Аналіз та вирішення проблеми нестабільного руху координат верстата в обробних центрах
У галузі механічної обробки стабільна робота обробних центрів відіграє життєво важливу роль у якості продукції та ефективності виробництва. Однак час від часу трапляються несправності через нестабільне переміщення координат верстата, що спричиняє багато проблем для операторів, а також може призвести до серйозних виробничих аварій. Далі буде проведено поглиблене обговорення пов'язаних з цим питань нестабільного переміщення координат верстата в обробних центрах та запропоновано практичні рішення.
I. Явище та опис проблеми
За нормальних обставин, коли обробний центр виконує програму після повернення до початкового положення під час запуску, координати та положення верстата можуть залишатися правильними. Однак, після завершення операції повернення до початкового положення, якщо верстат керується вручну або за допомогою ручного штурвала, на дисплеї координат заготовки та координат верстата з'являться відхилення. Наприклад, у польовому експерименті, після повернення до початкового положення під час запуску, вісь X верстата вручну переміщується на 10 мм, а потім інструкція G55G90X0 виконується в режимі MDI. Часто виявляється, що фактичне положення верстата не відповідає очікуваному положенню координат. Ця невідповідність може проявлятися у відхиленнях значень координат, помилках напрямку руху верстата або повному відхиленні від заданої траєкторії.
II. Аналіз можливих причин несправностей
(I) Фактори механічного складання
Точність механічного складання безпосередньо впливає на точність опорних точок верстата. Якщо під час складання верстата компоненти передачі кожної координатної осі встановлені неправильно, наприклад, є зазори в посадці між гвинтом і гайкою або проблеми з встановленням напрямної рейки, яка не є паралельною або неперпендикулярною, під час роботи верстата можуть виникнути додаткові відхилення зміщення, що призведе до зміщення опорних точок. Це зміщення може не бути повністю виправлене під час операції повернення верстата до початкового положення, що призведе до явища нестабільного переміщення координат у наступних ручних або автоматичних операціях.
(II) Помилки параметрів та програмування
- Компенсація інструменту та налаштування координат заготовки: Неправильне налаштування значень компенсації інструменту призведе до відхилень між фактичним положенням інструменту під час процесу обробки та запрограмованим положенням. Наприклад, якщо значення компенсації радіуса інструменту занадто велике або занадто мале, інструмент відхилиться від заданої траєкторії контуру під час різання заготовки. Аналогічно, неправильне налаштування координат заготовки також є однією з поширених причин. Коли оператори встановлюють систему координат заготовки, якщо значення нульового зміщення неточне, всі інструкції з обробки, засновані на цій системі координат, призведуть до переміщення верстата в неправильне положення, що призведе до хаотичного відображення координат.
- Помилки програмування: Недбалість під час процесу програмування також може призвести до аномальних координат верстата. Наприклад, помилки введення значень координат під час написання програм, неправильне використання форматів інструкцій або нерозумна логіка програмування, спричинена неправильним розумінням процесу обробки. Наприклад, під час програмування кругової інтерполяції, якщо координати центру кола обчислюються неправильно, верстат рухатиметься неправильною траєкторією під час виконання цього сегмента програми, що призведе до відхилення координат верстата від нормального діапазону.
(III) Неправильні процедури експлуатації
- Помилки в режимах виконання програми: Коли програму скидають, а потім запускають безпосередньо з проміжної секції без повного врахування поточного стану верстата та його попередньої траєкторії руху, це може призвести до хаосу в системі координат верстата. Оскільки програма виконується на основі певної логіки та початкових умов під час процесу роботи, примусовий запуск з проміжної секції може порушити цю безперервність і зробити неможливим для верстата правильне обчислення поточної координатної позиції.
- Безпосередній запуск програми після спеціальних операцій: Після виконання спеціальних операцій, таких як «Блокування верстата», «Ручне абсолютне значення» та «Вставка маховика», якщо відповідне скидання координат або підтвердження стану не виконано, а програма запущена безпосередньо для обробки, також легко спричинити проблему нестабільного переміщення координат. Наприклад, операція «Блокування верстата» може зупинити рух осей верстата, але відображення координат верстата все одно змінюватиметься відповідно до інструкцій програми. Якщо програму запустити безпосередньо після розблокування, верстат може рухатися відповідно до неправильних різниць координат; після ручного переміщення верстата в режимі «Ручне абсолютне значення», якщо наступна програма неправильно обробляє зміщення координат, спричинене ручним переміщенням, це призведе до хаосу координат; якщо синхронізація координат виконана неправильно під час перемикання назад до автоматичного режиму після операції «Вставка маховика», також з'являться аномальні координати верстата.
(IV) Вплив модифікації параметрів NC
Під час зміни параметрів ЧПУ, таких як дзеркальне відображення, перетворення між метричною та імперською системами тощо, якщо операції виконуються неправильно або вплив зміни параметрів на систему координат верстата не повністю зрозумілий, це також може призвести до нестабільного переміщення координат верстата. Наприклад, під час виконання операції дзеркального відображення, якщо вісь дзеркального відображення та відповідні правила перетворення координат налаштовані неправильно, верстат рухатиметься відповідно до неправильної логіки дзеркального відображення під час виконання наступних програм, що призведе до того, що фактичне положення обробки буде повністю протилежним очікуваному, а відображення координат верстата також стане хаотичним.
III. Рішення та контрзаходи
(I) Рішення проблем механічного складання
Регулярно перевіряйте та обслуговуйте компоненти механічної передачі верстата, включаючи гвинти, напрямні рейки, муфти тощо. Перевіряйте, чи знаходиться зазор між гвинтом і гайкою в межах допустимого діапазону. Якщо зазор занадто великий, це можна вирішити, відрегулювавши попередній натяг гвинта або замінивши зношені деталі. Щодо напрямної рейки, переконайтеся в її точності встановлення, перевірте площинність, паралельність та перпендикулярність поверхні напрямної рейки та своєчасно вносьте корективи або ремонти, якщо є відхилення.
Під час складання верстата суворо дотримуйтесь вимог процесу складання та використовуйте високоточні вимірювальні інструменти для виявлення та калібрування точності складання кожної координатної осі. Наприклад, використовуйте лазерний інтерферометр для вимірювання та компенсації похибки кроку гвинта, а також електронний рівень для регулювання горизонтальності та перпендикулярності напрямної рейки, щоб забезпечити високу точність та стабільність верстата під час початкового складання.
Під час складання верстата суворо дотримуйтесь вимог процесу складання та використовуйте високоточні вимірювальні інструменти для виявлення та калібрування точності складання кожної координатної осі. Наприклад, використовуйте лазерний інтерферометр для вимірювання та компенсації похибки кроку гвинта, а також електронний рівень для регулювання горизонтальності та перпендикулярності напрямної рейки, щоб забезпечити високу точність та стабільність верстата під час початкового складання.
(II) Виправлення помилок параметрів та програмування
На предмет помилок у компенсації інструменту та налаштуванні координат заготовки оператори повинні ретельно перевірити значення компенсації інструменту та параметри налаштування системи координат заготовки перед обробкою. Радіус та довжину інструменту можна точно виміряти за допомогою таких інструментів, як попередньо налаштовувачі інструменту, а правильні значення можна ввести в систему керування верстатом. Під час налаштування системи координат заготовки слід застосовувати відповідні методи налаштування інструменту, такі як пробне налаштування ріжучого інструменту та налаштування інструменту для пошуку кромки, щоб забезпечити точність значення нульового зміщення. Тим часом, під час процесу написання програми, слід неодноразово перевіряти частини, що стосуються значень координат та інструкцій щодо компенсації інструменту, щоб уникнути помилок введення.
Щодо програмування, посилити навчання та підвищення кваліфікації програмістів, щоб вони мали глибоке розуміння процесу обробки та системи команд верстата. Під час написання складних програм проводити достатній аналіз процесу та планування траєкторій, а також неодноразово перевіряти розрахунки ключових координат та використання інструкцій. Програмне забезпечення для моделювання може використовуватися для моделювання роботи написаних програм, щоб заздалегідь виявити можливі помилки програмування та зменшити ризики під час фактичної роботи на верстаті.
Щодо програмування, посилити навчання та підвищення кваліфікації програмістів, щоб вони мали глибоке розуміння процесу обробки та системи команд верстата. Під час написання складних програм проводити достатній аналіз процесу та планування траєкторій, а також неодноразово перевіряти розрахунки ключових координат та використання інструкцій. Програмне забезпечення для моделювання може використовуватися для моделювання роботи написаних програм, щоб заздалегідь виявити можливі помилки програмування та зменшити ризики під час фактичної роботи на верстаті.
(III) Стандартизація операційних процедур
Суворо дотримуйтесь експлуатаційних специфікацій верстата. Після скидання програми, якщо необхідно розпочати роботу з проміжної секції, необхідно спочатку підтвердити поточне положення координат верстата та виконати необхідні операції коригування координат або ініціалізації відповідно до логіки та вимог процесу програми. Наприклад, верстат можна спочатку вручну перемістити в безпечне положення, а потім виконати операцію повернення до початкового положення або скинути систему координат заготовки, щоб переконатися, що верстат знаходиться в правильному початковому стані перед запуском програми.
Після виконання спеціальних операцій, таких як «Блокування верстата», «Ручне абсолютне значення» та «Вставка маховика», спочатку слід виконати відповідні операції скидання координат або відновлення стану. Наприклад, після розблокування «Блокування верстата» спочатку слід виконати операцію повернення до початкового положення або верстат слід вручну перемістити у відоме правильне положення, а потім можна запустити програму; після ручного переміщення верстата в режимі «Ручне абсолютне значення» значення координат у програмі слід відповідно скоригувати відповідно до величини переміщення або координати верстата слід скинути до правильних значень перед запуском програми; після завершення операції «Вставка маховика» необхідно переконатися, що прирости координат маховика можна правильно пов'язати з інструкціями координат у програмі, щоб уникнути стрибків або відхилень координат.
Після виконання спеціальних операцій, таких як «Блокування верстата», «Ручне абсолютне значення» та «Вставка маховика», спочатку слід виконати відповідні операції скидання координат або відновлення стану. Наприклад, після розблокування «Блокування верстата» спочатку слід виконати операцію повернення до початкового положення або верстат слід вручну перемістити у відоме правильне положення, а потім можна запустити програму; після ручного переміщення верстата в режимі «Ручне абсолютне значення» значення координат у програмі слід відповідно скоригувати відповідно до величини переміщення або координати верстата слід скинути до правильних значень перед запуском програми; після завершення операції «Вставка маховика» необхідно переконатися, що прирости координат маховика можна правильно пов'язати з інструкціями координат у програмі, щоб уникнути стрибків або відхилень координат.
(IV) Обережна робота з модифікацією параметрів NC
Під час зміни параметрів ЧПУ оператори повинні мати достатні професійні знання та досвід, а також повністю розуміти значення кожного параметра та вплив зміни параметрів на роботу верстата. Перед зміною параметрів створіть резервну копію вихідних параметрів, щоб їх можна було вчасно відновити у разі виникнення проблем. Після зміни параметрів проведіть серію тестових прогонів, таких як пробні прогони та покрокові прогони, щоб перевірити, чи є стан руху верстата та відображення координат нормальними. Якщо виявлено відхилення, негайно зупиніть роботу, відновіть верстат до початкового стану відповідно до резервних параметрів, а потім ретельно перевірте процес та зміст зміни параметрів, щоб виявити проблеми та внести виправлення.
Підсумовуючи, нестабільний рух координат верстатів у обробних центрах є складною проблемою, що включає багато факторів. Під час щоденного використання верстатів оператори повинні поглиблювати свої знання та оволодіння механічною структурою верстатів, налаштуванням параметрів, специфікаціями програмування та процедурами експлуатації. Зіткнувшись з проблемою нестабільного руху координат, вони повинні спокійно проаналізувати її, почати з можливих причин, згаданих вище, поступово перевірити та вжити відповідних рішень, щоб забезпечити повернення верстата до нормального режиму роботи, покращити якість обробки та ефективність виробництва. Тим часом виробники верстатів та техніки з обслуговування також повинні постійно вдосконалювати свій технічний рівень, оптимізувати процеси проектування та складання верстатів, а також надавати користувачам більш стабільне та надійне обробне обладнання та бездоганні послуги технічної підтримки.