Заходи для виробників верстатів з ЧПК щодо запобігання поширеним механічним поломкам верстатів з ЧПК
Як ключове обладнання в сучасному виробництві, стабільність та надійність роботи верстатів з ЧПК мають першорядне значення. Однак, під час тривалого використання верстати з ЧПК можуть зазнавати різних механічних поломок, що впливають на ефективність виробництва та якість продукції. Тому виробники верстатів з ЧПК повинні вживати ефективних профілактичних заходів для забезпечення нормальної роботи верстатів з ЧПК.
I. Запобігання поломкам компонентів шпинделя верстатів з ЧПК
(A) Прояви невдачі
Завдяки використанню двигунів з регулюванням швидкості, конструкція шпиндельної коробки верстатів з ЧПК є відносно простою. Основними деталями, схильними до поломок, є механізм автоматичного затискання інструменту та пристрій автоматичного регулювання швидкості всередині шпинделя. Поширені явища, що призводять до поломок, включають неможливість відпустити інструмент після затискання, нагрівання шпинделя та шум у шпиндельній коробці.
(Б) Профілактичні заходи
(A) Прояви невдачі
Завдяки використанню двигунів з регулюванням швидкості, конструкція шпиндельної коробки верстатів з ЧПК є відносно простою. Основними деталями, схильними до поломок, є механізм автоматичного затискання інструменту та пристрій автоматичного регулювання швидкості всередині шпинделя. Поширені явища, що призводять до поломок, включають неможливість відпустити інструмент після затискання, нагрівання шпинделя та шум у шпиндельній коробці.
(Б) Профілактичні заходи
- Обробка несправностей затискання інструменту
Якщо інструмент не можна звільнити після затискання, спробуйте відрегулювати тиск гідравлічного циліндра звільнення інструменту та пристрою перемикача ходу. Водночас гайку на тарілчастій пружині також можна відрегулювати, щоб зменшити величину стиснення пружини та забезпечити нормальне звільнення інструменту. - Обробка нагрівання шпинделя
У разі проблем із нагріванням шпинделя спочатку очистіть корпус шпинделя, щоб забезпечити його чистоту. Потім перевірте та відрегулюйте кількість мастила, щоб забезпечити повне змащування шпинделя під час роботи. Якщо проблема з нагріванням не зникає, можливо, потрібно замінити підшипник шпинделя, щоб усунути явище нагрівання, спричинене зносом підшипника. - Обробка шуму шпиндельної коробки
Якщо у шпиндельній коробці виникає шум, перевірте стан шестерень усередині неї. Якщо шестерні сильно зношені або пошкоджені, їх слід вчасно відремонтувати або замінити, щоб зменшити шум. Водночас регулярно проводите технічне обслуговування шпиндельної коробки, перевіряйте стан кріплення кожної деталі та запобігайте шуму, спричиненому розхитуванням.
II. Запобігання поломкам ланцюга приводу подачі верстатів з ЧПК
(A) Прояви невдачі
У системі приводу подачі верстатів з ЧПК широко використовуються такі компоненти, як пари кулькових гвинтів, пари гідростатичних гвинтів та гайок, напрямні кочення, гідростатичні напрямні та пластикові напрямні. Коли в ланцюзі приводу подачі виникає несправність, це головним чином проявляється у зниженні якості руху, наприклад, у тому, що механічні деталі не рухаються в задане положення, переривання роботи, зниження точності позиціонування, збільшення зворотного зазору, повзання та збільшення шуму підшипника (після зіткнення).
(Б) Профілактичні заходи
(A) Прояви невдачі
У системі приводу подачі верстатів з ЧПК широко використовуються такі компоненти, як пари кулькових гвинтів, пари гідростатичних гвинтів та гайок, напрямні кочення, гідростатичні напрямні та пластикові напрямні. Коли в ланцюзі приводу подачі виникає несправність, це головним чином проявляється у зниженні якості руху, наприклад, у тому, що механічні деталі не рухаються в задане положення, переривання роботи, зниження точності позиціонування, збільшення зворотного зазору, повзання та збільшення шуму підшипника (після зіткнення).
(Б) Профілактичні заходи
- Покращення точності передачі
(1) Відрегулюйте попереднє натягування кожної пари рухів, щоб усунути зазор у передачі. Регулюючи попереднє натягування пар рухів, таких як пари гвинтів-гайок та напрямних повзунів, можна зменшити зазор та покращити точність передачі.
(2) Встановіть редуктори в ланцюгу передачі, щоб скоротити його довжину. Це може зменшити накопичення помилок та підвищити точність передачі.
(3) Відрегулюйте ослаблені ланки, щоб переконатися, що всі деталі надійно з'єднані. Регулярно перевіряйте роз'єми в ланцюзі передачі, такі як муфти та шпонкові з'єднання, щоб запобігти впливу ослаблення на точність передачі. - Покращення жорсткості передачі
(1) Відрегулюйте попередній натяг пар гвинтів, гайок та опорних компонентів. Розумне регулювання попереднього натягу може збільшити жорсткість гвинта, зменшити деформацію та покращити жорсткість передачі.
(2) Розмір самого гвинта обґрунтовано оберіть. Відповідно до навантаження та вимог до точності верстата, виберіть гвинт з відповідним діаметром та кроком, щоб покращити жорсткість передачі. - Покращення точності рухів
З метою забезпечення міцності та жорсткості компонентів, максимально зменшіть масу рухомих частин. Зменште діаметр та масу обертових частин, щоб зменшити їх інерцію та підвищити точність руху. Наприклад, використовуйте робочі столи та каретки з легкою конструкцією. - Технічне обслуговування гіда
(1) Направляючі ролики відносно чутливі до бруду та повинні мати хороший захисний пристрій, щоб запобігти потраплянню пилу, стружки та інших забруднень у напрямну та впливу на її роботу.
(2) Вибір попереднього натягу кочуючих напрямних має бути відповідним. Надмірне попереднє натягування значно збільшить силу тяги, збільшить навантаження на двигун та вплине на точність руху.
(3) Гідростатичні напрямні повинні мати комплект систем подачі олії з гарною фільтраційною здатністю, щоб забезпечити утворення стабільної масляної плівки на поверхні напрямної та покращити несучу здатність і точність руху напрямної.
III. Запобігання відмовам автоматичного змінника інструментів верстатів з ЧПК
(A) Прояви невдачі
Несправності автоматичного пристрою зміни інструменту в основному проявляються у збоях руху магазину інструментів, надмірних помилках позиціонування, нестабільному затисканні ручок інструментів маніпулятором та великих помилках руху маніпулятора. У важких випадках дія зміни інструменту може зависнути, і верстат буде змушений зупинити роботу.
(Б) Профілактичні заходи
(A) Прояви невдачі
Несправності автоматичного пристрою зміни інструменту в основному проявляються у збоях руху магазину інструментів, надмірних помилках позиціонування, нестабільному затисканні ручок інструментів маніпулятором та великих помилках руху маніпулятора. У важких випадках дія зміни інструменту може зависнути, і верстат буде змушений зупинити роботу.
(Б) Профілактичні заходи
- Обробка збоїв руху інструментального магазину
(1) Якщо магазин інструментів не може обертатися з механічних причин, таких як нещільне з'єднання вала двигуна та черв'ячного вала або надмірно тугі механічні з'єднання, гвинти на муфті необхідно затягнути, щоб забезпечити надійне з'єднання.
(2) Якщо магазин інструментів не обертається, це може бути спричинено несправністю обертання двигуна або помилкою передачі. Перевірте робочий стан двигуна, такий як напруга, струм та швидкість, щоб побачити, чи вони в нормі. Водночас перевірте стан зносу компонентів передачі, таких як шестерні та ланцюги, та своєчасно замініть сильно зношені компоненти.
(3) Якщо муфта інструмента не може затиснути інструмент, відрегулюйте регулювальний гвинт на муфті інструмента, стисніть пружину та затягніть затискний штифт. Переконайтеся, що інструмент міцно встановлений у муфті інструмента та не впаде під час процесу зміни інструмента.
(4) Якщо муфта інструмента не знаходиться в правильному положенні (вгорі або вниз), перевірте положення вилки або встановлення та регулювання кінцевого вимикача. Переконайтеся, що вилка може точно штовхати муфту інструмента вгору та вниз, а кінцевий вимикач може точно визначати положення муфти інструмента. - Обробка несправностей маніпулятора зміни інструменту
(1) Якщо інструмент не затиснутий щільно та падає, відрегулюйте пружину затискного кігтя, щоб збільшити його тиск, або замініть затискний штифт маніпулятора. Переконайтеся, що маніпулятор може міцно утримувати інструмент і запобігати його падінню під час процесу зміни інструмента.
(2) Якщо інструмент не можна відпустити після затискання, відрегулюйте гайку за пружиною відпускання, щоб максимальне навантаження не перевищувало номінальне значення. Уникайте неможливості відпускання інструменту через надмірний тиск пружини.
(3) Якщо інструмент падає під час заміни інструмента, це може бути спричинено тим, що шпиндельна коробка не повертається до точки зміни інструмента або точка зміни інструмента зміщується. Знову поверніть шпиндельну коробку в положення зміни інструмента та перевстановіть точку зміни інструмента, щоб забезпечити точність процесу зміни інструмента.
IV. Запобігання відмовам перемикачів ходу для кожного положення переміщення осі верстатів з ЧПК
(A) Прояви невдачі
На верстатах з ЧПК для забезпечення надійності автоматизованої роботи використовується велика кількість перемикачів ходу для виявлення положення руху. Після тривалої експлуатації характеристики руху рухомих частин змінюються, і надійність пристроїв натискання перемикачів ходу та якісні характеристики самих перемикачів ходу матимуть більший вплив на загальну продуктивність верстата.
(Б) Профілактичні заходи
Своєчасно перевіряйте та замінюйте перемикачі ходу. Регулярно перевіряйте робочий стан перемикачів ходу, наприклад, чи можуть вони точно визначати положення рухомих частин, та чи є проблеми, такі як ослаблення або пошкодження. Якщо перемикач ходу виходить з ладу, його слід вчасно замінити, щоб усунути вплив таких несправних перемикачів на верстат. Водночас, під час встановлення перемикачів ходу переконайтеся, що їхнє монтажне положення є точним та надійним, щоб уникнути поломок, спричинених неправильним встановленням.
(A) Прояви невдачі
На верстатах з ЧПК для забезпечення надійності автоматизованої роботи використовується велика кількість перемикачів ходу для виявлення положення руху. Після тривалої експлуатації характеристики руху рухомих частин змінюються, і надійність пристроїв натискання перемикачів ходу та якісні характеристики самих перемикачів ходу матимуть більший вплив на загальну продуктивність верстата.
(Б) Профілактичні заходи
Своєчасно перевіряйте та замінюйте перемикачі ходу. Регулярно перевіряйте робочий стан перемикачів ходу, наприклад, чи можуть вони точно визначати положення рухомих частин, та чи є проблеми, такі як ослаблення або пошкодження. Якщо перемикач ходу виходить з ладу, його слід вчасно замінити, щоб усунути вплив таких несправних перемикачів на верстат. Водночас, під час встановлення перемикачів ходу переконайтеся, що їхнє монтажне положення є точним та надійним, щоб уникнути поломок, спричинених неправильним встановленням.
V. Запобігання відмовам допоміжних пристроїв опорних верстатів з ЧПК
(A) Гідравлічна система
(A) Гідравлічна система
- Прояви невдачі
Для гідравлічних насосів слід використовувати насоси зі змінною потужністю, щоб зменшити нагрівання гідравлічної системи. Фільтр, встановлений у паливному баку, слід регулярно очищати бензином або ультразвуковою вібрацією. Поширеними несправностями є переважно знос корпусу насоса, тріщини та механічні пошкодження. - Профілактичні заходи
(1) Регулярно очищуйте фільтр, щоб забезпечити чистоту гідравлічної оливи. Запобігайте потраплянню домішок у гідравлічну систему та пошкодженню гідравлічних компонентів.
(2) У разі таких несправностей, як знос корпусу насоса, тріщини та механічні пошкодження, зазвичай необхідний капітальний ремонт або заміна деталей. Під час щоденного використання звертайте увагу на технічне обслуговування гідравлічної системи та уникайте перевантаження та ударних навантажень, щоб продовжити термін служби гідравлічного насоса.
(B) Пневматична система - Прояви невдачі
У пневматичній системі, що використовується для затискання інструменту або заготовки, захисного вимикача дверцят та видування стружки в конічному отворі шпинделя, водовіддільник та повітряний фільтр слід регулярно зливати та регулярно очищувати, щоб забезпечити чутливість рухомих частин пневматичних компонентів. Несправність сердечника клапана, витік повітря, пошкодження пневматичних компонентів та збій дії спричинені поганим змащуванням. Тому сепаратор масляного туману слід регулярно очищувати. Крім того, слід регулярно перевіряти герметичність пневматичної системи. - Профілактичні заходи
(1) Регулярно зливайте воду та очищуйте водовіддільник і повітряний фільтр, щоб забезпечити сухе та чисте повітря, що надходить у пневматичну систему. Запобігайте потраплянню вологи та домішок у пневматичні компоненти та впливу на їхню роботу.
(2) Регулярно очищуйте сепаратор масляного туману, щоб забезпечити гарне змащування пневматичних компонентів. Виберіть відповідну мастильну оливу та регулярно змащуйте та очищуйте її.
(3) Регулярно перевіряйте герметичність пневматичної системи та своєчасно виявляйте та усувайте проблеми з витоком повітря. Перевіряйте з'єднання трубопроводів, ущільнення, клапани та інші деталі, щоб забезпечити належну герметичність пневматичної системи.
(C) Система змащення - Прояви невдачі
Це включає змащування напрямних верстатів, шестерень трансмісії, кулькових гвинтів, шпиндельних коробок тощо. Фільтр всередині мастильного насоса потрібно регулярно очищати та замінювати, зазвичай раз на рік. - Профілактичні заходи
(1) Регулярно очищуйте та замінюйте фільтр всередині мастильного насоса, щоб забезпечити чистоту мастила. Запобігайте потраплянню домішок у систему змащення та пошкодженню компонентів змащення.
(2) Відповідно до інструкції з експлуатації верстата, регулярно виконуйте змащування та технічне обслуговування кожної змащувальної деталі. Виберіть відповідну мастильну оливу та відрегулюйте кількість і час змащування відповідно до вимог різних деталей.
(D) Система охолодження - Прояви невдачі
Він відіграє певну роль в охолодженні інструментів і заготовок, а також в промиванні стружки. Форсунку для охолоджувальної рідини слід регулярно очищувати. - Профілактичні заходи
(1) Регулярно очищуйте сопло охолоджувальної рідини, щоб забезпечити рівномірне розпилення охолоджувальної рідини на інструменти та заготовки, що сприяє охолодженню та видаленню стружки.
(2) Перевірте концентрацію та швидкість потоку охолоджувальної рідини та відрегулюйте їх відповідно до вимог обробки. Переконайтеся, що характеристики охолоджувальної рідини відповідають потребам обробки.
(E) Пристрій для видалення стружки - Прояви невдачі
Пристрій для видалення стружки – це допоміжне обладнання з незалежними функціями, яке головним чином забезпечує плавність автоматичного різання та зменшує тепловиділення верстатів з ЧПК. Тому пристрій для видалення стружки повинен мати можливість автоматично видаляти стружку своєчасно, а його місце встановлення, як правило, має бути якомога ближче до зони різання інструменту. - Профілактичні заходи
(1) Регулярно перевіряйте робочий стан пристрою для видалення стружки, щоб переконатися, що він може автоматично та своєчасно видаляти стружку. Очищайте стружку всередині пристрою для видалення стружки, щоб запобігти засміченню.
(2) Для підвищення ефективності видалення стружки необхідно належним чином відрегулювати положення встановлення пристрою для видалення стружки, щоб він був якомога ближче до зони різання інструменту. Водночас переконайтеся, що пристрій для видалення стружки надійно встановлений і не трясеться та не зміщується під час процесу обробки.
VI. Висновок
Верстати з ЧПК – це автоматизоване обробне обладнання з комп'ютерним керуванням та інтеграцією мехатроніки. Їх використання є технічним прикладним проектом. Правильна профілактика та ефективне технічне обслуговування є основними гарантіями підвищення ефективності використання верстатів з ЧПК. Хоча поширені механічні поломки трапляються рідко, їх не слід ігнорувати. Виробники верстатів з ЧПК повинні всебічно аналізувати та оцінювати першопричини поломок, вживати ефективних профілактичних заходів та максимально скорочувати час простою через поломки, щоб забезпечити ефективну роботу верстатів з ЧПК.
У реальному виробництві виробники також повинні посилювати навчання операторів для покращення їхніх навичок експлуатації та обізнаності з технічного обслуговування. Оператори повинні працювати в суворій відповідності до експлуатаційних процедур, регулярно проводити технічне обслуговування верстатів, а також своєчасно виявляти та усувати потенційні небезпеки несправностей. Водночас виробники повинні створити бездоганну систему післяпродажного обслуговування, своєчасно реагувати на потреби клієнтів та надавати професійну технічну підтримку та послуги з технічного обслуговування. Тільки таким чином можна забезпечити стабільну роботу верстатів з ЧПК, підвищити ефективність виробництва та якість продукції, а також зробити внесок у розвиток сучасного виробництва.
Верстати з ЧПК – це автоматизоване обробне обладнання з комп'ютерним керуванням та інтеграцією мехатроніки. Їх використання є технічним прикладним проектом. Правильна профілактика та ефективне технічне обслуговування є основними гарантіями підвищення ефективності використання верстатів з ЧПК. Хоча поширені механічні поломки трапляються рідко, їх не слід ігнорувати. Виробники верстатів з ЧПК повинні всебічно аналізувати та оцінювати першопричини поломок, вживати ефективних профілактичних заходів та максимально скорочувати час простою через поломки, щоб забезпечити ефективну роботу верстатів з ЧПК.
У реальному виробництві виробники також повинні посилювати навчання операторів для покращення їхніх навичок експлуатації та обізнаності з технічного обслуговування. Оператори повинні працювати в суворій відповідності до експлуатаційних процедур, регулярно проводити технічне обслуговування верстатів, а також своєчасно виявляти та усувати потенційні небезпеки несправностей. Водночас виробники повинні створити бездоганну систему післяпродажного обслуговування, своєчасно реагувати на потреби клієнтів та надавати професійну технічну підтримку та послуги з технічного обслуговування. Тільки таким чином можна забезпечити стабільну роботу верстатів з ЧПК, підвищити ефективність виробництва та якість продукції, а також зробити внесок у розвиток сучасного виробництва.