Анализ и решения на проблема с неравномерното движение на координатите на машинните инструменти в обработващите центрове
В областта на механичната обработка, стабилната работа на машините за обработка играе жизненоважна роля за качеството на продукта и ефективността на производството. Въпреки това, от време на време се случват неизправности, свързани с неравномерното движение на координатите на машинните инструменти, което причинява много проблеми на операторите и може да доведе до сериозни производствени аварии. По-долу ще се проведе задълбочено обсъждане на свързаните с това проблеми, свързани с неравномерното движение на координатите на машинните инструменти в обработващите центрове, и ще се предложат практически решения.
I. Феномен и описание на проблема
При нормални обстоятелства, когато обработващ център изпълнява програма след връщане в начална позиция при стартиране, координатите и позицията на машинния инструмент могат да останат правилни. След завършване на операцията по връщане в начална позиция, ако обаче машинният инструмент се управлява ръчно или с ръчно колело, на дисплея на координатите на детайла и координатите на машинния инструмент ще се появят отклонения. Например, в полеви експеримент, след връщане в начална позиция при стартиране, оста X на машинния инструмент се премества ръчно с 10 мм и след това инструкцията G55G90X0 се изпълнява в режим MDI. Често се установява, че действителната позиция на машинния инструмент е несъвместима с очакваната координатна позиция. Това несъответствие може да се прояви като отклонения в координатните стойности, грешки в посоката на движение на машинния инструмент или пълно отклонение от предварително зададената траектория.
II. Анализ на възможните причини за неизправности
(I) Фактори на механичното сглобяване
Точността на механичния монтаж пряко влияе върху точността на референтните точки на машинния инструмент. Ако по време на процеса на сглобяване на машинния инструмент, компонентите на предаването на всяка координатна ос не са монтирани правилно, като например хлабини в сглобката между винта и гайката или проблеми с монтажа на водещата релса, която е непаралелна или неперпендикулярна, по време на работа на машинния инструмент могат да възникнат допълнителни отклонения в изместването, което води до изместване на референтните точки. Това изместване може да не бъде напълно коригирано по време на операцията по връщане на машината в началото и след това да доведе до явлението хаотично движение на координатите при последващи ръчни или автоматични операции.
(II) Грешки в параметрите и програмирането
- Компенсация на инструмента и настройка на координатите на детайла: Неправилното задаване на стойностите на компенсацията на инструмента ще доведе до отклонения между действителната позиция на инструмента по време на процеса на обработка и програмираната позиция. Например, ако стойността на компенсацията на радиуса на инструмента е твърде голяма или твърде малка, инструментът ще се отклони от предварително определената траектория на контура при рязане на детайла. По подобен начин, неправилното задаване на координатите на детайла също е една от често срещаните причини. Когато операторите задават координатната система на детайла, ако стойността на нулевото отместване е неточна, всички инструкции за обработка, базирани на тази координатна система, ще доведат до преместване на машинния инструмент в грешна позиция, което ще доведе до хаотично показване на координатите.
- Грешки при програмиране: Небрежността по време на процеса на програмиране може също да доведе до необичайни координати на машинния инструмент. Например, грешки при въвеждане на координатни стойности при писане на програми, неправилно използване на формати на инструкции или неразумна логика на програмиране, причинена от неразбиране на процеса на обработка. Например, при програмиране на кръгова интерполация, ако координатите на центъра на окръжността са изчислени неправилно, машинният инструмент ще се движи по грешен път при изпълнение на този програмен сегмент, което ще доведе до отклонение на координатите на машинния инструмент от нормалния диапазон.
(III) Неправилни процедури за работа
- Грешки в режимите на изпълнение на програмата: Когато програмата се нулира и след това се стартира директно от междинна секция, без да се вземе предвид напълно текущото състояние на машинния инструмент и предишната му траектория на движение, това може да доведе до хаос в координатната система на машината. Тъй като програмата се изпълнява въз основа на определена логика и начални условия по време на работния процес, насилственото стартиране от междинна секция може да наруши тази непрекъснатост и да направи невъзможно машинният инструмент да изчисли правилно текущата координатна позиция.
- Директно изпълнение на програмата след специални операции: След изпълнение на специални операции като „Заключване на машинен инструмент“, „Ръчно зададена абсолютна стойност“ и „Вмъкване на ръчно колело“, ако не се извърши съответното нулиране на координатите или потвърждение на състоянието и програмата се изпълни директно за обработка, е лесно да се получи проблем с неравномерно движение на координатите. Например, операцията „Заключване на машинен инструмент“ може да спре движението на осите на машинния инструмент, но показването на координатите на машинния инструмент все още ще се променя според инструкциите на програмата. Ако програмата се изпълни директно след отключване, машинният инструмент може да се движи според грешни координатни разлики; след ръчно преместване на машинния инструмент в режим „Ръчно зададена абсолютна стойност“, ако следващата програма не обработи правилно координатното отместване, причинено от ръчното движение, това ще доведе до координатен хаос; ако синхронизацията на координатите не се извърши добре при връщане към автоматична работа след операцията „Вмъкване на ръчно колело“, ще се появят и необичайни координати на машинния инструмент.
(IV) Влияние на модификацията на параметрите на NC
При промяна на NC параметри, като например огледално отражение, преобразуване между метрична и имперска система и др., ако операциите са неправилни или влиянието на промяната на параметрите върху координатната система на машината не е напълно разбрано, това може да доведе до хаотично движение на координатите на машината. Например, при извършване на операция по огледално отражение, ако оста на огледално отражение и свързаните с нея правила за трансформация на координати не са зададени правилно, машината ще се движи съгласно грешна логика на огледално отражение при изпълнение на последващи програми, което ще направи действителната позиция на обработка напълно противоположна на очакваната, а показването на координатите на машината също ще стане хаотично.
III. Решения и контрамерки
(I) Решения на проблеми с механичния монтаж
Редовно проверявайте и поддържайте механичните трансмисионни компоненти на машинния инструмент, включително винтове, водещи релси, съединители и др. Проверявайте дали разстоянието между винта и гайката е в рамките на разумните граници. Ако разстоянието е твърде голямо, може да се реши чрез регулиране на предварителното натоварване на винта или подмяна на износени части. За водещата релса, осигурете точността на монтаж, проверете плоскостта, паралелизма и перпендикулярността на повърхността на водещата релса и направете своевременни корекции или ремонти, ако има отклонения.
По време на процеса на сглобяване на машинния инструмент, стриктно спазвайте изискванията на процеса на сглобяване и използвайте високопрецизни измервателни инструменти, за да откриете и калибрирате точността на сглобяване на всяка координатна ос. Например, използвайте лазерен интерферометър, за да измерите и компенсирате грешката в стъпката на винта, и използвайте електронен нивелир, за да регулирате нивелирането и перпендикулярността на водещата релса, за да осигурите висока точност и стабилност на машинния инструмент по време на първоначалния монтаж.
По време на процеса на сглобяване на машинния инструмент, стриктно спазвайте изискванията на процеса на сглобяване и използвайте високопрецизни измервателни инструменти, за да откриете и калибрирате точността на сглобяване на всяка координатна ос. Например, използвайте лазерен интерферометър, за да измерите и компенсирате грешката в стъпката на винта, и използвайте електронен нивелир, за да регулирате нивелирането и перпендикулярността на водещата релса, за да осигурите висока точност и стабилност на машинния инструмент по време на първоначалния монтаж.
(II) Корекция на грешки в параметрите и програмирането
За грешки в компенсацията на инструмента и настройката на координатите на детайла, операторите трябва внимателно да проверят стойностите на компенсацията на инструмента и параметрите на настройката на координатната система на детайла преди обработка. Радиусът и дължината на инструмента могат да бъдат точно измерени с инструменти като предварително зададени инструменти и правилните стойности могат да бъдат въведени в системата за управление на машината. При настройката на координатната система на детайла трябва да се прилагат подходящи методи за настройка на инструмента, като например настройка на пробния режещ инструмент и настройка на инструмента за намиране на ръб, за да се гарантира точността на стойността на нулевото отместване. Междувременно, по време на процеса на писане на програмата, многократно проверявайте частите, включващи стойностите на координатите и инструкциите за компенсация на инструмента, за да избегнете грешки при въвеждане.
По отношение на програмирането, засилете обучението и повишаването на уменията на програмистите, за да имат задълбочено разбиране за процеса на обработка и системата от инструкции на машините. При писане на сложни програми, провеждайте достатъчен анализ на процеса и планиране на траекторията, както и многократно проверявайте изчисленията на ключовите координати и използването на инструкциите. Симулационен софтуер може да се използва за симулиране на изпълнението на написаните програми, за да се открият предварително евентуални грешки в програмирането и да се намалят рисковете по време на реална работа на машините.
По отношение на програмирането, засилете обучението и повишаването на уменията на програмистите, за да имат задълбочено разбиране за процеса на обработка и системата от инструкции на машините. При писане на сложни програми, провеждайте достатъчен анализ на процеса и планиране на траекторията, както и многократно проверявайте изчисленията на ключовите координати и използването на инструкциите. Симулационен софтуер може да се използва за симулиране на изпълнението на написаните програми, за да се открият предварително евентуални грешки в програмирането и да се намалят рисковете по време на реална работа на машините.
(III) Стандартизиране на оперативните процедури
Стриктно спазвайте спецификациите за работа на машинния инструмент. След нулиране на програмата, ако е необходимо да се започне работа от междинна секция, е необходимо първо да се потвърди текущата координатна позиция на машинния инструмент и да се извършат необходимите операции по корекция на координатите или инициализация съгласно логическите и технологичните изисквания на програмата. Например, машинният инструмент може първо да се премести ръчно в безопасна позиция, след което може да се изпълни операцията по връщане в началото или координатната система на детайла може да се нулира, за да се гарантира, че машинният инструмент е в правилното начално състояние, преди да се изпълни програмата.
След изпълнение на специални операции като „Заключване на машинен инструмент“, „Ръчно зададена абсолютна стойност“ и „Вмъкване на ръчно колело“, първо трябва да се извършат съответните операции за нулиране на координатите или възстановяване на състоянието. Например, след отключване на „Заключването на машинен инструмент“, първо трябва да се изпълни операция за връщане в началото или машинният инструмент трябва да се премести ръчно на известна правилна позиция, след което програмата може да се изпълни; след ръчно преместване на машинния инструмент в режим „Ръчно зададена абсолютна стойност“, стойностите на координатите в програмата трябва да се коригират съответно според количеството движение или координатите на машинния инструмент трябва да се нулират на правилните стойности, преди да се изпълни програмата; след завършване на операцията „Вмъкване на ръчно колело“ е необходимо да се гарантира, че стъпките на координатите на ръчното колело могат да бъдат правилно свързани с координатните инструкции в програмата, за да се избегнат скокове или отклонения на координатите.
След изпълнение на специални операции като „Заключване на машинен инструмент“, „Ръчно зададена абсолютна стойност“ и „Вмъкване на ръчно колело“, първо трябва да се извършат съответните операции за нулиране на координатите или възстановяване на състоянието. Например, след отключване на „Заключването на машинен инструмент“, първо трябва да се изпълни операция за връщане в началото или машинният инструмент трябва да се премести ръчно на известна правилна позиция, след което програмата може да се изпълни; след ръчно преместване на машинния инструмент в режим „Ръчно зададена абсолютна стойност“, стойностите на координатите в програмата трябва да се коригират съответно според количеството движение или координатите на машинния инструмент трябва да се нулират на правилните стойности, преди да се изпълни програмата; след завършване на операцията „Вмъкване на ръчно колело“ е необходимо да се гарантира, че стъпките на координатите на ръчното колело могат да бъдат правилно свързани с координатните инструкции в програмата, за да се избегнат скокове или отклонения на координатите.
(IV) Внимателна работа при модификация на NC параметри
Когато променят NC параметри, операторите трябва да имат достатъчни професионални знания и опит и напълно да разбират значението на всеки параметър и влиянието на промяната на параметрите върху работата на машинния инструмент. Преди да променят параметрите, направете резервно копие на оригиналните параметри, за да могат да бъдат възстановени навреме, когато възникнат проблеми. След промяна на параметрите, извършете серия от тестови изпълнения, като например сухи изпълнения и едностъпкови изпълнения, за да наблюдавате дали състоянието на движение на машинния инструмент и показването на координати са нормални. Ако се открият аномалии, незабавно спрете операцията, възстановете машинния инструмент в първоначалното му състояние съгласно резервните параметри и след това внимателно проверете процеса и съдържанието на промяната на параметрите, за да откриете проблемите и да направите корекции.
В обобщение, неравномерното движение на координатите на машинните инструменти в обработващите центрове е сложен проблем, включващ множество фактори. По време на ежедневната употреба на машинни инструменти, операторите трябва да засилят знанията и овладяването на механичната структура на машините, настройките на параметрите, спецификациите на програмирането и оперативните процедури. Когато се сблъскат с проблема с неравномерното движение на координатите, те трябва спокойно да го анализират, да започнат от гореспоменатите възможни причини, постепенно да проверят и да предприемат съответните решения, за да гарантират, че машинният инструмент може да се върне към нормална работа, да подобри качеството на обработка и ефективността на производството. В същото време, производителите на машини и техниците по поддръжката също трябва непрекъснато да подобряват техническите си нива, да оптимизират процесите на проектиране и сглобяване на машинни инструменти и да предоставят на потребителите по-стабилно и надеждно оборудване за обработка и перфектни услуги за техническа поддръжка.