Также немаловажным фактором является то, что выполнение диагностики помогает обнаружить аномальные показатели в работе машины и исправить их таким образом, чтобы минимизировать риск серьезной неисправности в будущем.
Любой станок с ЧПУ расходует свой ресурс в результате работы, что в конечном итоге приводит к его выходу из строя, либо к отказам и неисправностям отдельных узлов и агрегатов.
Диагностика проводится не только для выявления причин выхода из строя, но и профилактического обслуживания устройства ЧПУ. Какие действия следует проводить при профилактических работах, и как часто их нужно проводить, указано в инструкции к прибору. Целью профилактики и технического обслуживания станков является поддержание рабочего состояния деталей машин, уход за ними и решение проблем на ранней стадии. В ходе профилактики: смазывание движущихся частей фотосчитывателя; вентиляторы охлаждения смазываются; конструкция оборудования очищена от пыли и загрязнений; воздушные фильтры системы вентиляции очищаются или заменяются новыми; контакты и электронные компоненты очищаются. Если после профилактических действий возникают неисправности, требуется участие специалистов.
Особенности диагностики станков с ЧПУ
Существует несколько типов станков с числовым программным управлением, для которых диагностика имеет свои особенности, например, как:
Токарный станок – проверяется соосность направляющих шпинделя и станины, радиальные и торцевые биения, точность шага ходовых винтов. Одним из простых и доступных методов диагностики является изготовление цилиндрической контрольной детали с последующим измерением диаметров. Таким образом, вы можете проверить обработку «конуса» и «эллипса».
Сверлильный станок – особенностью таких станков является наличие нескольких шпинделей. При диагностике сверлильного станка с ЧПУ необходимо проверить биение и прямоугольность к столу для каждого из них.
Фрезерный станок (с порталом) - Первым делом нужно проверить диагональ. Причинами возможного перекоса могут быть нарушение синхронизации ШВП (ШВП) передачи движения портала, их выработка или нарушения в работе концевых выключателей.
Несмотря на особенности разных станков с ЧПУ, сама диагностика включает в себя 2 этапа (независимо от типа станка):
1. Проверка текущего состояния оборудования: проверка механической, электрической, гидравлической, пневматической и других систем машины;
2. Проверка системы ЧПУ станка как встроенными средствами диагностики, так и дополнительно подключаемыми.
Если в ходе проверки было установлено, что ошибки в работе машин вызваны ошибкой программирования, то необходимо проверить UP на ошибки.Если он был составлен на устаревшей САМ-платформе, неверно введены параметры режущего инструмента или станка, при обработке могут возникнуть серьезные проблемы: столкновение патрона и детали, вхождение фрезы в поверхность рабочего стола.
Верификация UE осуществляется следующими методами:
Backplot - построение траектории движения фрезы по 3D модели детали на мониторе компьютера.
Твердотельная верификация — визуализация процесса обработки в реальном времени: от заготовки до готовой детали с удалением материала. Наладчик может контролировать последовательность обработки, смену инструмента, незавершенные участки, а затем вносить коррективы.
Проверка машины. Не все ошибки UE могут быть распознаны на компьютере. Кроме того, оператор может случайно ошибиться в длине или диаметре инструмента. Окончательная проверка программы осуществляется на мониторе ЧПУ. Это устраняет следующие ошибки:
-неправильный режим резки;
-охлаждающая жидкость не включена;
-привязка к детали задана неправильно (система координат);
-в магазине есть «не те» инструменты;
-отсутствие или неправильное направление вращения шпинделя.
На многих машинах предусмотрены тестовые режимы для отработки программ, например, на холостом ходу. Это блокирует движение шпинделя по одной или нескольким осям. Некоторые виды оборудования позволяют выполнить привязку к детали, а затем поднять нулевую точку по оси Z на безопасное расстояние. После запуска программа будет выполнять все операции «в воздухе».
Способы устранения неполадок при диагностике станков с ЧПУ
Системы ЧПУ различаются по структуре и функциям. Несмотря на это, методика проверки оборудования предполагает наличие общих действий. При данном виде диагностики оператор должен провести три этапа:
1. проверка работоспособности устройства;
2. регулировка агрегата;
3. соблюдение правил эксплуатации.
Одним из инструментов предотвращения возникновения неисправностей является регулярный запуск тестовых программ на устройствах с числовым программным обеспечением. В зависимости от интенсивности эксплуатации профилактический запуск тестовой программы производится один раз в неделю или чаще. При возникновении проблем рекомендуется внеплановое тестирование системы. Он позволяет выявить компоненты комплекса, в которых стоит искать неисправности.
В подавляющем большинстве случаев тестовая программа для диагностики станков с ЧПУ представляет собой обычный командный алгоритм управления. Содержит всевозможные команды перемещения и позиционирования инструмента, учитывает режимы работы станка с ЧПУ и содержит все накопленные ошибки. Инструмент во время испытания проходит по намеченной траектории и возвращается в исходную точку. Это можно сделать пустым или с обработкой и получением тестовой детали. Контроль за выполнением программы и выявление проблем с тем или иным действием осуществляет сервисный техник. При возникновении сбоя или незапланированного действия они отображаются в виде соответствующего кода на дисплее.
При выявлении проблем в работе производственных станков с ЧПУ любого типа специалисты используют один или несколько методов поиска проблемы:
- Практический. Каждый узел или модуль диагностируется по очереди. После выявления проблемы она разбивается на составляющие и изучается каждая из них отдельно. Выявленная проблема решается заменой вышедшей из строя детали/узла;
- Логический. Этот метод используют специалисты-диагносты, имеющие большой опыт и доскональное знание данной методики. Изучив работу различных узлов и машины в целом, на основании ряда показателей определяют проблемный узел и способ устранения неисправности.
- Тестовый. Этот метод диагностики станка с ЧПУ требует специального оборудования и программного обеспечения. Но часто только он способен обнаружить и исправить проблему.
Причины появление неполадок
Любой станок с ЧПУ расходует свой ресурс в результате работы, что в конечном итоге приводит к его выходу из строя, либо к отказам и неисправностям отдельных узлов и агрегатов.
Основными причинами этого обычно являются следующие:
1. нарушение требований изготовителя к условиям эксплуатации: перегрузка узлов и механизмов из-за превышения режимов обработки;
2. повышенный износ отдельных узлов и деталей;
3. нарушение регулировки различных механизмов и узлов;
4. несвоевременное техническое обслуживание и текущий ремонт;
5. некорректная работа операторов и наладчиков.
Точность обработки деталей напрямую связана с текущим состоянием станка и его правильным функционированием. Отклонение от допустимых погрешностей обработки по размерам и форме свидетельствует о необходимости проведения диагностических работ и проверки станка с ЧПУ на технологическую и геометрическую точность.
Также о необходимости диагностики свидетельствуют такие дополнительные факторы, как:
1. повышенный шум и перегрев отдельных узлов;
2. усиленные вибрации различных механизмов;
3. отказ в работе, поломка, неисправность детали или узла;
4. появление люфтов и отклонений по геометрии;
5. нестабильность размеров получаемых деталей.
Наиболее распространенные поломки и неисправности, возникающие в различных станках с ЧПУ, можно разделить на следующие группы:
Механический. К ним относятся износ направляющих, проблемы с кинематикой, подшипниковыми узлами, шестернями и парой «ходовой винт — гайка»;
Проблемы электроники. К ним относятся проблемы ЧПУ, контроллеров, приводов, инверторов.
Программные ошибки и проблемы. Они вызваны некорректной работой самих управляющих программ, которыми оснащен модуль ЧПУ устройства.
Ремонт станков с ЧПУ
Если диагностика выявила проблемы с оборудованием, его отправляют в ремонт. Бывает:
- текущие - частично устранены неисправности;
- капитально - полное восстановление узлов.
Проводится комплекс операций с целью восстановления исправности, работоспособности оборудования, с использованием необходимых комплектующих для станков с ЧПУ.
При проведении ремонтных работ на станках с числовым программным управлением поэтапно выполняются следующие операции:
- восстановление геометрии направляющих, исправление неисправностей в работе приводов, регулировка деталей, отвечающих за перемещение режущего инструмента;
- восстановить электро-систему, включая проводку, датчики и т. д.;
- ремонт стойки ЧПУ, включающей в себя платы, контроллеры, проводку.
Обязательно протестируйте отремонтированную машину. Оборудование диагностируется и ремонтируется после аварий, возникших в результате:
- эксплуатация оборудования с допущенными в производстве дефектами;
- неправильное использование устройства.
