Proceso de generación de alarmas y análisis de fallas de máquina herramienta CNC SIEMENS810D.
(1) Método de diagnóstico de rutina
Las inspecciones de rutina de las partes mecánicas, eléctricas, hidráulicas y otras partes de las máquinas herramienta CNC generalmente incluyen: (1) Verificar las especificaciones de la fuente de alimentación ( incluyendo voltaje, frecuencia, secuencia de fases, capacidad, etc.) cumplen con los requisitos (2) Si las conexiones del CNC, servoaccionamiento, accionamiento del husillo, motor y señales de entrada/salida son correctas y confiables; , servoaccionamiento y otros dispositivos Si la placa está instalada firmemente y si las piezas de conexión están sueltas (4) Si los extremos de ajuste y los potenciómetros del CNC, servoaccionamiento, accionamiento del husillo, etc. están configurados y ajustados correctamente; aceite de piezas hidráulicas, neumáticas y lubricantes Si la presión, la presión del aire, etc. cumplen con los requisitos de la máquina herramienta (6) Si hay algún daño evidente en los componentes eléctricos y las piezas mecánicas;
(2) Método de diagnóstico de estado
Determine la causa de la falla monitoreando el estado de funcionamiento del actuador. En los sistemas CNC modernos, detección dinámica y estática de los principales parámetros de los sistemas de servoalimentación, sistemas de accionamiento de husillo, módulos de potencia y otros componentes, así como el estado de todas las señales de entrada y salida del sistema CNC, incluidos relés internos, temporizadores, etc. ., también se puede realizar a través del sistema CNC. Se comprueban los parámetros de diagnóstico.
(3) Método de diagnóstico de acción
Al observar y monitorear la acción real de la máquina herramienta, podemos determinar la ubicación del mal funcionamiento y rastrear el origen del fallo.
(4) Método de autodiagnóstico del sistema
Esto consiste en utilizar el programa de autodiagnóstico interno del sistema o un software de diagnóstico especial para autodiagnosticar el hardware clave dentro del sistema y el sistema. Software de control. Métodos de diagnóstico y pruebas. Incluye principalmente tres aspectos: autodiagnóstico de encendido, monitoreo en línea y pruebas fuera de línea.
Fallos comunes y métodos de solución de problemas de las máquinas herramienta CNC
1. Cuando se operan las direcciones positiva y negativa del eje lineal de la máquina herramienta CNC, el eje lineal se mueve en una dirección <. /p>
En Durante el mantenimiento de máquinas herramienta CNC, no importa qué marca de sistema CNC utilice la máquina herramienta CNC, mucho personal de mantenimiento ha encontrado la siguiente falla, es decir, el eje lineal de la máquina herramienta CNC, independientemente De la dirección positiva o negativa, el eje lineal se daña a lo largo de la dirección del movimiento mecánico direccional. Tome el eje X de un torno CNC como ejemplo para explicarlo en detalle. Cuando el eje X del torno CNC se mueve cerca del límite en la dirección +X, sin importar que presione la dirección +X o -X, el eje X se moverá en la dirección +X.
Cuando ocurre este tipo de falla, la unidad de visualización generalmente no genera alarma. La razón es que debido a la inercia del eje X de la máquina herramienta, la posición del eje X está entre las dos. límite suave y el límite duro del eje +X.
La forma de solucionar este tipo de fallo es modificar los límites suaves positivos y auxiliares del eje X a valores mayores que los límites duros (por ejemplo, las coordenadas del límite duro positivo y negativo de el eje X son 100, -800, puede establecer temporalmente el límite del software en 1000, -1000), mueva manualmente el eje X en una dirección alejada de la dirección de falla del eje X (como la dirección -X en el ejemplo anterior), y siente que las coordenadas del eje X están entre +X y -X, restablezca el límite del software del eje X y regrese al punto de referencia, la falla se eliminará.
2. Varias fallas comunes cuando se utiliza la regla de rejilla como componente de detección de posición del eje lineal de las máquinas herramienta CNC.
1 El eje lineal no puede encontrar el pulso cero al regresar. al punto de referencia. En términos de expresión, el eje sigue funcionando hasta que llega al límite del eje al regresar al punto de referencia.
El motivo de este tipo de fallo suele ser que el cabezal lector o la regla de rejilla están sucios.
La forma de solucionar este tipo de fallos es: retirar el cabezal de lectura y enjuagarlo con etanol absoluto. Utilizar un paño de seda humedecido en etanol absoluto para limpiar la parte graduada.
2. El eje lineal de la máquina herramienta CNC emite una alarma durante el funcionamiento.
Cuando la máquina herramienta CNC esté en funcionamiento, si se utiliza un eje lineal de Siemens 840D o un sistema CNC alemán Rexroth, aparecerá la alarma "Error de Encoder Hardware" si es un eje lineal del CNC español FAGOR; Se utiliza el sistema, aparecerá una alarma Alarma "Error de seguimiento fuera de límites". En este momento, generalmente es la regla de rejilla, el componente de detección de posición del eje lineal de la máquina herramienta, la que falla.
En este caso, debido a la vibración u otras razones, la distancia entre el cabezal de lectura y la escala de rejilla suele estar muy alejada de la máquina herramienta durante el uso, y el sistema CNC piensa erróneamente que la escala de rejilla está roto. El método para solucionar este fallo es ajustar la distancia entre el cabezal de lectura y la escala de rejilla de acuerdo con los requisitos del manual de la escala de rejilla.
La distancia entre el cabezal de lectura y el cuerpo de la regla de rejilla es de aproximadamente 1 a 1,5 mm, preferiblemente no más de 2 mm.
Otro motivo del fallo anterior es que la posición de instalación de la regla de rejilla es inapropiada. Por ejemplo, si se instala cerca de una piscina de aceite, el petróleo y el gas contaminarán la regla de rejilla. la regla de rejilla debe estar "fija". Limpie la "regla móvil" por separado y luego depure la regla de rejilla después de la instalación antes de usarla.
Existe otra condición de falla que también causará la alarma anterior, es decir, el cabezal de lectura está dañado debido a una instalación incorrecta del cabezal de lectura. Además, aparecen restos de aleación de aluminio en la longitud fija del mismo. regla de rejilla. Las líneas de rejilla están dañadas, lo que provoca que la regla de rejilla se deseche por completo.
3. El eje lineal de la máquina herramienta CNC funciona de manera desenfrenada.
Cuando el eje lineal de la máquina herramienta CNC está equipado con una regla de rejilla, si el eje lineal funciona de manera desenfrenada, Generalmente es causado por el eje lineal. El componente de detección de posición: la regla de rejilla está contaminada y es necesario limpiar la rejilla o el cabezal de lectura de la regla de rejilla para eliminar la falla.
En muchos años de mantenimiento de máquinas herramienta CNC, hemos descubierto que la regla de rejilla, como componente de detección de posición del sistema CNC, puede mejorar la precisión de posicionamiento del eje lineal de la máquina herramienta cuando la parte mecánica de La máquina herramienta está en buenas condiciones. Además, la regla de rejilla también puede detectar peligros ocultos o problemas en las partes mecánicas de la máquina herramienta. A continuación se muestran varios casos de mantenimiento para explicarlos con más detalle.
4. La máquina herramienta rectificadora CAPCO estadounidense HG3018 tiembla
La rectificadora CNC de rodillos HG3018 importada de la empresa estadounidense CAPCO utiliza el sistema CNC alemán BOSCH CC220. Método de control de circuito cerrado con detección de desplazamiento. Los componentes adoptan la regla de rejilla de vidrio alemana Heidenhain. Cuando el operador de la máquina herramienta golpeó accidentalmente la carcasa exterior del marco de la muela abrasiva de la máquina herramienta con un palo de madera, la persona se paró en el banco de trabajo y sintió que la máquina herramienta vibraba violentamente.
A juzgar por este fenómeno, la falla debe ser causada por algunas acciones de la máquina herramienta en sí. Definitivamente no es causada por una pieza suelta de la máquina herramienta y alguien "rompiendo" suavemente la carcasa de la máquina herramienta. un encabezado de madera. Después de la verificación, fue causado por la parte posterior suelta del husillo de bolas de la barra. La parte posterior de la barra está suelta, por lo que el marco de la muela se moverá ligeramente. En este momento, el sistema CNC detecta que el eje X se ha movido sin enviar una señal de movimiento del eje X, lo cual debe ser "ilegal". En este momento, el sistema CNC enviará una señal "dada" que es opuesta a la. Dirección de movimiento del carro de la muela. Mueva el carro de la muela en la dirección opuesta. Debido a la holgura de la parte posterior del husillo de bolas, el eje X se sobrepasará cuando se mueva en la dirección inversa. En este momento, el marco de la muela se mueve en la dirección opuesta al movimiento anterior bajo el mando del sistema CNC. . . . . . Este movimiento alternativo provoca la vibración del marco de la muela abrasiva.
En el mantenimiento a largo plazo de máquinas herramienta CNC, descubrimos que la regla de rejilla no solo sirve como componente de detección del anillo de posición, sino que también puede convertirse en un componente de "supervisión" del sistema lineal de la máquina herramienta. eje. Cuando hay una falla potencial en la maquinaria, si el eje está controlado por una regla de rejilla, la regla de rejilla "amplificará" la falla oculta y se manifestará en forma de falla. Para las máquinas herramienta que no utilizan reglas de rejilla, cuando ocurre una falla mecánica, a menudo no es fácil mostrarla hasta que la falla se expande y se convierte en una falla grave.
5. El eje X se mueve hacia adelante y hacia atrás cuando el torno CNC C61200 procesa el cuerpo del rollo.
Después de la transformación CNC, el torno C61200 adquirido por nuestra empresa en Wuzhong adoptó el FAGOR español. Sistema CNC 8055TC. Un día, cuando la máquina herramienta estaba procesando un rodillo, el cuerpo del rodillo estaba relativamente torcido. En circunstancias normales, el cuerpo del rodillo debería ser cilíndrico. Sin embargo, debido a razones de vertido, los diámetros de cada parte del cuerpo del rodillo eran diferentes y presentaban una forma cilíndrica. forma ovalada. Como resultado, cuando la herramienta de la máquina herramienta golpea un lugar de mayor tamaño en el cuerpo del rodillo superior, el eje X se aleja del rodillo por sí solo sin una orden de movimiento del eje X. Cuando la herramienta entra en contacto con la parte "delgada" del cuerpo del rodillo superior, el eje X se mueve por sí solo en la dirección más cercana al rodillo, lo que hace que el eje X se mueva hacia adelante y hacia atrás.
La Las razones son las siguientes: Primero analizamos la máquina herramienta. Se inspeccionó el sistema CNC y descubrimos que cuando se agregaba la señal de "habilitación" al eje X, su servomotor de CA agregaba una fuerza de autobloqueo. Después de proteger el elemento de detección de posición del eje X, cambiarlo a un circuito semicerrado y luego realizar el mecanizado de corte, descubrí que el fenómeno anterior del eje X moviéndose hacia adelante y hacia atrás desapareció. Después de ver este fenómeno, algunas personas juzgaron que había un problema con la regla de rejilla, pero creo que es precisamente porque la regla de rejilla del eje X está intacta que se pueden descubrir los peligros ocultos en la máquina.
Al revisar el husillo de bolas del eje X, se encontró que la tapa trasera del husillo de bolas estaba suelta. Debido a que la tapa trasera del husillo de bolas del eje X está suelta, durante la rotación del rodillo, debido a que el cuerpo del rodillo es ovalado, cuando la herramienta entra en contacto con el lugar donde el tamaño del cuerpo del rodillo superior es relativamente grande, el cuerpo del rodillo tiene una "dirección" al eje X. "La fuerza de empuje en la dirección alejada del diámetro del rollo", el eje X es "empujado" en la dirección alejada del diámetro del rollo. El movimiento del eje X no es causado por las instrucciones del CNC de la máquina herramienta. Sin embargo, la regla de rejilla utilizada para detectar la posición del eje X encontró que el eje X se movía en la dirección "+X" (la dirección que se aleja del diámetro del cuerpo del rodillo) sin una instrucción del sistema CNC. La acción de las instrucciones CNC, ¿el eje lineal se mueve con precisión? Si el eje lineal se mueve de manera imprecisa, el eje lineal se puede posicionar en la posición precisa mediante la intervención del sistema CNC. Por lo tanto, cuando la herramienta hace contacto con la parte "delgada" del cuerpo del rodillo superior, hay un cierto espacio entre la herramienta y el cuerpo del rodillo. A través de la acción de la regla de rejilla, el eje X se mueve en la dirección cercana al rodillo. diámetro, y se posiciona en la posición enviada por el sistema CNC de posición de coordenadas. De esta manera, cada vez que el rollo gira una vez, cuando el eje X no se mueve según el comando CNC, el eje X se moverá alternativamente "alejándose de la dirección del diámetro del rollo" y "cerca de la dirección del diámetro del rollo". Por lo tanto, al procesar el rodillo excéntrico, el eje X se mueve hacia adelante y hacia atrás debido a que la tapa trasera del husillo de bolas está floja.
6. El torno CNC Qi Zhong RT125 vibró al mover el eje Z.
El torno CNC RT125 que compramos a Qi Zhong vibró un día al mover el eje Z. Originalmente pensamos que había. un problema con la regla de rejilla Más tarde, después de la inspección, se encontró que la superficie superior del riel guía del torno estaba rayada por limaduras de hierro.
La forma de verificar si su juicio sobre la causa de la falla es correcto es cambiar el modo de control del eje a un circuito semicerrado, es decir, proteger la regla de rejilla y la vibración. desaparecerá o se reducirá mucho. En este momento, algunas personas dirán que simplemente debemos proteger la regla de rejilla y dejar que la máquina herramienta funcione. Esta es sólo una medida temporal. La precisión del procesamiento después de que el eje esté protegido de la regla de rejilla será definitivamente mucho menor que antes.
En más de diez años de mantenimiento de máquinas herramienta CNC, nos hemos encontrado con innumerables fallos relacionados con las reglas de rejilla, que son básicamente problemas de la propia máquina. Esto demuestra que la regla de rejilla también puede detectar posibles problemas mecánicos en las máquinas herramienta CNC y manifestarlos en forma de fallos.
7. Cuando un eje lineal de una máquina herramienta CNC adopta un bucle completamente cerrado, se produce una falla, pero cuando se utiliza un bucle semicerrado, la falla "parece" eliminarse.
Un eje lineal de una máquina herramienta CNC ocurre cuando se utiliza un circuito completamente cerrado. La inquietud del motor, la oscilación del eje y otros fenómenos, si el componente de detección de posición está protegido, este fenómeno anormal generalmente desaparece. este tipo de falla es el siguiente:
Primero verifique el componente de detección de posición, como verificar si la regla de rejilla y el cabezal de lectura están limpios, si la posición de instalación del cabezal de lectura es razonable y si la posición El componente de detección es anormal.
Si se puede asegurar que el elemento de detección de posición está en buenas condiciones, generalmente hay un problema con la cadena de transmisión mecánica del eje lineal. En este momento, se debe verificar si hay piezas sueltas. la cadena de transmisión mecánica del eje lineal, mecánica Compruebe si los componentes están desgastados y si la lubricación relevante de la cadena de transmisión mecánica es buena.
3. Fallos relacionados con el codificador del servomotor
El codificador sirve como componente de retroalimentación de velocidad del servomotor, independientemente de si el eje lineal tiene un componente de detección de posición, siempre y cuando. como el codificador del servomotor. O si hay una conexión virtual en su línea, el eje lineal funcionará salvajemente. A veces no es fácil verificar la conexión virtual del cable del codificador: si las clavijas del enchufe están cortas, si las clavijas del enchufe están torcidas, si los cables de señal y los cables de alimentación soldados a los enchufes tienen mal contacto, etc. un multímetro digital. Usemos un ejemplo específico para ilustrar la dificultad de la alineación escolar y las precauciones.
4. Ruido anormal del cabezal del torno CNC
El torno de rodillos CK84140 recién adquirido de Qinghai Heavy Machine Tool Factory tiene dos engranajes en la caja del husillo principal. El operador de la máquina herramienta informó que. cuando se usa alta velocidad Al cambiar de marcha, se escucha un sonido de engranajes golpeando en la caja del eje. En ese momento, el técnico de reparación mecánica quería quitar la tapa de la caja del husillo principal y le pedí que se detuviera. Creo que, si es cierto, como dijo el operador de la máquina herramienta, si el husillo gira solo cuando el husillo está en una marcha y hay un sonido anormal del engranaje golpeando la caja del husillo, debe deberse a razones mecánicas. . Necesito comprobar si la información proporcionada por el operador de la máquina es correcta. Se descubrió que en la sección de baja velocidad de los dos engranajes del husillo, cuando se giraba el husillo, se oía un sonido de golpe de engranaje en la caja del husillo.
El operador no respondió correctamente a la información porque cuando el husillo estaba en la sección de baja velocidad del engranaje lento, el rango de velocidad era muy corto y la velocidad se podía ajustar ajustando el potenciómetro accidentalmente.
Dado que el husillo está en la sección de baja velocidad de los dos engranajes, se produce un ruido anormal en la caja del husillo cuando se gira el husillo. Primero, verifique si el motor del husillo gira suavemente en esta sección de velocidad. El sistema de control del husillo utiliza un convertidor de frecuencia Siemens 6SE70. En la pantalla del convertidor de frecuencia, el parámetro de solo lectura r19 se usa para diagnosticar la velocidad del motor del husillo y se descubre que la velocidad del husillo no funciona suavemente en este rango de velocidad. . Después de depurar el sistema de control de velocidad del husillo y optimizar la carga, la velocidad del husillo es estable y no habrá ningún sonido de golpe de engranaje debido al funcionamiento inestable del motor del husillo, lo que hace que los engranajes giren y los engranajes engranados no puedan girar a una velocidad velocidad uniforme.
5. Anomalías en la rectificadora CNC para rectificar productos cónicos
Cuando la rectificadora CNC rectifica productos cónicos o corrige la muela abrasiva de cono, a veces ocurre que los ejes X y Z necesitan ser rectificados. vinculado: Cuando el eje Z se mueve en una dirección, el golpe de la cuchilla es grande; cuando el eje Z se mueve en la otra dirección, el golpe de la cuchilla es pequeño o intermitente. Este fenómeno ocurre al rectificar productos cónicos durante el movimiento alternativo del eje Z, las chispas de rectificado son grandes en la dirección donde la mordida del cuchillo es grande y las chispas de rectificado son pequeñas en la dirección donde la mordida del cuchillo es pequeña. Si el fenómeno anterior ocurre al reparar la muela cónica, se puede juzgar por el tamaño del sonido de "silbido" cuando la pluma de diamante entra en contacto con la muela.
Cuando nos encontramos con esta situación, significa que aunque el programa de rectificado de la rectificadora CNC se compila de acuerdo con la superficie cónica especificada de la muela o producto, las velocidades de varillaje de los ejes X y Z no alcanzan una "combinación" perfecta al mismo tiempo. ¿Por qué el programa de mecanizado CNC compilado de acuerdo con la ruta de rectificado especificada no logra alcanzar el estado ideal? Este tipo de falla sin alarma de máquina herramienta es difícil de solucionar. El método de tratamiento es el siguiente:
1. Verifique si el soporte de la pluma de diamante para rectificar la muela en el contrapunto de la amoladora CNC está firmemente cerrado. en el contrapunto y si el bolígrafo de diamante está suelto?
2. Independientemente de si el sistema CNC utilizado por la rectificadora CNC es la serie Siemens o la serie Fagor, Bosch Rexroth y FANUC, en circunstancias normales ajustar el "coeficiente proporcional" en los parámetros de los ejes de la rectificadora CNC. ejes X y Z al mismo valor. En este momento, en el rectificado anterior, el eje Z es un rectificado alternativo y, dado que las características de respuesta de los ejes X y Z son las mismas, el efecto de vinculación de los dos ejes será muy bueno.
6. Razones por las que aparecen líneas de vibración y líneas en espiral en productos molidos con rectificadoras CNC
Cuando una rectificadora CNC muele productos, si aparecen líneas de vibración o líneas en espiral en la superficie del suelo. Producto, los motivos pueden ser varios y se pueden encontrar según las siguientes condiciones:
1. ¿Está suelta la pluma de diamante?
Si la pluma de diamante de la muela correctora está suelta. suelta, la superficie de la muela modificada es natural tener superficies irregulares y es inevitable que aparezca la calidad de la superficie de los productos molidos.
2. Si las velocidades de rotación del husillo de la muela y del husillo de la pieza de trabajo son estables
Compruebe si las velocidades de rotación del husillo de la muela y del husillo de la pieza de trabajo son estables: al diagnosticar el husillo velocidad, deje que el husillo que se está viendo alcance una cierta velocidad, puede verificar si está cambiando y cuánto cambia desde los parámetros de diagnóstico del controlador del husillo. También puedes utilizar un tacómetro para medir la velocidad. Si la velocidad del husillo es inestable, aparecerán ondas en la superficie de la pieza de trabajo rectificada.
3. ¿Vibra el ventilador de refrigeración del husillo de la muela abrasiva y el motor del husillo de la pieza de trabajo?
El ventilador de refrigeración del motor principal vibra, lo que afecta directamente la calidad de la superficie del producto rectificado. .
4. Inspección del cabezal rectificador
Mida el descentramiento radial y el movimiento axial del cabezal rectificador. Si excede el estándar, se deben tomar medidas técnicas. Si el descentramiento radial del cabezal rectificador excede el valor estándar y el cabezal rectificador no se puede reemplazar, se puede aumentar la viscosidad del aceite del husillo del cabezal rectificador para aliviar el impacto de las desventajas del cabezal rectificador en el producto rectificador.
5. Dedo de la caja de cabecera y placa de autoposicionamiento
Durante la rotación de la pieza de trabajo de rectificado, si hay un desplazamiento relativo entre el dedo del cabezal y la pieza de trabajo de rectificado; La placa de posicionamiento del cabezal se desliza de forma intermitente durante la rotación de la pieza de trabajo, y la calidad de la superficie de la pieza de trabajo rectificada se verá muy afectada.
7. Fallos comunes del pulso manual de las máquinas herramienta CNC
La unidad portátil es un componente de operación manual indispensable de las máquinas herramienta CNC, que puede ser muy conveniente para los operadores de máquinas herramienta. herramientas.
En muchos años de mantenimiento de máquinas herramienta CNC, las fallas de las unidades portátiles que se encuentran a menudo y las cosas a las que los operadores deben prestar atención cuando usan la máquina herramienta son las siguientes:
1. el eje lineal de la máquina herramienta CNC
Si la máquina herramienta CNC que utiliza el sistema CNC Siemens está en la interfaz manual, el eje lineal se moverá lentamente sin que el operador de la máquina dé instrucciones si la máquina herramienta CNC usa; El sistema CNC FAGOR está en la interfaz manual, el operador de la máquina herramienta no dará instrucciones. Cuando se aplica un comando se produce un movimiento rápido del eje lineal. En este momento, cuando la unidad portátil está en el estado activado del eje X, el eje X se moverá ilegalmente. Si el eje Z de la unidad portátil está activado, el eje Z se moverá ilegalmente. En este momento, la causa principal de la falla es que la línea de 0 voltios de la unidad portátil está suelta o mal conectada.
2. Cuando se utiliza la unidad portátil para operar, el eje de selección del eje se confunde.
Si la unidad portátil se utiliza para seleccionar la operación manual de la máquina herramienta, si el eje X es seleccionado, el eje X aparecerá ocasionalmente durante la operación. El eje X no está funcionando pero otros ejes (como el eje Z) están funcionando. En circunstancias normales, no habrá problemas con la unidad portátil y los cables entre ellos. la unidad portátil y el enchufe de pulso manual de la estación de operación La verdadera fuente de la falla está entre la estación de operación y el gabinete eléctrico. La cubierta del cable del circuito relevante de la unidad portátil está expuesta.