Chiến lược chẩn đoán và bảo trì lỗi thiết bị gia công CNC

Bài viết này chủ yếu giới thiệu các phương pháp chẩn đoán và sửa chữa lỗi của thiết bị gia công CNC như trung tâm khoan đứng, máy tiện CNC và máy phay CNC. Những lỗi này thường gặp phải trong sản xuất hàng ngày, bao gồm cả các lỗi cơ và điện. Bài viết này cung cấp giải thích có chủ đích về các phương pháp chẩn đoán và bảo trì lỗi khác nhau một cách đơn giản và ngắn gọn, đáng để các đồng nghiệp trong lĩnh vực bảo trì CNC học hỏi.
bản tóm tắt
Thiết bị gia công CNC chủ yếu bao gồm trung tâm khoan đứng, máy tiện CNC, máy phay CNC và máy cắt và đục lỗ CNC. Nguyên lý hoạt động của loại thiết bị này dựa trên chương trình gia công chi tiết và hướng dẫn vận hành được xây dựng theo quy trình sản xuất được thiết bị điều khiển số (CNC) xử lý và xử lý thông qua các phép toán logic số tương ứng. Sau đó, các hướng dẫn điều khiển xử lý riêng lẻ được đưa ra để điều khiển hoạt động phối hợp của các bộ phận chuyển động khác nhau của thiết bị và các bộ phận xử lý đáp ứng yêu cầu. Loại thiết bị này có đặc điểm là độ chính xác cao, vận hành hệ thống đáng tin cậy và hướng dẫn đầu ra chính xác nhưng rất khó chẩn đoán và sửa chữa sau khi xảy ra sự cố. Bài viết này chủ yếu tóm tắt các phương pháp chẩn đoán và sửa chữa lỗi của một số thiết bị gia công CNC trong quy trình làm việc hàng ngày của đơn vị chúng tôi, cung cấp ý tưởng cho các đồng nghiệp sửa chữa thiết bị để xử lý các lỗi tương tự.
Chẩn đoán lỗi và sửa chữa trung tâm khoan đứng
Trung tâm khoan và taro dọc chủ yếu thực hiện khoan, ren và phay phẳng đơn giản trên phôi. Nó thường bao gồm một trục xoay, một bàn làm việc có thể di chuyển theo hướng X và Y (một số nơi gọi nó là bàn trượt chéo), một ổ chứa dụng cụ và trục A. Hiện tượng tạp chí dụng cụ bị lỗi rất phổ biến. Dưới đây, các phương pháp chẩn đoán và sửa chữa lỗi ổ dao được mô tả.
(1) Hiện tượng lỗi. Trung tâm khoan đứng, model TC500, không thể thực hiện các hướng dẫn thay dao trong quá trình gia công. Ở chế độ tự động, khi chương trình thực hiện thay dao, ổ dao không di chuyển, hệ thống không báo động và hành động thay dao không được thực hiện ở chế độ thủ công.
(2) Chẩn đoán và phân tích lỗi. Theo chẩn đoán nguyên lý hoạt động của trung tâm gia công đứng, sau khi phân tích, người ta tin rằng nguyên nhân chính của hiện tượng lỗi này là: ① mất tín hiệu phát hiện vị trí dao. ② Tín hiệu thay dao không chính xác. ③ Thiếu điểm tham chiếu tọa độ trục Z. ④ Hệ thống không phát hiện chuyển động của trục xoay (hướng Z) tại vị trí điểm thay dao. ⑤ Khoảng cách giữa mặt dưới của trục xoay và bàn làm việc không chính xác. ⑥ Động cơ tạp chí không được kích hoạt.
(3) Khắc phục sự cố và sửa chữa. Về ① mở sơ đồ bậc thang hệ thống (xem Hình 1 và Hình 2) và sử dụng tấm kim loại để cảm nhận công tắc phát hiện vị trí dao, người ta thấy rằng tín hiệu công tắc phát hiện phù hợp với hoạt động của tiếp điểm chương trình X9.6 trong sơ đồ bậc thang. Vì vậy, lỗi ① đã bị loại trừ; Về ②, sau khi viết lệnh thay dao ở chế độ thủ công (MDI), người ta phát hiện ra rằng rơle thay dao đang hoạt động bình thường và có sẵn đầu ra tần số của bộ biến tần thay dao. Vì vậy, lỗi ② đã được loại bỏ; Để đặt lại điểm tham chiếu tọa độ trục Z cho ③, nghĩa là khi sử dụng tay quay để di chuyển trục Z về giá trị tọa độ cơ học Z=130, hãy thay đổi giá trị tương ứng với APC (Z) trong tham số 1815 thành "0", sau đó tắt nguồn máy và khởi động lại. Thay đổi giá trị tương ứng với APC (Z) thành "1", và ngay cả sau khi tắt nguồn và khởi động lại máy, ổ tích dao vẫn không thực hiện lệnh thay dao. Vì vậy, xử lý sự cố ③; Mở sơ đồ bậc thang hệ thống để kiểm tra xem tín hiệu của vị trí điểm thay dao có bình thường hay không, từ đó khắc phục sự cố ④; Khi điều chỉnh khoảng cách giữa mặt dưới của trục xoay và bàn làm việc bằng tay quay và đo khoảng cách tuyến tính giữa mặt dưới của trục xoay và bàn làm việc bằng thước đo đạt 54{12}}mm, thì " Vị trí 0" của hệ thống K tham số 15 được sửa đổi thành 1. Ngay cả khi tắt nguồn và khởi động lại máy công cụ, ổ tích dao vẫn không thực hiện lệnh thay dao. Ngay cả khi điều chỉnh khoảng cách thành 535mm, 530mm và 520mm vẫn không hoạt động. Vì vậy, xử lý sự cố ⑤; Về việc tháo dỡ và kiểm tra cẩn thận động cơ của ổ chứa dụng cụ ⑥, người ta phát hiện toàn bộ đường dây điện của động cơ đã bị ngắt ở các đầu do lão hóa. Các đường dây điện bị ngắt kết nối đã được kết nối lại và ổ chứa dụng cụ có thể thay thế dụng cụ một cách bình thường trong quá trình vận hành thử.

Sau khi điều tra, nguyên nhân lỗi là do dây nguồn bị kẹt và đứt ra do đầu cắt quay trong quá trình thay dao của ổ dao. Vì vậy, sau khi cắm dây nguồn hãy cố định thật chắc chắn để tránh hiện tượng như vậy xảy ra lần nữa.
Chẩn đoán và sửa chữa các lỗi máy tiện CNC
Máy tiện CNC thường bao gồm bàn làm việc di chuyển theo hướng X và Z, trục xoay và các bộ phận làm việc khác, chủ yếu hoàn thành các nhiệm vụ như tiện và doa phôi. Có nhiều loại lỗi, bao gồm lỗi điều khiển điện trục chính và giá đỡ dụng cụ điện. Dưới đây, chẩn đoán và sửa chữa lỗi hệ thống điện điển hình sẽ được giải thích.
(1) Hiện tượng lỗi. Một máy tiện CNC dẫn hướng nghiêng, model HTC2050i, gặp trục trặc đột ngột trong quá trình gia công và thông báo cảnh báo của hệ thống CNC là: Công tắc điều khiển công suất động cơ thủy lực NO.2121 bị ngắt; Động cơ thủy lực NO.2123 không khởi động được; Áp suất mâm cặp NO.2130 thấp. Qua điều tra, cầu dao điều khiển DC 24V một pha trong tủ điều khiển điện bị ngắt. Nếu cầu dao bị ngắt bị đóng cưỡng bức, thiết bị CNC sẽ tắt và đèn báo nguồn trên bảng nguồn DC sẽ nhấp nháy.
(2) Chẩn đoán và phân tích lỗi. Dựa trên thông tin cảnh báo của hệ thống và phân tích nguyên lý hoạt động của thiết bị, người ta cho rằng nguyên nhân chính gây ra hiện tượng lỗi này là: ① Động cơ trạm thủy lực gặp trục trặc. ② Rơle áp suất để phát hiện áp suất mâm cặp thủy lực bị trục trặc. Nguồn điện DC 24V của bảng rơle bị lỗi đoản mạch.
(3) Khắc phục sự cố và sửa chữa. Về việc kiểm tra động cơ trạm thủy lực, mạch hệ thống thủy lực được thể hiện trên hình 3.

Dùng megom kế để kiểm tra động cơ trạm thủy lực thì kết quả bình thường. Động cơ được kết nối trực tiếp với đầu dưới của công tắc nguồn điều khiển và sau khi đóng, động cơ thủy lực có thể khởi động bình thường. Vì vậy, lỗi ① đã được loại bỏ; Về việc kiểm tra rơle áp suất mâm cặp thủy lực SP3, mạch điều khiển mâm cặp được thể hiện trên hình 4. Sau khi đo, tín hiệu rơle áp suất bình thường. Đường dây điện của rơle áp suất được rút ra khỏi phía trên rơle. Sau khi bật máy lên thì thông tin báo động trên vẫn tồn tại. Vì vậy, lỗi ② bị loại trừ; Về ③, trước tiên hãy kiểm tra mạch ở cả hai đầu của cầu dao ngắt mạch, đo điện áp điều khiển của nó và sau khi kiểm tra, mạch phía trên vẫn bình thường, trong khi nguồn điện +24V phía dưới bị đoản mạch xuống đất. Sau khi kiểm tra kết nối giữa đầu dưới và bảng rơle, hãy sử dụng đồng hồ vạn năng để kiểm tra tình trạng của từng nguồn điện +24V trên bảng rơle và nhận thấy rằng tất cả các mạch đều bị đoản mạch xuống đất. Vì tất cả các tín hiệu đo lường và giới hạn đều là nguồn điện+24V và có các tiếp điểm giám sát thủy lực trên cầu dao nên trước tiên, hãy kiểm tra xem các tiếp điểm giám sát thủy lực có bình thường hay không.

Tháo đầu còn lại của mỗi thiết bị đầu cuối được kết nối với nguồn điện +24V khỏi bảng chuyển tiếp và sử dụng đồng hồ vạn năng để kiểm tra từng cái một. Người ta phát hiện ra rằng thiết bị đầu cuối XT3 đã bị đoản mạch xuống đất, khiến mỗi nguồn điện +24V bị đoản mạch xuống đất (vì tất cả các nguồn điện+2 4V đều được kết nối với nhau trên bảng chuyển tiếp, bất kỳ sự cố ngắn mạch nào nối đất trên đường dây kết nối sẽ gây ra đoản mạch nối đất ở tất cả các nguồn điện +24V). Sau khi kiểm tra thì phát hiện đầu cuối XT3 là đường tín hiệu phát hiện giãn nở của thiết bị băng tải chip. Mở nắp bảo vệ thì phát hiện dây tín hiệu vướng vào bánh xe giãn nở quay cùng với mô tơ gỡ chip và kéo theo dây tín hiệu rời nhau. Dây tín hiệu và nguồn điện 24V bị đứt bị chập xuống đất qua giường dẫn đến lỗi nêu trên. Sau khi khôi phục đường tín hiệu bị hỏng, lỗi đã được khắc phục và máy chạy bình thường. Cố định chắc chắn đường tín hiệu để tránh hiện tượng tương tự xảy ra lần nữa.
Chẩn đoán và sửa chữa lỗi máy phay CNC
Máy phay CNC thường bao gồm bàn làm việc, trục chính và các bộ phận làm việc khác di chuyển theo hướng X và Y. Họ chủ yếu hoàn thành các nhiệm vụ như phay lỗ, rãnh và rãnh trên phôi. Có nhiều loại lỗi, bao gồm cả lỗi điều khiển điện và lỗi cơ khí. Dưới đây, chúng tôi sẽ giải thích cách chẩn đoán và sửa chữa một lỗi điện điển hình không thể quay trở lại điểm 0 hoạt động.
(1) Hiện tượng lỗi. Máy phay CNC model CK7136 được điều khiển bởi hệ thống CNC Shandong Kandi (KND). Trong quá trình khởi động và sử dụng quy trình quay về 0, các hướng X, Y và Z không thể trở về 0 và các cảnh báo hệ thống:+X,+Y,+Z đều vượt quá phạm vi.
(2) Chẩn đoán và phân tích lỗi. Dựa trên thông tin cảnh báo của hệ thống và phân tích nguyên lý hoạt động của thiết bị, người ta cho rằng nguyên nhân chính gây ra hiện tượng lỗi này là: ① Công tắc hành trình bị hỏng ở mọi hướng. ② Lỗi xảy ra ở mạch giới hạn theo mọi hướng. ③ Thông số hệ thống đã thay đổi.
(3) Khắc phục sự cố và sửa chữa. Về việc phát hiện bật/tắt công tắc giới hạn theo các hướng khác nhau, chúng tôi nhận thấy công tắc giới hạn hướng X và Y hoạt động bình thường, không có tín hiệu nào cho bánh răng phát hiện giảm tốc của công tắc giới hạn hướng Z. Khi kiểm tra, người ta thấy rằng bánh răng giảm tốc của công tắc giới hạn hướng Z không thể đóng hoặc nhả một cách hiệu quả. Sau khi thay thế công tắc giới hạn hướng Z, nhấp vào nút "Chẩn đoán" trên thiết bị CNC để vào giao diện chẩn đoán, di chuyển thủ công theo tất cả các hướng và kiểm tra các tham số X000, X001 và X002 tương ứng với các hướng X, Y, Z. Kiểm tra xem bốn chữ số nhị phân đầu tiên của mỗi số tương ứng từ trái sang phải có thay đổi gì không. Người ta nhận thấy rằng chỉ có hướng Z mới có thể phản hồi hiệu quả, còn các công tắc giới hạn hướng X và Y vẫn bình thường nhưng vẫn không thể trở về 0. Vì vậy, hãy khắc phục sự cố ①; Về việc kiểm tra mạch từ các công tắc giới hạn X, Y sang hệ thống CNC thì phát hiện mạch bị lão hóa do sử dụng lâu ngày và ngâm trong dung dịch cắt có dầu, khiến lớp vỏ cách điện của mạch X, Y bị bong tróc. Ngoài ra, các mạch X và Y được cố định với nhau và di chuyển bằng bàn làm việc dẫn đến hiện tượng đoản mạch giữa mạch và thân thiết bị. Sau khi xử lý các mạch X và Y, hệ thống CNC đã chẩn đoán và nhận thấy các mạch X, Y, Z đều bình thường, nhưng vẫn không thể trở về 0 nên khắc phục sự cố ②; Về phím “Parameter” trên thiết bị CNC (CNC) tại điểm 3, nhập giao diện tham số và tìm kiếm tham số “0015”. Lời nhắc sau đây là: POD GB4S FXC0 FXCS... ZRSZ ZRSY ZRSX Kiểm tra xem tham số của nó có phải là "01000111" hay không. Tham số này là giá trị cài đặt điểm 0 theo hướng X, Y và Z và được phát hiện là "01000001", rõ ràng là không chính xác và cần phải điều chỉnh.
Phương pháp điều chỉnh như sau: nhấp vào nút "Cài đặt" trên thiết bị CNC để vào bề mặt cài đặt tham số, di chuyển con trỏ xuống vị trí "Chuyển tham số", nhấp vào mũi tên "Phải" trên bàn phím thiết bị CNC để bật "Chuyển đổi tham số", sau đó nhấp vào nút "Tham số" để vào giao diện cài đặt tham số, di chuyển con trỏ đến tham số 0015, thay đổi phương thức đăng nhập thành trạng thái "Nhập" và nhập "01000111" vào hộp cài đặt số bên dưới, Nhấp vào nhấn nút "Enter" trên bảng điều khiển thiết bị CNC, sau đó tắt công tắc tham số, đặt lại thông tin cảnh báo, tắt nguồn thiết bị, khởi động lại máy công cụ để thực hiện các hướng quay về 0 khác nhau, máy công cụ chạy bình thường và xảy ra lỗi được giải quyết.
Loại lỗi này là lỗi điển hình xảy ra ở cả phần cứng của công tắc giới hạn và việc mất tham số zero của hệ thống. Sự xuất hiện của lỗi này là do lớp vỏ cách điện của mạch giới hạn bị lão hóa, gây ra đoản mạch trong quá trình trở về 0, dẫn đến mất tham số 0 của hệ thống và xảy ra lỗi trên. Sau khi xảy ra những lỗi như vậy, trước tiên cần loại bỏ các lỗi phần cứng, sau đó mới loại bỏ các lỗi phần mềm liên quan đến thông số hệ thống.
phần kết
Tóm lại, thiết bị gia công CNC là một thiết bị tích hợp số hóa, trí tuệ và chuyên môn hóa. Công việc chẩn đoán và bảo trì lỗi của nó tương đối phức tạp. Vì vậy, tuy yêu cầu nhân viên bảo trì lỗi phải nắm vững kiến ​​thức lý thuyết liên quan nhưng họ cũng cần phải có kinh nghiệm thực tế phong phú. Điều này đòi hỏi sự hiểu biết rõ ràng về cấu tạo, chức năng vận hành của từng thiết bị gia công CNC, đồng thời có khả năng phân tích và phán đoán lỗi theo nguyên lý hoạt động của thiết bị gia công CNC khi xử lý các sự cố lỗi. Chỉ khi đó, việc khắc phục sự cố có mục tiêu mới có thể được tiến hành sâu hơn, giải quyết vấn đề lỗi một cách hiệu quả và đạt được hiệu quả rút ra các suy luận từ ví dụ này sang ví dụ khác.