Analiza și soluțiile la problema mișcării neregulate a coordonatelor mașinilor-unelte în centrele de prelucrare
În domeniul prelucrărilor mecanice, funcționarea stabilă a mașinilor centrelor de prelucrare joacă un rol vital în calitatea produsului și eficiența producției. Cu toate acestea, defecțiunile cauzate de mișcarea neregulată a coordonatelor mașinilor-unelte apar din când în când, cauzând numeroase probleme operatorilor și putând duce, de asemenea, la accidente grave de producție. În continuare, vom discuta în detaliu problemele legate de mișcarea neregulată a coordonatelor mașinilor-unelte în centrele de prelucrare și vom oferi soluții practice.
I. Fenomen și descrierea problemei
În circumstanțe normale, când un centru de prelucrare rulează un program după reluarea poziției inițiale la pornire, coordonatele și poziția mașinii-unelte pot rămâne corecte. Cu toate acestea, după finalizarea operațiunii de reluare poziției inițiale, dacă mașina-uneltă este acționată manual sau cu volanul, vor apărea abateri pe afișajul coordonatelor piesei de prelucrat și al coordonatelor mașinii-unelte. De exemplu, într-un experiment pe teren, după reluarea poziției inițiale la pornire, axa X a mașinii-unelte este deplasată manual cu 10 mm, iar apoi instrucțiunea G55G90X0 este executată în modul MDI. Se constată adesea că poziția reală a mașinii-unelte este inconsistentă cu poziția așteptată a coordonatelor. Această inconsecvență se poate manifesta ca abateri ale valorilor coordonatelor, erori în direcția de mișcare a mașinii-unelte sau o abatere completă de la traiectoria presetată.
II. Analiza posibilelor cauze ale defecțiunilor
(I) Factorii asamblării mecanice
Precizia asamblării mecanice afectează direct precizia punctelor de referință ale mașinii-unelte. Dacă în timpul procesului de asamblare a mașinii-unelte componentele de transmisie ale fiecărei axe de coordonate nu sunt instalate corect, cum ar fi goluri în ajustarea dintre șurub și piuliță sau probleme cu instalarea șinei de ghidare care este neparalelă sau neperpendiculară, pot apărea abateri suplimentare de deplasare în timpul funcționării mașinii-unelte, provocând astfel deplasarea punctelor de referință. Această deplasare poate să nu fie complet corectată în timpul operației de întoarcere la locul de origine a mașinii-unelte și apoi să ducă la fenomenul de mișcare neregulată a coordonatelor în operațiunile manuale sau automate ulterioare.
(II) Erori de parametri și programare
- Compensarea sculei și setarea coordonatelor piesei de prelucrat: Setarea incorectă a valorilor de compensare a sculei va cauza abateri între poziția reală a sculei în timpul procesului de prelucrare și poziția programată. De exemplu, dacă valoarea compensării razei sculei este prea mare sau prea mică, scula va devia de la traiectoria conturului predeterminată la prelucrarea piesei de prelucrat. În mod similar, setarea incorectă a coordonatelor piesei de prelucrat este, de asemenea, una dintre cauzele frecvente. Atunci când operatorii setează sistemul de coordonate ale piesei de prelucrat, dacă valoarea decalajului zero este inexactă, toate instrucțiunile de prelucrare bazate pe acest sistem de coordonate vor determina mașina-unealtă să se deplaseze în poziția greșită, rezultând o afișare haotică a coordonatelor.
- Erori de programare: Neglijența în timpul procesului de programare poate duce, de asemenea, la coordonate anormale ale mașinii-unelte. De exemplu, erori de introducere a valorilor coordonatelor la scrierea programelor, utilizarea incorectă a formatelor de instrucțiuni sau o logică de programare nerezonabilă cauzată de înțelegeri greșite ale procesului de prelucrare. De exemplu, la programarea interpolării circulare, dacă coordonatele centrului cercului sunt calculate incorect, mașina-unealtă se va deplasa pe o traiectorie greșită la executarea acestui segment de program, determinând abaterea coordonatelor mașinii-unelte de la intervalul normal.
(III) Proceduri de operare necorespunzătoare
- Erori în modurile de rulare a programului: Atunci când programul este resetat și apoi pornit direct dintr-o secțiune intermediară fără a lua în considerare pe deplin starea curentă a mașinii-unelte și traiectoria de mișcare anterioară, acest lucru poate duce la haos în sistemul de coordonate al mașinii-unelte. Deoarece programul rulează pe baza anumitor logici și condiții inițiale în timpul procesului de operare, pornirea forțată dintr-o secțiune intermediară poate perturba această continuitate și poate face imposibilă calcularea corectă a poziției curente a coordonatelor de către mașina-uneltă.
- Rularea directă a programului după operații speciale: După executarea operațiilor speciale, cum ar fi „Blocarea mașinii-unealtă”, „Valoare absolută manuală” și „Introducerea roții de mână”, dacă nu se efectuează resetarea coordonatelor corespunzătoare sau confirmarea stării și programul este rulat direct pentru prelucrare, este ușor să apară și problema mișcării neregulate a coordonatelor. De exemplu, operațiunea „Blocarea mașinii-unealtă” poate opri mișcarea axelor mașinii-unealtă, dar afișarea coordonatelor mașinii-unealtă se va modifica în continuare conform instrucțiunilor programului. Dacă programul este rulat direct după deblocare, mașina-unealtă se poate mișca în funcție de diferențele de coordonate greșite; după mișcarea manuală a mașinii-unealtă în modul „Valoare absolută manuală”, dacă programul ulterior nu gestionează corect decalajul de coordonate cauzat de mișcarea manuală, acest lucru va duce la haos în coordonate; dacă sincronizarea coordonatelor nu este realizată corect la revenirea la funcționarea automată după operațiunea „Introducerea roții de mână”, vor apărea și coordonate anormale ale mașinii-unealtă.
(IV) Influența modificării parametrilor NC
La modificarea parametrilor NC, cum ar fi oglindirea, conversia între sistemele metrice și imperiale etc., dacă operațiile sunt incorecte sau impactul modificării parametrilor asupra sistemului de coordonate al mașinii-unelte nu este pe deplin înțeles, acest lucru poate duce și la o mișcare neregulată a coordonatelor mașinii-unelte. De exemplu, la efectuarea unei operații de oglindire, dacă axa de oglindire și regulile de transformare a coordonatelor aferente nu sunt setate corect, mașina-uneltă se va deplasa conform unei logici de oglindire greșite la executarea programelor ulterioare, făcând ca poziția reală de prelucrare să fie complet opusă celei așteptate, iar afișarea coordonatelor mașinii-unelte va deveni, de asemenea, haotică.
III. Soluții și contramăsuri
(I) Soluții la problemele de asamblare mecanică
Inspectați și întrețineți periodic componentele de transmisie mecanică ale mașinii-unelte, inclusiv șuruburile, șinele de ghidare, cuplajele etc. Verificați dacă spațiul dintre șurub și piuliță se află într-un interval rezonabil. Dacă spațiul este prea mare, acesta poate fi rezolvat prin ajustarea preîncărcării șurubului sau prin înlocuirea pieselor uzate. Pentru șina de ghidare, asigurați precizia instalării acesteia, verificați planeitatea, paralelismul și perpendicularitatea suprafeței șinei de ghidare și efectuați ajustări sau reparații la timp dacă există abateri.
În timpul procesului de asamblare a mașinii-unelte, respectați cu strictețe cerințele procesului de asamblare și utilizați instrumente de măsurare de înaltă precizie pentru a detecta și calibra precizia de asamblare a fiecărei axe de coordonate. De exemplu, utilizați un interferometru laser pentru a măsura și compensa eroarea de pas a șurubului și utilizați o nivelă electronică pentru a regla planeitatea și perpendicularitatea șinei de ghidare pentru a asigura o precizie și o stabilitate ridicate a mașinii-unelte în timpul asamblării inițiale.
În timpul procesului de asamblare a mașinii-unelte, respectați cu strictețe cerințele procesului de asamblare și utilizați instrumente de măsurare de înaltă precizie pentru a detecta și calibra precizia de asamblare a fiecărei axe de coordonate. De exemplu, utilizați un interferometru laser pentru a măsura și compensa eroarea de pas a șurubului și utilizați o nivelă electronică pentru a regla planeitatea și perpendicularitatea șinei de ghidare pentru a asigura o precizie și o stabilitate ridicate a mașinii-unelte în timpul asamblării inițiale.
(II) Corectarea erorilor de parametri și programare
Pentru erori în compensarea sculei și setarea coordonatelor piesei de prelucrat, operatorii trebuie să verifice cu atenție valorile compensării sculei și parametrii de setare ai sistemului de coordonate al piesei de prelucrat înainte de prelucrare. Raza și lungimea sculei pot fi măsurate cu precizie cu ajutorul unor unelte precum presetatoarele de scule, iar valorile corecte pot fi introduse în sistemul de control al mașinii-unelte. La setarea sistemului de coordonate al piesei de prelucrat, trebuie adoptate metode adecvate de setare a sculei, cum ar fi setarea de probă a sculei așchietoare și setarea sculei detectorului de muchii, pentru a asigura acuratețea valorii de decalaj zero. Între timp, în timpul procesului de scriere a programului, verificați în mod repetat părțile care implică valori ale coordonatelor și instrucțiunile de compensare a sculei pentru a evita erorile de introducere.
În ceea ce privește programarea, consolidați pregătirea și îmbunătățirea abilităților programatorilor pentru a le oferi o înțelegere profundă a procesului de prelucrare și a sistemului de instrucțiuni al mașinii-unelte. Atunci când scrieți programe complexe, efectuați analize suficiente ale procesului și planificarea traiectoriei și verificați în mod repetat calculele coordonatelor cheie și utilizarea instrucțiunilor. Software-ul de simulare poate fi utilizat pentru a simula rularea programelor scrise, pentru a descoperi în avans posibilele erori de programare și a reduce riscurile în timpul funcționării efective a mașinii-unelte.
În ceea ce privește programarea, consolidați pregătirea și îmbunătățirea abilităților programatorilor pentru a le oferi o înțelegere profundă a procesului de prelucrare și a sistemului de instrucțiuni al mașinii-unelte. Atunci când scrieți programe complexe, efectuați analize suficiente ale procesului și planificarea traiectoriei și verificați în mod repetat calculele coordonatelor cheie și utilizarea instrucțiunilor. Software-ul de simulare poate fi utilizat pentru a simula rularea programelor scrise, pentru a descoperi în avans posibilele erori de programare și a reduce riscurile în timpul funcționării efective a mașinii-unelte.
(III) Standardizarea procedurilor operaționale
Respectați cu strictețe specificațiile de funcționare ale mașinii-unelte. După resetarea programului, dacă este necesar să porniți rularea dintr-o secțiune intermediară, este necesar să confirmați mai întâi poziția curentă a coordonatelor mașinii-unelte și să efectuați operațiunile necesare de ajustare a coordonatelor sau de inițializare în conformitate cu logica și cerințele de proces ale programului. De exemplu, mașina-uneltă poate fi mutată manual mai întâi într-o poziție sigură, iar apoi se poate executa operația de întoarcere la locul de muncă sau se poate reseta sistemul de coordonate al piesei de prelucrat pentru a se asigura că mașina-uneltă se află în starea de pornire corectă înainte de rularea programului.
După executarea operațiunilor speciale, cum ar fi „Blocarea mașinii-unealtă”, „Valoare absolută manuală” și „Introducerea roții de mână”, trebuie efectuate mai întâi operațiunile corespunzătoare de resetare a coordonatelor sau de recuperare a stării. De exemplu, după deblocarea „Blocarea mașinii-unealtă”, trebuie executată mai întâi o operațiune de referință sau mașina-unealtă trebuie mutată manual într-o poziție corectă cunoscută, iar apoi programul poate fi rulat; după mutarea manuală a mașinii-unealtă în modul „Valoare absolută manuală”, valorile coordonatelor din program trebuie corectate în funcție de valoarea deplasării sau coordonatele mașinii-unealtă trebuie resetate la valorile corecte înainte de rularea programului; după finalizarea operațiunii „Introducerea roții de mână”, este necesar să se asigure că incrementele de coordonate ale roții de mână pot fi conectate corect cu instrucțiunile de coordonate din program pentru a evita salturile sau abaterile de coordonate.
După executarea operațiunilor speciale, cum ar fi „Blocarea mașinii-unealtă”, „Valoare absolută manuală” și „Introducerea roții de mână”, trebuie efectuate mai întâi operațiunile corespunzătoare de resetare a coordonatelor sau de recuperare a stării. De exemplu, după deblocarea „Blocarea mașinii-unealtă”, trebuie executată mai întâi o operațiune de referință sau mașina-unealtă trebuie mutată manual într-o poziție corectă cunoscută, iar apoi programul poate fi rulat; după mutarea manuală a mașinii-unealtă în modul „Valoare absolută manuală”, valorile coordonatelor din program trebuie corectate în funcție de valoarea deplasării sau coordonatele mașinii-unealtă trebuie resetate la valorile corecte înainte de rularea programului; după finalizarea operațiunii „Introducerea roții de mână”, este necesar să se asigure că incrementele de coordonate ale roții de mână pot fi conectate corect cu instrucțiunile de coordonate din program pentru a evita salturile sau abaterile de coordonate.
(IV) Operarea prudentă a modificării parametrilor NC
La modificarea parametrilor NC, operatorii trebuie să aibă suficiente cunoștințe și experiență profesională și să înțeleagă pe deplin semnificația fiecărui parametru și impactul modificării parametrilor asupra funcționării mașinii-unelte. Înainte de a modifica parametrii, faceți o copie de rezervă a parametrilor originali, astfel încât aceștia să poată fi restaurați la timp atunci când apar probleme. După modificarea parametrilor, efectuați o serie de teste, cum ar fi rulări simulate și rulări într-un singur pas, pentru a observa dacă starea de mișcare a mașinii-unelte și afișarea coordonatelor sunt normale. Dacă se constată anomalii, opriți imediat operațiunea, restaurați mașina-uneltă la starea inițială conform parametrilor de rezervă, apoi verificați cu atenție procesul și conținutul modificării parametrilor pentru a identifica problemele și a face corecții.
În concluzie, mișcarea neregulată a coordonatelor mașinilor-unelte în centrele de prelucrare este o problemă complexă care implică mai mulți factori. În timpul utilizării zilnice a mașinilor-unelte, operatorii ar trebui să își consolideze cunoștințele și stăpânirea structurii mecanice a mașinilor-unelte, a setărilor parametrilor, a specificațiilor de programare și a procedurilor de operare. Atunci când se confruntă cu problema mișcării neregulate a coordonatelor, aceștia ar trebui să o analizeze cu calm, să pornească de la cauzele posibile menționate mai sus, să verifice treptat și să ia soluțiile corespunzătoare pentru a se asigura că mașina-uneltă poate reveni la funcționarea normală, să îmbunătățească calitatea prelucrării și eficiența producției. Între timp, producătorii de mașini-unelte și tehnicienii de întreținere ar trebui, de asemenea, să își îmbunătățească continuu nivelurile tehnice, să optimizeze procesele de proiectare și asamblare a mașinilor-unelte și să ofere utilizatorilor echipamente de procesare mai stabile și mai fiabile și servicii de asistență tehnică perfecte.