Les causes des défauts anormaux de précision d’usinage sont très cachées et difficiles à diagnostiquer. Aujourd'hui, j'ai résumé pour vous les 4 principes de diagnostic et les 5 méthodes de diagnostic. Les connaissez-vous tous ?
1. Causes des défauts anormaux de précision d’usinage
Cinq raisons principales : l'unité d'avance de la machine-outil est modifiée ou changée ; le décalage zéro de chaque axe de la machine-outil est anormal ; le jeu axial est anormal ; l'état de fonctionnement du moteur est anormal, c'est-à-dire que les pièces électriques et de commande sont anormales ; défaillance mécanique, telle que vis, roulements, accouplements et autres composants. De plus, la préparation des programmes de traitement, la sélection des outils et les facteurs humains peuvent également conduire à une précision de traitement anormale.
2. Principes de diagnostic des défauts des machines-outils CNC
1. Regardez d’abord l’extérieur, puis l’intérieur. Les machines-outils CNC sont des machines-outils qui intègrent la mécanique, l'hydraulique et l'électricité, de sorte que l'apparition de défauts sera également reflétée de manière globale par ces trois éléments. Le personnel de maintenance doit d'abord effectuer des inspections une par une de l'extérieur vers l'intérieur et essayer d'éviter un déballage et un démontage aléatoires. Sinon, le défaut sera amplifié, la machine-outil perdra en précision et les performances seront réduites.
2. Mécanique d’abord, puis électrique. D'une manière générale, les défauts mécaniques sont plus faciles à détecter, tandis que le diagnostic des défauts du système CNC est plus difficile. Avant le dépannage, veillez d’abord à éliminer les défauts mécaniques, ce qui permet souvent d’obtenir un résultat double avec deux fois moins d’effort.
3. Statique d’abord, puis dynamique. Premièrement, dans l'état statique de la machine-outil avec mise hors tension, grâce à la compréhension, à l'observation, aux tests et à l'analyse, la machine-outil ne peut être mise sous tension qu'après confirmation qu'il s'agit d'un défaut non destructif ; dans les conditions de fonctionnement, effectuer une observation dynamique, inspecter et tester pour trouver les défauts. En cas de défauts destructeurs, le danger doit être éliminé avant la mise sous tension.
4. Simple d’abord, puis complexe. Lorsque plusieurs défauts sont entrelacés et dissimulés et que vous ne savez pas par où commencer, vous devez d’abord résoudre les problèmes faciles, puis les plus difficiles. Souvent, une fois des problèmes simples résolus, des problèmes difficiles peuvent devenir plus faciles.
3. Méthodes de diagnostic des défauts des machines-outils CNC
1. Méthode intuitive : (regarder, entendre et demander) Demander - phénomènes de défauts de machines-outils, conditions de traitement, etc. ; regardez - informations d'alarme CRT, voyants d'alarme, condensateurs et autres composants déformés, fumés et brûlés, déclenchement du protecteur, etc. ; écouter - anomalie Son ; odeur - l'odeur de composants électriques brûlés et d'autres odeurs ; toucher - chaleur, vibrations, mauvais contact, etc.
2. Méthode de vérification des paramètres : les paramètres sont généralement stockés dans la RAM. Parfois, la tension de la batterie est insuffisante, le système n'est pas alimenté pendant une longue période ou des interférences externes entraîneront une perte ou une confusion des paramètres. Les paramètres pertinents doivent être vérifiés et calibrés en fonction des caractéristiques du défaut.
3. Méthode d'isolement : Pour certains défauts, il est difficile de distinguer s'ils sont causés par la pièce CNC, le système d'asservissement ou la pièce mécanique. La méthode d'isolement est souvent utilisée.
4. Une méthode de remplacement similaire utilise une carte de rechange avec la même fonction pour remplacer le module défectueux suspecté, ou échange des modules ou des unités avec la même fonction.
5. Méthode de test des programmes fonctionnels : écrivez quelques petits programmes pour toutes les instructions des fonctions G, M, S et T. Exécutez ces programmes lors du diagnostic des défauts pour déterminer le manque de fonctions.
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(Source de l'image : Angke Machine-Outil)
4. Exemples de diagnostic de défauts et de traitement d'une précision d'usinage anormale
1. Une défaillance mécanique entraîne une précision de traitement anormale
Phénomène de défaut : un centre d'usinage vertical SV-1000 utilise le système Frank. Lors du traitement du moule de bielle, il a été soudainement découvert que l'avance sur l'axe Z était anormale, provoquant une erreur de coupe d'au moins 1 mm (surcoupe dans la direction Z).
Diagnostic de panne : Au cours de l'enquête, il a été appris que la panne s'était produite soudainement. La machine-outil effectue un jogging et chaque axe fonctionne normalement en mode de saisie manuelle des données et revient normalement au point de référence. Il n'y a pas d'invite d'alarme et la possibilité d'un défaut grave dans la partie de commande électrique est éliminée. Les aspects suivants doivent être principalement vérifiés un par un.
Vérifiez le segment du programme de traitement qui est en cours d'exécution lorsque la précision de la machine-outil est anormale, en particulier la compensation de la longueur de l'outil, l'étalonnage et le calcul du système de coordonnées de traitement (G54-G59).
En mode jogging, l'axe Z est déplacé à plusieurs reprises et l'état du mouvement est diagnostiqué par la vue, le toucher et l'écoute. Il s'avère que le bruit de mouvement dans la direction Z est anormal, en particulier en mode jogging rapide, le bruit est plus évident. À en juger par cela, les machines peuvent contenir des dangers cachés.
Vérifiez la précision de l'axe Z de la machine-outil. Déplacez l'axe Z avec un générateur d'impulsions manuel (réglez le grossissement sur 1 × 1 0 0, c'est-à-dire que le moteur avance de 0,1 mm pour chaque pas) et observez le mouvement de l'axe Z avec un comparateur à cadran. Une fois que le mouvement à sens unique reste normal, il sert de point de départ au mouvement vers l’avant. Chaque fois que le pulseur change d'un pas, la distance réelle du mouvement de l'axe Z de la machine-outil est 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 (la pente est inférieure à 1) ; (3) Le mécanisme de la machine-outil ne bouge pas réellement, montrant le jeu le plus standard ; (4) La distance de déplacement de la machine-outil est égale à la valeur prédéterminée du pulseur (la pente est égale à 1) et la machine-outil revient à son mouvement normal. Quelle que soit la manière dont le jeu est compensé, et ses caractéristiques sont les suivantes : à l'exception de la compensation (3) d'étape, des changements dans d'autres étapes existent toujours, en particulier l'étape (1), ce qui affecte sérieusement la précision d'usinage de la machine-outil. Lors de la compensation, on constate que plus la compensation du jeu est importante, (1) La distance parcourue dans l'étape est également plus grande.
Après avoir analysé l'inspection ci-dessus, nous pensons qu'il y a plusieurs raisons possibles : premièrement, il y a une anomalie dans le moteur, deuxièmement, il y a une défaillance mécanique et troisièmement, il y a un espace dans la vis. Afin de diagnostiquer davantage le défaut, désengagez complètement le moteur et la vis, et inspectez respectivement le moteur et les pièces mécaniques. Le résultat de l'inspection est que le moteur fonctionne normalement ; lors du diagnostic de la pièce mécanique, il a été constaté que lorsque la vis est tournée à la main, il existe une forte sensation de vide au début du mouvement de retour. Dans des circonstances normales, vous devriez pouvoir sentir le roulement se déplacer de manière ordonnée et fluide.
Dépannage : Après démontage et inspection, il s'est avéré que le roulement était effectivement endommagé et que les billes sont tombées. La machine est revenue à la normale après remplacement.
2. Une logique de contrôle inappropriée entraîne une précision de traitement anormale
Phénomène de défaut : Un centre d'usinage produit par un fabricant de machines-outils de Shanghai, le système est Frank. Au cours du processus d'usinage, il a été constaté que la précision de l'axe X de la machine-outil était anormale. L'erreur de précision minimale était de 0,008 mm et la maximale était de 1,2 mm. Diagnostic des défauts : lors de l'inspection, la machine-outil a réglé le système de coordonnées de la pièce G54 comme requis. En mode de saisie manuelle des données, exécutez un programme dans le système de coordonnées G54, à savoir "GOOG90G54X60.OY70.OF150; M30;". Une fois le fonctionnement de la machine-outil terminé, la valeur des coordonnées mécaniques affichée sur l'écran est (axe X) "-1025.243", enregistrez. Réduisez cette valeur. Ensuite, en mode manuel, déplacez la machine-outil vers n'importe quelle autre position et exécutez à nouveau le segment de programme en mode de saisie manuelle des données. Après l'arrêt de la machine-outil, on constate que la valeur des coordonnées de la machine-outil est affichée sous la forme "-1024.891", identique à l'exécution précédente. La différence entre ces dernières valeurs est de 0,352 mm. Suivez la même méthode, déplacez le jogging de l'axe X vers différentes positions et exécutez ce segment de programme à plusieurs reprises, mais les valeurs affichées sur l'écran sont différentes (instables). Vérifiez soigneusement l'axe X avec un comparateur à cadran et constatez que l'erreur réelle de la position mécanique est fondamentalement cohérente avec l'erreur affichée par les chiffres. Par conséquent, on pense que la cause du défaut est une erreur de positionnement excessive et répétée de l’axe X. Vérifiez le jeu et la précision du positionnement de l'axe X et compensez à nouveau la valeur d'erreur, mais cela n'a aucun effet. Par conséquent, on soupçonne qu’il y a un problème avec la règle du réseau et les paramètres du système. Mais pourquoi une erreur aussi importante s'est produite, mais aucun message d'alarme correspondant n'est apparu. Une inspection plus approfondie a révélé que cet axe est un axe vertical et que lorsque l'axe X est relâché, le boîtier de broche tombe vers le bas, provoquant l'erreur.
Dépannage : le programme de contrôle logique PLC de la machine-outil a été modifié, c'est-à-dire que lorsque l'axe X est desserré, l'axe X est activé et chargé en premier, puis l'axe X est desserré ; lorsque l'axe X est serré, l'axe X est serré en premier. Après cela, supprimez l'activation. Après réglage, le problème de la machine-outil a été résolu.
3. Les problèmes de position des machines-outils entraînent une précision de traitement anormale
Phénomène de défaut : une fraiseuse CNC verticale produite à Hangzhou, équipée du système Beijing KND-10M. Lors d'un jogging ou d'un usinage, une anomalie dans l'axe Z a été détectée.
Diagnostic des défauts : l'inspection a révélé que l'axe Z montait et descendait de manière inégale et faisait du bruit, et qu'il y avait un certain écart. Lorsque le moteur démarre, il y a un bruit instable et une force inégale dans le mouvement ascendant de l'axe Z en mode jogging, et le moteur tremble. En descendant, les secousses ne sont pas si évidentes ; quand il s'arrête, il n'y a pas de tremblement. C'est plus évident lors du traitement. L'analyse estime qu'il y a trois raisons à l'échec : premièrement, le jeu des vis est très important ; deuxièmement, le moteur de l'axe Z fonctionne anormalement ; troisièmement, la poulie est endommagée au point d’être soumise à une contrainte inégale. Mais une chose à noter est qu'il n'y a pas de gigue lors de l'arrêt et que le mouvement de haut en bas est inégal, de sorte que le problème d'un fonctionnement anormal du moteur peut être éliminé. Par conséquent, la partie mécanique est diagnostiquée en premier et aucune anomalie n'est constatée lors du test de diagnostic, ce qui se situe dans la tolérance. En utilisant la règle de l'élimination, le seul problème restant était la ceinture. Lors de l'inspection de la courroie, j'ai constaté que cette courroie venait d'être remplacée. Cependant, lorsque j’ai soigneusement inspecté la courroie, j’ai constaté qu’il y avait différents degrés de dommages sur la face intérieure de la courroie. Cela était évidemment dû à une force inégale. , quelle est la cause? Lors du diagnostic, il a été constaté qu'il y avait un problème avec le placement du moteur, c'est-à-dire que la position angulaire du serrage était asymétrique, provoquant une contrainte inégale.
Dépannage : réinstallez simplement le moteur, alignez l'angle, mesurez la distance (moteur et roulement de l'axe Z) et assurez-vous que la courroie (longueur) est égale des deux côtés. De cette façon, le mouvement inégal de l'axe Z de haut en bas ainsi que le bruit et la gigue sont éliminés, et le traitement de l'axe Z revient à la normale.
4. Les paramètres du système ne sont pas optimisés et le moteur fonctionne anormalement.
Les paramètres du système qui conduisent à une précision d'usinage anormale incluent principalement l'unité d'avance de la machine-outil, le décalage d'origine, le jeu, etc. Par exemple, le système CNC Frank dispose de deux unités d'avance : métrique et impériale. Au cours du processus de réparation des machines-outils, le traitement local affecte souvent les modifications du décalage d'origine et du jeu. Des ajustements et des modifications doivent être effectués en temps opportun une fois le défaut résolu. D'un autre côté, une usure mécanique importante ou des connexions desserrées peuvent également entraîner une modification des valeurs des paramètres mesurés. Les changements de paramètres nécessitent des modifications correspondantes pour répondre aux exigences de précision du traitement des machines-outils.
Phénomène de défaut : une fraiseuse CNC verticale produite à Hangzhou, équipée du système Beijing KND-10M. Au cours du processus d'usinage, il a été découvert que la précision de l'axe X était anormale.
Diagnostic des défauts : L'inspection a révélé qu'il y a un certain écart dans l'axe X et que le moteur est instable au démarrage. Lorsque vous touchez le moteur de l'axe X avec votre main, vous sentez que le moteur tire fortement, mais la traction n'est pas évidente lorsqu'il s'arrête, surtout en mode inching. L'analyse estime qu'il y a deux raisons à l'échec : premièrement, le jeu des vis est très important ; Deuxièmement, le moteur de l'axe X fonctionne anormalement.
Dépannage : utilisez la fonction de paramètre du système KND-10M pour déboguer le moteur. Tout d'abord, l'écart existant est compensé, puis les paramètres du système d'asservissement et les paramètres de la fonction de suppression d'impulsions sont ajustés. La gigue du moteur de l'axe X est éliminée et la précision d'usinage de la machine-outil revient à la normale.
