1. De acordo com as causas da falha, existem falhas inerentes às máquinas-ferramentas CNC e falhas externas às máquinas-ferramentas CNC.
(1) As falhas inerentes às máquinas-ferramenta CNC são causadas por fatores internos da própria máquina-ferramenta e não estão relacionadas às condições ambientais externas. A grande maioria das falhas de máquinas-ferramentas CNC pertence a esta categoria.
(2) Falhas externas de máquinas-ferramentas CNC são causadas por fatores externos. Isso inclui flutuações de tensão baixa ou alta, sequência de fases incorreta da fonte de alimentação ou tensão de entrada trifásica desequilibrada, alta temperatura ambiente, gases nocivos, umidade, poeira, vibrações externas e interferência, etc.
(3) Os fatores humanos também são uma das causas externas de falhas em máquinas-ferramenta CNC. Durante o primeiro ano de uso, a operação inadequada por trabalhadores não qualificados causa mais de um terço do total de falhas de máquinas-ferramenta.
2. Falhas comuns de máquinas-ferramentas CNC e métodos de tratamento
(I) Acidentes de colisão com máquinas-ferramenta.
Ao encontrar esse problema, proteja primeiro a cena, entenda em que estado a máquina-ferramenta estava quando a falha ocorreu, distinga se era o primeiro processamento ou no meio do processamento e o status do operador no momento.
As principais razões para estes problemas são as seguintes: os funcionários esquecem de retornar ao ponto de referência antes do primeiro processamento, ou embora a máquina-ferramenta retorne ao ponto de referência, o operador não presta atenção às operações incorretas. Outra causa é a entrada incorreta de dados ao modificar o programa. Alguns operadores são descuidados e instalam a peça ao contrário, causando colisão.
(II) As dimensões de processamento excedem as tolerâncias.
Existem muitos fatores que fazem com que o tamanho da máquina-ferramenta exceda as tolerâncias.
Ao usinar o tamanho da superfície, a forma geométrica e a posição relativa das ligações do sistema entre elas são alteradas a qualquer momento, as consequências serão óbvias na peça, causando flutuações no tamanho.
A seguir apresenta-se em detalhes a falha de excesso de tamanho causada pela folga de transmissão entre os sistemas de acionamento das direções X e Z da máquina-ferramenta CNC.
Em geral, a sequência de operação é primeiro elétrica e depois mecânica. Primeiro, meça a folga de transmissão do eixo X e do eixo Z. Normalmente, eixo X ≤ 0,005 mm, eixo Z ≤ 0,01 mm.
Se exceder o valor padrão acima, significa que a folga de transmissão do eixo X (Z) é muito grande, razão pela qual a dimensão da peça é superdimensionada. A solução para este problema é realizar a compensação de folga no ambiente do sistema.
Para o sistema FANUC, defina-o como N 00N00; para o sistema Mori Seiki II NC, configure-o em N0000 N000 e certifique-se de desconectar a alimentação antes de configurar. O limite deste valor de compensação está dentro da faixa de (0,5 ~ 0,8), além da qual haverá perigo.
Se a folga da transmissão for muito grande, deverá ser realizado um ajuste mecânico da folga. Ajuste primeiro a folga de transmissão entre o parafuso esférico e o servo motor. O método de ajuste do equipamento varia devido aos diferentes equipamentos e métodos de transmissão.
Neste momento, você pode consultar o manual de instruções aleatório. Em seguida, ajuste a folga do rolamento da instalação do parafuso esférico e o grau de ajuste deverá ser flexível e uniforme em todo o curso, sem amortecimento.
Após estes ajustes, normalmente é necessário redefinir a compensação de folga conforme descrito acima.
(III) Falhas no torno CNC
Pode-se dizer que a frequência de uso do torno CNC é incomparável a outros componentes da máquina CNC.
Portanto, devido ao seu ambiente de trabalho deficiente e à estrutura interna complexa, a probabilidade de fracasso é particularmente elevada.
Fenômeno 1:
O porta-ferramenta não gira a posição (o sistema geralmente exibe um erro de sinal de posição do porta-ferramenta) e há muitos motivos que podem fazer com que o porta-ferramenta não gire a posição.
Análise de causa:
Após a sobrecarga elétrica, o porta-ferramentas saltará automaticamente. O erro de fase de 380V do porta-ferramentas, porque o porta-ferramentas só pode girar no sentido horário quando gira (há um mecanismo de posicionamento direcional dentro do porta-ferramentas), então, uma vez que a fase de alimentação trifásica está conectada incorretamente, o elétrico o motor do porta-ferramentas reverterá após ser ligado e o porta-ferramentas não poderá girar; a fonte de alimentação trifásica do motor elétrico do porta-ferramentas está faltando e a fonte de alimentação de 24 V usada para o sinal de posição do porta-ferramentas está com defeito.
A placa de posicionamento axial esmagou o rolamento axial de esferas no eixo central dentro do corpo do porta-ferramentas, tornando o rolamento incapaz de girar, e o motor elétrico do porta-ferramentas não conseguiu acionar o porta-ferramentas para girar.
Após a retirada das peças, constatou-se que os parafusos estavam soltos. Isso ocorre porque a vibração causada pelo torneamento do porta-ferramenta traz forças tangenciais de longo prazo em direções positivas e negativas para a chave de posicionamento, causando danos à chave de posicionamento.
A placa de posicionamento e a porca se movem para baixo, exercendo uma força axial maior no rolamento, impossibilitando sua rotação.
Para a falha da “placa de localização do sistema” no controle do sistema, depois que o porta-ferramentas estiver no lugar, a “placa de localização do sistema” deverá ser capaz de detectar o sinal de posição do porta-ferramentas.
As medidas que podemos tomar pelos motivos acima são: substituir peças danificadas, verificar a fonte de alimentação de 24 V, verificar o forte circuito de alimentação do porta-ferramentas, desmontar o porta-ferramentas, ajustar a folga axial do mancal de impulso, substituir a “placa de localização do sistema” , etc.
(4) Falhas elétricas
(1) Falha no ponto de referência.
A falha da máquina-ferramenta em retornar ao ponto de referência pode geralmente ser dividida em dois tipos: incapaz de encontrar (desviar) o ponto de referência e incapaz de encontrar o ponto de referência.
O primeiro é causado principalmente pela configuração inadequada da posição do bloco de comutação do ponto de referência e só precisa ser reajustado.
A fábrica de acessórios geralmente gosta de usar tornos CNC econômicos, embora sejam baratos, suas medidas de proteção não são muito ideais, por isso é comum o fenômeno de interrupção do circuito e curto-circuito causado pela entrada da chave de deslocamento.
Este último tipo de falha é causado pela invalidação do sinal de pulso de marcação zero (incluindo nenhum sinal gerado ou perdido na transmissão e processamento) ou pelo sinal gerado pela chave de desaceleração ao retornar ao ponto de referência.
Para eliminar a falha, é necessário primeiro entender o modo de retorno da máquina-ferramenta ao ponto de referência e, em seguida, realizar a análise de comparação de falhas. O método que podemos adotar é usar os métodos “externo” e “interno” e rastreamento de sinal para encontrar a peça defeituosa.
Aqui, “interno” refere-se à posição de marcação zero na régua de grade ou à posição de marcação zero do codificador de pulso.
A detecção do sinal de pulso de marcação zero pode ser verificada com um osciloscópio; “externo” refere-se ao bloco e chave de ponto de referência instalado fora da máquina-ferramenta, que pode ser diretamente observado quanto à presença ou ausência de sinais usando a indicação de status de E/S da interface PLC do sistema CNC.
(2) Sobrecurso:
Quando o movimento de avanço exceder o limite rígido definido pela chave limitadora suave/rígida ou pelo limite suave definido pelo software, ocorrerá um alarme de ultrapassagem. Neste caso a falha pode ser eliminada e o alarme liberado conforme instruções do manual do sistema CNC.
(V) Parâmetros de ferramenta incorretos
No processo de fabricação de tornos, a chave para melhorar a eficiência do processamento em um torno CNC está na correção dos parâmetros da ferramenta utilizada.
Se os parâmetros da ferramenta forem usados razoavelmente, isso pode não apenas melhorar a vida útil da ferramenta, mas também melhorar a eficiência e a qualidade do processamento.
Se os parâmetros da ferramenta forem usados incorretamente, isso não só afetará seriamente a qualidade da peça de trabalho, mas também exigirá que os operadores alterem, afiem e alinhem constantemente as ferramentas, tornando o torno CNC incapaz de trabalhar continuamente, o que tem um impacto direto na produção eficiência. Ao mesmo tempo, os custos e os lucros também serão bastante reduzidos.
Portanto, o uso correto de ferramentas e parâmetros de ferramentas é muito importante para o processamento do torno. Os parâmetros da ferramenta devem ser selecionados com base em tornos específicos, ferramentas específicas e materiais processados específicos.
Freqüentemente, a taxa máxima de corte dos parâmetros da ferramenta deve ser selecionada com base no atendimento aos requisitos do equipamento de usinagem, o que é benéfico para melhorar a eficiência do trabalho.
Geralmente, as pessoas calculam os parâmetros máximos e mais adequados da ferramenta ou usam modelos matemáticos razoáveis para testar os melhores parâmetros da ferramenta.
Ao mesmo tempo, devido aos tipos limitados de ferramentas, várias ferramentas comumente utilizadas podem basicamente completar mais de 80% do volume total de processamento.
Portanto, podemos escolher ferramentas razoáveis com base nas características dos materiais processados em uma pequena parte da carga de trabalho e obter os parâmetros ideais de corte da ferramenta na operação real.
3. Análise do caminho de bons hábitos operacionais para equipamentos de torno CNC
(1) Seguir rigorosamente os procedimentos básicos de tecnologia de operação de equipamentos de torno CNC e realizar o processo de operação técnica de links específicos de produção e processamento do equipamento.
Garantir a razoabilidade da preparação dos operadores de máquinas-ferramenta e, com base nisso, limpar oportunamente o espaço ambiental da produção de componentes mecânicos e manter o trabalho.
(2) Antes de iniciar as atividades reais de produção em equipamentos de torno CNC, uma inspeção detalhada e confirmação do status de desempenho técnico do equipamento de torno CNC devem ser realizadas com antecedência para garantir que o equipamento real da máquina-ferramenta possa manter um desempenho técnico bom e estável status durante as atividades reais de produção e processamento de componentes mecânicos.
(3) No processo de utilização de tornos CNC para realizar atividades de processamento de componentes mecânicos, de acordo com o tipo específico de peças mecânicas realmente processadas e as características da tecnologia de processamento, deve ser feita a configuração direcionada dos parâmetros operacionais do equipamento de torno CNC.
Ajuste oportunamente os parâmetros do sistema operacional do equipamento de torno CNC para garantir que o equipamento de torno CNC possa manter um status de desempenho estável e ideal durante as atividades de produção e processamento de componentes mecânicos.
4. Conclusão
Com o progresso contínuo da ciência e da tecnologia, a aplicação de tornos CNC se tornará cada vez mais difundida.
Analisamos problemas comuns com tornos CNC, encontramos as causas dos problemas e estudamos métodos para resolvê-los.
Devemos desenvolver bons hábitos operacionais para equipamentos de torno CNC e acumular experiência continuamente para produzir produtos de maior qualidade.
