toleransefeil
For det første konkrete behandlingssaker. I den mekaniske produksjonsindustrien viser den halvlukkede CNC-dreiebenken CAK6150D uregelmessige dimensjoner i X-retningen og maskineringsnøyaktighet som overgår standarden under komponentbearbeiding. I følge analysen er toleransesonen for komponentene som behandles av CNC-maskinverktøyet 0.04-0.065 mm. Ved normal maskinering av CNC-maskinverktøyet er nøyaktighetsfeilen vanligvis 0.005-0.025 mm, og CPK-verdien er 1-1.13, som tilhører det normale maskineringsnøyaktighetsområdet. Komponentene som nå behandles har imidlertid problemet med at nøyaktigheten overskrider toleransen, og foruten skrap viser størrelsen på andre kvalifiserte komponenter også betydelige svingninger. Derfor, ved å eliminere årsaken til nøyaktighetsfeil, kan det konkluderes med at det er en tilfeldig maskineringsnøyaktighet som overskrider toleransefeil i CNC-maskinverktøy.
For det andre analyse av feilytelse. I analysen ble det funnet at lagrene til X-aksen og servoklikkkoblingsporten til semi-servo CNC-maskinverktøyet mangler smøring. Derfor vil kjølevæsken inne i maskinen ved høyhastighetsskjæring skade lagerkulene til det mekaniske utstyret, noe som forårsaker alvorlig slitasje på utstyret. Uregelmessig slitasje fører til forskjellige sideparametere for maskinholderen og ujevn posisjoneringsnøyaktighet. I tillegg ble det funnet at posisjoneringsstiftene eller -hullene til verktøyholderen til maskinverktøyet var sterkt slitt. Ved faktisk komponentbehandling var posisjoneringsposisjonen til den roterende verktøyholderen forskjellig hver gang, noe som resulterte i betydelige svingninger i maskineringsdimensjonene til hver komponent. På grunn av dårlig smøring av maskinverktøyets styreskinnene, fanges dessuten urenheter som papir- og jernspåner mellom de dynamiske og statiske styreskinneparene, noe som resulterer i ujevne endringer i friksjonsmotstanden mellom de dynamiske og statiske styreskinneparene, og en forringelse i bevegelsesegenskapene til verktøymaskinen.
4.2 Vedlikeholdsstrategi for maskineringsnøyaktighet for CNC-maskinverktøy som overskrider toleransefeil
Basert på typene feil som oppstår når maskineringsnøyaktigheten til denne modellen av CNC-maskinverktøy overstiger standarden, er det nødvendig å utføre feilvedlikeholdsstyring. Som svar på problemer med lagersvikt, er det nødvendig å regelmessig utføre lagersmøring for å sikre forlengelse av lagerlevetiden, og det er strengt forbudt å bruke utstyr utover belastningen. Når det gjelder spørsmålet om verktøyholderens posisjoneringsslitasje, er det nødvendig å styrke regelmessig vedlikehold og inspeksjon av utstyret, ta hensyn til smøring av verktøyholderen og forhindre kollisjonshendelser eller lastkutteulykker. Som svar på funksjonsfeilen i de dynamiske og statiske styreskinnene, er det nødvendig å fortsette å fylle drivstoff på styreskinnene, erstatte skadede skrapeplater i tide og styrke daglig vedlikehold og beskyttelse.
5. Konklusjon
I maskineringsaktivitetene til CNC-maskinverktøy er det nødvendig å strengt forhindre og kontrollere problemet med maskineringsnøyaktighet som overskrider toleransen. I faktiske maskineringsoperasjoner er det funnet at forekomsten av maskineringsnøyaktighet som overskrider toleransen til deler, påvirkes av forskjellige faktorer, og feilplasseringen og manifestasjonen som presenteres er også forskjellig. Å ta i bruk den korrekte presisjonsfeildeteksjons- og vurderingsmetoden, og utvikle vedlikeholdsplaner for hver type feil, utføre feilvedlikeholdshåndtering én etter én, for å oppnå målet om å forbedre produksjons- og prosesseringskvaliteten til CNC-maskinverktøy.