لماذا تنخفض دقة الآلات الآلية فجأة؟

1. أسباب الأخطاء غير الطبيعية في دقة المعالجة
إن أسباب أخطاء دقة المعالجة غير الطبيعية سرية للغاية ويصعب تشخيصها. ويمكن تلخيص خمسة أسباب رئيسية: تم تعديل أو تغيير وحدة التغذية للأداة الآلية؛ إزاحة صفرية غير طبيعية لكل محور من محاور الآلة؛ خلوص عكسي محوري غير طبيعي؛ حالة تشغيل المحرك غير الطبيعية، أي الأجزاء الكهربائية وأجزاء التحكم غير الطبيعية؛ الأعطال الميكانيكية، مثل البراغي والمحامل والوصلات والمكونات الأخرى. بالإضافة إلى ذلك، فإن برمجة برامج التشغيل واختيار أدوات القطع والعوامل البشرية قد تؤدي أيضًا إلى دقة تصنيع غير طبيعية.
2. مبادئ تشخيص الأخطاء في أدوات آلة CNC
إن أداة آلة CNC الخارجية والداخلية عبارة عن أداة آلية تدمج المكونات الميكانيكية والهيدروليكية والكهربائية، وبالتالي فإن حدوث أعطالها سوف ينعكس أيضًا بشكل شامل من خلال هذه العوامل الثلاثة. يجب على موظفي الصيانة أولاً فحص واحد تلو الآخر من الخارج إلى الداخل، ومحاولة تجنب الفتح والتفكيك بشكل عشوائي، وإلا فسيؤدي ذلك إلى توسيع الخطأ، وفقدان دقة أداة الآلة، وتقليل الأداء.
بشكل عام، من الأسهل اكتشاف الأخطاء الميكانيكية، في حين أن تشخيص الأخطاء في أنظمة CNC أكثر صعوبة. قبل استكشاف الأخطاء وإصلاحها، انتبه أولاً إلى إزالة الأخطاء الميكانيكية، والتي يمكن أن تحقق في كثير من الأحيان ضعف النتيجة بنصف الجهد.
قبل تشغيل أداة الآلة، من الضروري أولاً ملاحظة واختبار وتحليل والتأكد من أنه خطأ غير مدمر عندما تكون أداة الآلة في حالة ثابتة مع انقطاع التيار الكهربائي؛ في ظل ظروف التشغيل، قم بإجراء المراقبة الديناميكية والفحص والاختبار لتحديد الأخطاء. بالنسبة للعيوب المدمرة، يجب إزالة الخطر قبل أن يتم تطبيق الطاقة.
عندما تتشابك أخطاء متعددة وتتخفي، ولا توجد طريقة للبدء في الوقت الحالي، يجب حل المشكلات السهلة أولاً، ومن ثم يجب حل المشكلات الصعبة. في كثير من الأحيان، بعد حل المشكلات البسيطة، قد تصبح المشكلات الأكثر صعوبة أسهل أيضًا.
3. طريقة تشخيص الأعطال لأدوات آلة CNC
الطريقة البديهية: (الملاحظة، الشم، الاستجواب، القطع) السؤال عن أعطال الأدوات الآلية، وظروف المعالجة، وما إلى ذلك؛ التحقق من - معلومات إنذار CRT، وأضواء مؤشر الإنذار، والتشوه، والتدخين، وحرق المكثفات والمكونات الأخرى، وتعثر أجهزة الحماية؛ صوت غير طبيعي أثناء الاستماع. الرائحة - المكونات الكهربائية لها رائحة محترقة وروائح كريهة أخرى؛ تسخين اللمس، والاهتزاز، وضعف الاتصال، وما إلى ذلك.
طريقة فحص المعلمات: عادة ما يتم تخزين المعلمات في ذاكرة الوصول العشوائي. في بعض الأحيان، قد يؤدي عدم كفاية جهد البطارية، أو انقطاع التيار الكهربائي على المدى الطويل للنظام، أو التداخل الخارجي إلى فقدان المعلمة أو الارتباك. يجب فحص المعلمات ذات الصلة ومعايرتها بناءً على خصائص الخطأ.
طريقة العزل: بالنسبة لبعض الأخطاء التي يصعب تمييزها بين الجزء CNC أو النظام المؤازر أو الجزء الميكانيكي، غالبًا ما يتم استخدام طريقة العزل.
استبدال القالب المعيب المشتبه به بلوحة احتياطية بنفس الوظيفة، أو تبادل القوالب أو الوحدات بنفس الوظيفة، باستخدام نفس نوع طريقة التبديل.
تتضمن طريقة اختبار البرنامج الوظيفي كتابة بعض البرامج الصغيرة لجميع تعليمات G وM وS وT وغيرها من الوظائف. عند تشخيص الأخطاء، يمكن تشغيل هذه البرامج لتحديد نقص الوظائف.
4. مثال على تشخيص ومعالجة أخطاء دقة الآلات غير الطبيعية
أ. عطل ميكانيكي يؤدي إلى دقة تصنيع غير طبيعية
ظاهرة الخلل: مركز تصنيع عمودي SV-1000 واحد يستخدم نظام فرانك. أثناء تصنيع قالب قضيب التوصيل، تم اكتشاف فجأة أن تغذية المحور Z كانت غير طبيعية، مما أدى إلى خطأ قطع لا يقل عن 1 مم (القطع الزائد في اتجاه Z).
تشخيص الخطأ: أثناء التحقيق تبين أن العطل حدث فجأة. تكون الآلة الآلية في وضع التشغيل، وتحت الإدخال اليدوي للبيانات، تعمل جميع المحاور بشكل طبيعي وتعود إلى النقطة المرجعية دون أي مطالبات إنذار. تم استبعاد احتمال حدوث أخطاء جسيمة في جزء التحكم الكهربائي. ينبغي التحقق من الجوانب التالية واحدا تلو الآخر.
تحقق من أجزاء برنامج التشغيل الآلي التي يتم تشغيلها عندما تكون دقة أداة الآلة غير طبيعية، خاصة فيما يتعلق بتعويض طول الأداة ومعايرة وحساب نظام إحداثيات التشغيل الآلي (G54-G59).
تحت وضع الركض، يتم تحريك المحور Z بشكل متكرر، وبعد التشخيص البصري واللمسي والسمعي لحالة حركته، وجد أن ضجيج حركة المحور Z غير طبيعي، خاصة عند الركض السريع، تكون الضوضاء أكثر وضوحًا . وبناءً على ذلك، قد تكون هناك مخاطر خفية في الجانب الميكانيكي.
تحقق من دقة المحور Z لأداة الآلة. حرك المحور Z باستخدام مولد نبض مكرنك يدوي (اضبط تكبيره على 1) × عند ترس 100، أي أنه لكل خطوة تغيير، يغذي المحرك 0.1 مم، ولاحظ الحركة للمحور Z مع مقياس الاتصال الهاتفي. بعد الحفاظ على الحركة العادية أحادية الاتجاه كنقطة بداية للحركة الأمامية، مع كل تغيير في مولد النبض، المسافة الفعلية لحركة المحور Z للأداة الآلية d=d1=d{{10 }}d3=...=0.1mm يشير إلى أن المحرك يعمل بشكل جيد وأن دقة تحديد الموضع جيدة أيضًا. يمكن تقسيم التغير في إزاحة الحركة الفعلية للأداة الآلية إلى أربع مراحل:
(1) Machine tool movement distance d1>د=0.1 مم (المنحدر أكبر من 1).
(2) Manifested as d1=0.1mm>d2>d3 (المنحدر أقل من 1).
(3) لم تتحرك آلية الأداة الآلية فعليًا وأظهرت خلوصًا عكسيًا قياسيًا.
(4) مسافة حركة الآلة تساوي القيمة المحددة لمولد النبض (مع ميل 1)، وتعود إلى الحركة الطبيعية لأداة الآلة.
بغض النظر عن كيفية تعويض الخلوص العكسي، فإن ما يميزه هو أنه، باستثناء التعويض في المرحلة (3)، لا تزال التغييرات في المراحل الأخرى موجودة، خاصة في المرحلة (1)، مما يؤثر بشكل خطير على دقة تصنيع أداة الآلة. أثناء عملية التعويض وجد أنه كلما زاد تعويض الفجوة، زادت المسافة المقطوعة خلال المرحلة (1).
تحليل الفحص أعلاه، يعتقد أن هناك عدة أسباب محتملة: أولا، هناك خلل في المحرك، ثانيا، هناك عطل ميكانيكي، وثالثا، هناك فجوة في المسمار. لمزيد من تشخيص العطل، افصل المحرك والمسمار تمامًا، وافحص المحرك والأجزاء الميكانيكية بشكل منفصل. تظهر نتيجة الفحص أن المحرك يعمل بشكل طبيعي؛ في تشخيص الجزء الميكانيكي، وجد أن هناك فجوة كبيرة في الحركة الأولية عند تدوير المسمار الرئيسي يدويًا. في ظل الظروف العادية، يجب أن يكون من الممكن الشعور بالحركة المنظمة والسلسة للمحامل.
التعامل مع الأخطاء: بعد التفكيك والفحص، وجد أن المحامل تالفة بالفعل وكانت هناك محامل كروية تتساقط. بعد الاستبدال، عادت الآلة إلى وضعها الطبيعي.
ب. يؤدي منطق التحكم غير المناسب إلى دقة تصنيع غير طبيعية
ظاهرة الخطأ: مركز التصنيع الذي تنتجه شركة تصنيع الأدوات الآلية في شنغهاي لديه نظام فرانك. أثناء عملية التصنيع، تبين أن دقة المحور السيني لأداة الآلة كانت غير طبيعية، مع حد أدنى لخطأ الدقة يبلغ 0.008 مم وحد أقصى لخطأ الدقة يبلغ 1.2 مم. تشخيص الأخطاء: أثناء الفحص، تم إعداد الآلة الآلية بنظام إحداثيات قطعة العمل G54 كما هو مطلوب. ضمن وضع إدخال البيانات يدويًا، قم بتشغيل برنامج في نظام الإحداثيات G54، أي "GOOG90G54X60.OY70.OF150; M30;". بعد تشغيل السرير الاحتياطي، تكون قيمة الإحداثيات الميكانيكية المعروضة على الشاشة هي (المحور السيني) "-1025.243". سجل هذه القيمة. بعد ذلك، في الوضع اليدوي، انقل أداة الآلة إلى أي موضع آخر وقم بتشغيل مقطع البرنامج السابق مرة أخرى في وضع إدخال البيانات يدويًا. بعد توقف أداة الآلة، تبين أن القيمة الإحداثية لأداة الآلة معروضة كـ "-1024.891"، وهي مختلفة بمقدار 0.352 مم عن القيمة بعد التنفيذ السابق. باستخدام نفس الطريقة، قم بتحريك المحور السيني إلى مواضع مختلفة وقم بتنفيذ مقطع البرنامج بشكل متكرر، وتكون القيم المعروضة على الشاشة كلها مختلفة (غير مستقرة).
كشف الفحص الدقيق للمحور السيني باستخدام مقياس القرص أن الخطأ الفعلي في الوضع الميكانيكي كان متسقًا مع الخطأ الذي تظهره الأرقام، مما يشير إلى أن سبب الخلل هو الخطأ المتكرر المفرط في تحديد الموضع على المحور السيني. التحقق من الخلوص العكسي ودقة تحديد موضع المحور السيني وتعويض قيمة الخطأ مرة أخرى لم يكن له أي تأثير. لذلك، يُشتبه في وجود مشكلات في مسطرة الشبكة ومعلمات النظام. ولكن لماذا حدث مثل هذا الخطأ الكبير دون وجود رسائل إنذار مقابلة؟ أظهر المزيد من الفحص أن هذا المحور عمودي، وعندما يتم تحرير المحور السيني، يسقط صندوق المغزل لأسفل، مما يسبب الخطأ.
معالجة الأخطاء: تم تعديل برنامج التحكم المنطقي PLC للأداة الآلية، أي أنه عند تحرير المحور X، قم بتمكين تحميل المحور X أولاً، ثم حرر المحور X؛ عند تثبيت المحور X، قم أولاً بتثبيت المحور X ثم قم بإزالة التمكين. بعد التعديل، تم حل العطل في أداة الآلة.
ج. دقة تصنيع غير طبيعية ناجمة عن مشكلات في موضع أداة الآلة
ظاهرة الخلل: ماكينة طحن CNC عمودية يتم إنتاجها في مدينة Hangzhou، ومجهزة بنظام Beijing KND-10M. أثناء الركض أو الآلات، تم العثور على تشوهات في المحور Z.
تشخيص الخطأ: عند الفحص، وجد أن المحور Z يتحرك بشكل غير متساو لأعلى ولأسفل مع وجود ضوضاء، وهناك فجوة معينة. عند بدء تشغيل المحرك، يكون هناك ضوضاء غير مستقرة وتوزيع غير متساوي للقوة في الحركة الصعودية للمحور Z تحت وضع الركض، ويشعر أن المحرك يهتز بشدة؛ عند التحرك للأسفل، لا يوجد مثل هذا الاهتزاز الواضح؛ عند التوقف، لا يوجد أي اهتزاز، وهو ما يكون أكثر وضوحًا أثناء عملية المعالجة. يشير التحليل إلى أن هناك ثلاثة أسباب للخلل: أولاً، الخلوص العكسي للمسمار كبير جدًا؛ والثاني هو التشغيل غير الطبيعي لمحرك المحور Z؛ المشكلة الثالثة هي تلف البكرة بسبب توزيع القوة بشكل غير متساوٍ. ولكن هناك شيء واحد يجب ملاحظته وهو أنه لا يوجد اهتزاز عند التوقف والحركة غير المتساوية لأعلى ولأسفل، لذلك يمكن استبعاد مشكلة التشغيل غير الطبيعي للمحرك. لذلك، قم أولاً بتشخيص الجزء الميكانيكي، ولم يتم العثور على أي تشوهات أثناء عملية الاختبار التشخيصي، ضمن التسامح. باستخدام قاعدة الاستبعاد، المشكلة الوحيدة المتبقية هي الحزام. عند فحص الحزام تبين أنه تم استبداله للتو. ومع ذلك، عند فحص الحزام بعناية، وجد أن هناك درجات متفاوتة من الضرر في الجزء الداخلي من الحزام، والذي كان من الواضح أنه ناجم عن القوة غير المتساوية. ما هو السبب في ذلك؟ في التشخيص، وجد أن هناك مشكلة في وضع المحرك، أي أن زاوية وموضع التثبيت غير متماثلين، مما يؤدي إلى قوة غير متساوية.
التعامل مع الأخطاء: ما عليك سوى إعادة تثبيت المحرك، ومواءمته مع الزاوية، وقياس المسافة (بين المحرك ومحمل المحور Z)، والتأكد من أن الطول على جانبي الحزام متساوي. بهذه الطريقة، يتم التخلص من الحركة غير المتساوية لأعلى ولأسفل للمحور Z، وكذلك الضوضاء والاهتزاز، وتعود معالجة المحور Z إلى وضعها الطبيعي.
D. معلمات النظام غير محسنة، المحرك يعمل بشكل غير طبيعي
تتضمن معلمات النظام التي تسبب دقة تصنيع غير طبيعية بشكل أساسي وحدة تغذية الماكينة، والإزاحة الصفرية، والتخليص العكسي، وما إلى ذلك. على سبيل المثال، يحتوي نظام Frank CNC على نوعين من وحدات التغذية: متري وإمبراطوري. في عملية إصلاح الأدوات الآلية، غالبًا ما تؤثر المعالجة المحلية على التغييرات في الإزاحة الصفرية والتخليص. بعد حل الخطأ، ينبغي إجراء التعديلات والتعديلات في الوقت المناسب؛ من ناحية أخرى، قد يتسبب التآكل الميكانيكي الشديد أو مواضع الاتصال الفضفاضة أيضًا في حدوث تغييرات في القيم المقاسة للمعلمات، وهناك حاجة إلى تعديلات مقابلة لتلبية متطلبات دقة تصنيع الأدوات الآلية.
ظاهرة الخلل: ماكينة طحن CNC عمودية يتم إنتاجها في مدينة Hangzhou، ومجهزة بنظام Beijing KND-10M. أثناء عملية التصنيع، وجد أن دقة المحور السيني كانت غير طبيعية.
تشخيص الخلل: عند الفحص وجد أن هناك فجوة معينة في المحور X وهناك ظاهرة غير مستقرة عند تشغيل المحرك. عند لمس محرك المحور X بيدك، تشعر أن المحرك يسحب بقوة كبيرة، ولكن عندما يتوقف، لا يكون السحب واضحًا، خاصة في وضع الركض. يشير التحليل إلى أن هناك سببين للخلل: أولاً، هناك رد فعل عنيف كبير بين مسامير الرصاص؛ المشكلة الثانية هي التشغيل غير الطبيعي لمحرك المحور X.
معالجة الأخطاء: استخدم وظيفة المعلمة لنظام KND-10M لتصحيح أخطاء المحرك. أولاً، تعويض الفجوات الموجودة، ثم ضبط معلمات نظام المؤازرة ومعلمات وظيفة كبت النبض، والقضاء على اهتزاز محرك المحور X، واستعادة دقة المعالجة لأداة الآلة إلى وضعها الطبيعي.