Какви операции можете да извършите, за да удължите експлоатационния живот на вашите CNC машини?

Анализ на ключовите моменти на технологията за CNC обработка и поддръжката на CNC машинни инструменти

Резюме: Тази статия задълбочено изследва концепцията и характеристиките на CNC машинната обработка, както и приликите и разликите между нея и разпоредбите за технологията на обработка на традиционните машинни инструменти. Тя разглежда основно предпазните мерки след завършване на обработката на CNC машинни инструменти, включително аспекти като почистване и поддръжка на машинните инструменти, проверка и подмяна на маслочистачите на направляващите релси, управление на смазочното масло и охлаждащата течност и последователността на изключване на захранването. В същото време тя представя подробно принципите на пускане и работа на CNC машинни инструменти, спецификациите на работа и ключовите точки за защита на безопасността, с цел да предостави всеобхватно и систематично техническо ръководство за техници и оператори, ангажирани в областта на CNC машинната обработка, така че да се гарантира ефективна работа и дълъг експлоатационен живот на CNC машинните инструменти.

 

I. Въведение

 

CNC обработката заема изключително важно място в областта на съвременното машиностроене. С непрекъснатото развитие на производствената индустрия се поставят все по-високи изисквания за прецизност, ефективност и гъвкавост при обработката на детайли. Благодарение на предимствата си като цифрово управление, висока степен на автоматизация и висока прецизност на обработката, CNC обработката се е превърнала в ключова технология за решаване на проблемите при обработката на сложни детайли. За да се използва напълно ефективността на CNC машините и да се удължи експлоатационният им живот, е необходимо не само задълбочено разбиране на технологията на CNC обработка, но и стриктно спазване на спецификациите на CNC машините по отношение на експлоатация, поддръжка и ремонт.

 

II. Общ преглед на CNC обработката

 

CNC обработката е усъвършенстван метод за механична обработка, който прецизно контролира преместването на частите и режещите инструменти, използвайки цифрова информация от CNC машините. В сравнение с традиционната машинна обработка, тя има значителни предимства. Когато се сблъсква със задачи за обработка с променливи разновидности на детайлите, малки партиди, сложни форми и високи изисквания за прецизност, CNC обработката демонстрира силна адаптивност и възможности за обработка. Традиционната машинна обработка често изисква честа смяна на приспособления и регулиране на параметрите на обработка, докато CNC обработката може непрекъснато и автоматично да извършва всички процеси на струговане под контрола на програмите чрез еднократно затягане, което значително намалява спомагателното време и подобрява стабилността на ефективността на обработката и прецизността на обработката.
Въпреки че разпоредбите за технологията на обработка на CNC машините и традиционните машинни инструменти като цяло са последователни в общата рамка, например стъпки като анализ на чертежи на части, формулиране на план на процеса и избор на инструменти са задължителни, характеристиките на автоматизация и прецизност на CNC обработката в специфичния процес на внедряване я правят да има много уникални характеристики в детайлите на процеса и оперативните процеси.

 

III. Предпазни мерки след завършване на обработката с CNC машина

 

(I) Почистване и поддръжка на машинни инструменти

 

Отстраняване на стружки и почистване на машинни инструменти
След завършване на обработката, в работната зона на машината ще останат голям брой стружки. Ако тези стружки не се почистят навреме, те могат да попаднат в движещите се части, като например направляващите релси и водещите винтове на машината, което ще увеличи износването на частите и ще повлияе на прецизността и движението на машината. Следователно, операторите трябва да използват специални инструменти, като четки и железни куки, за да отстраняват внимателно стружките от работната маса, приспособленията, режещите инструменти и околните зони на машината. По време на процеса на отстраняване на стружките трябва да се внимава стружките да не надраскат защитното покритие на повърхността на машината.
След като отстраняването на стружките приключи, е необходимо всички части на машината, включително корпуса, контролния панел и водещите релси, да се избършат с чиста мека кърпа, за да се гарантира, че по повърхността на машината няма петна от масло, вода или остатъци от стружки, така че машината и околната среда да останат чисти. Това не само помага за поддържане на чистия външен вид на машината, но и предотвратява натрупването на прах и замърсявания по повърхността на машината и тяхното навлизане в електрическата система и частите на механичната трансмисия вътре в машината, намалявайки вероятността от повреда.

 

(II) Проверка и подмяна на маслочистачите на направляващите релси

 

Значение на маслочистачите и ключови точки за проверка и подмяна
Маслочистачите на водещите релси на CNC машините играят важна роля за осигуряване на смазване и почистване на водещите релси. По време на процеса на обработка, маслочистачите непрекъснато се трият в водещите релси и са склонни към износване с течение на времето. След като маслочистачите се износят силно, те няма да могат ефективно и равномерно да нанасят смазочно масло върху водещите релси, което води до лошо смазване на водещите релси, увеличено триене и допълнително ускоряване на износването им, което влияе върху прецизността на позициониране и плавността на движение на машинния инструмент.
Следователно, операторите трябва да обръщат внимание на проверката на състоянието на износване на маслочистачните плочи на водещите релси след всяко завършване на обработката. При проверката е възможно да се наблюдава дали има очевидни признаци на повреди, като драскотини, пукнатини или деформации по повърхността на маслочистачните плочи, и същевременно да се провери дали контактът между маслочистачните плочи и водещите релси е стегнат и равномерен. Ако се установи леко износване на маслочистачните плочи, могат да се направят подходящи корекции или ремонти; ако износването е силно, маслочистачните плочи трябва да се сменят своевременно, за да се гарантира, че водещите релси са винаги в добро смазано и работещо състояние.

 

(III) Управление на смазочното масло и охлаждащата течност

 

Мониторинг и третиране на състоянията на смазочното масло и охлаждащата течност
Смазочното масло и охлаждащата течност са незаменими среди за нормалната работа на CNC машините. Смазочното масло се използва главно за смазване на движещите се части, като направляващи релси, водещи винтове и шпиндели на машината, за да се намали триенето и износването и да се осигури гъвкаво движение и високопрецизна работа на частите. Охлаждащата течност се използва за охлаждане и отстраняване на стружки по време на процеса на обработка, за да се предотврати повреда на режещите инструменти и детайлите поради висока температура, и същевременно може да отмие стружките, генерирани по време на обработката, и да поддържа зоната на обработка чиста.
След приключване на машинната обработка, операторите трябва да проверят състоянието на смазочното масло и охлаждащата течност. При смазочното масло е необходимо да се провери дали нивото му е в нормалните граници. Ако нивото му е твърде ниско, е необходимо своевременно да се добави смазочно масло със съответната спецификация. Междувременно, проверете дали цветът, прозрачността и вискозитетът на смазочното масло са нормални. Ако се установи, че цветът на смазочното масло е почернял, е мътен или вискозитетът му се е променил значително, това може да означава, че смазочното масло се е влошило и е необходимо да се смени навреме, за да се осигури смазващ ефект.
При охлаждащата течност е необходимо да се провери нивото, концентрацията и чистотата ѝ. Когато нивото на течността е недостатъчно, охлаждащата течност трябва да се допълни; ако концентрацията е неподходяща, това ще повлияе на охлаждащия ефект и антикорозионните свойства и трябва да се направят корекции според реалната ситуация; ако в охлаждащата течност има твърде много примеси от стружки, нейните охлаждащи и смазочни свойства ще бъдат намалени и дори охлаждащите тръби могат да бъдат запушени. В този случай охлаждащата течност трябва да се филтрира или смени, за да се осигури нормална циркулация и добра охлаждаща среда за обработка на машинния инструмент.

 

(IV) Последователност на изключване

 

Правилен процес на изключване и неговото значение
Последователността на изключване на захранването на CNC машините е от голямо значение за защитата на електрическата система и съхранението на данни на машините. След завършване на обработката, захранването на операционния панел на машината и основното захранване трябва да се изключат последователно. Изключването на захранването първо на операционния панел позволява на системата за управление на машината систематично да изпълнява операции като съхранение на текущи данни и самопроверка на системата, като по този начин се избягва загуба на данни или системни повреди, причинени от внезапно прекъсване на захранването. Например, някои CNC машини актуализират и съхраняват параметрите на обработка, данните за компенсация на инструмента и др. в реално време по време на процеса на обработка. Ако основното захранване бъде директно изключено, тези незапазени данни могат да бъдат загубени, което да повлияе на последващата прецизност и ефективност на обработката.
След изключване на захранването от операционния панел, изключете главното захранване, за да осигурите безопасно изключване на цялата електрическа система на машината и да предотвратите електромагнитни удари или други електрически повреди, причинени от внезапно изключване на електрическите компоненти. Правилната последователност на изключване е едно от основните изисквания за поддръжка на CNC машини и помага за удължаване на експлоатационния живот на електрическата система на машината и осигуряване на стабилна работа на машината.

 

IV. Принципи на пускане в експлоатация и работа с CNC машини

 

(I) Принцип на стартиране

 

Стартова последователност за връщане към нула, ръчен режим, режим на бавно движене и автоматичен режим и неговият принцип
При стартиране на CNC машина трябва да се спазват принципите на връщане към нула (с изключение на специални изисквания), ръчно управление, тъчдиск и автоматично управление. Операцията по връщане към нула е да се върнат координатните оси на машината в началната позиция на координатната система на машината, което е основата за установяване на координатната система на машината. Чрез операцията по връщане към нула, машината може да определи началните позиции на всяка координатна ос, осигурявайки отправна точка за последващо прецизно управление на движението. Ако операцията по връщане към нула не се извърши, машината може да има отклонения в движението поради незнание на текущата позиция, което да повлияе на прецизността на обработката и дори да доведе до инциденти при сблъсък.
След завършване на операцията по връщане към нула, се извършва ръчно управление. Ръчното управление позволява на операторите да контролират индивидуално всяка координатна ос на машинния инструмент, за да проверят дали движението на машината е нормално, например дали посоката на движение на координатната ос е правилна и дали скоростта на движение е стабилна. Тази стъпка помага да се открият евентуални механични или електрически проблеми на машинния инструмент преди официалното започване на обработката и да се направят навременни корекции и ремонти.
Операцията „инч“ е да се преместят координатните оси с по-ниска скорост и на кратко разстояние, базирано на ръчно управление, като допълнително се проверява прецизността на движението и чувствителността на машинния инструмент. Чрез операцията „инч“ е възможно да се наблюдава по-подробно реакцията на машинния инструмент по време на движение с ниска скорост, например дали предаването на водещия винт е плавно и дали триенето на водещата релса е равномерно.
Накрая се извършва автоматична работа, т.е. програмата за обработка се въвежда в системата за управление на машинния инструмент и машината автоматично завършва обработката на детайлите съгласно програмата. Едва след като се потвърди, че цялата производителност на машинния инструмент е нормална чрез предишните операции по връщане към нула, ръчна работа и инчова работа, може да се извърши автоматична обработка, за да се гарантира безопасността и прецизността на процеса на обработка.

 

(II) Принцип на действие

 

Работна последователност при ниска, средна и висока скорост и нейната необходимост
Работата на машината трябва да следва принципа на ниска скорост, средна скорост и след това висока скорост, като времето за работа при ниска и средна скорост не трябва да бъде по-малко от 2-3 минути. След стартиране всяка част от машината се нуждае от предварително загряване, особено ключовите движещи се части, като шпиндела, водещия винт и водещата релса. Работата при ниска скорост може да доведе до постепенно нагряване на тези части, така че смазочното масло да се разпредели равномерно по всяка триеща се повърхност, намалявайки триенето и износването при студен старт. В същото време работата при ниска скорост помага и за проверка на стабилността на работата на машината в състояние на ниска скорост, например дали има необичайни вибрации и шумове.
След период на работа на ниска скорост, се превключва на работа на средна скорост. Работата на средна скорост може допълнително да повиши температурата на частите, за да ги доведе до по-подходящо работно състояние, и същевременно може да тества производителността на машината при средна скорост, като например стабилността на скоростта на въртене на шпиндела и скоростта на реакция на системата за подаване. По време на процесите на работа на ниска и средна скорост, ако се открие някаква необичайна ситуация на машината, тя може да бъде спряна навреме за проверка и ремонт, за да се избегнат сериозни повреди по време на работа на висока скорост.
Когато се установи, че няма анормални ситуации по време на работа на машината при ниска и средна скорост, скоростта може постепенно да се увеличи до висока скорост. Високоскоростната работа е ключова за машините с ЦПУ, за да упражнят своите високоефективни възможности за обработка, но тя може да се извърши само след като машината е напълно предварително загрята и нейната производителност е тествана, за да се гарантира прецизността, стабилността и надеждността на машината по време на работа с висока скорост, да се удължи експлоатационният ѝ живот и същевременно да се гарантира качеството на обработваните части и ефективността на обработката.

 

V. Спецификации за работа и безопасност на CNC машинни инструменти

 

(I) Спецификации на експлоатацията

 

Спецификации за работа с детайли и режещи инструменти
Строго е забранено да се почукват, коригират или модифицират детайли върху патронници или между центри. Извършването на такива операции върху патронници и центри може да навреди на прецизността на позициониране на машинния инструмент, да повреди повърхностите на патронниците и центрите и да повлияе на тяхната прецизност и надеждност на затягане. При затягане на детайли е необходимо да се потвърди, че детайлите и режещите инструменти са здраво затегнати, преди да се премине към следващата стъпка. Незатегнатите детайли или режещи инструменти могат да се разхлабят, изместят или дори да излетят по време на процеса на обработка, което не само ще доведе до бракуване на обработените части, но и ще представлява сериозна заплаха за личната безопасност на операторите.
Операторите трябва да спрат машината, когато сменят режещи инструменти, детайли, регулират детайли или оставят машината по време на работа. Извършването на тези операции по време на работа на машината може да причини инциденти поради случаен контакт с движещите се части на машината, а също така може да доведе до повреда на режещи инструменти или детайли. Операцията по спиране на машината може да гарантира, че операторите могат да сменят и регулират режещи инструменти и детайли в безопасно състояние и да осигурят стабилността на машината и процеса на обработка.

 

(II) Защита на безопасността

 

Поддръжка на застрахователни и предпазни устройства
Устройствата за осигуряване и защита на CNC машините са важни съоръжения за осигуряване на безопасната работа на машините и личната безопасност на операторите, като на операторите не е позволено да ги разглобяват или преместват по желание. Тези устройства включват устройства за защита от претоварване, крайни изключватели за движение, защитни врати и др. Устройството за защита от претоварване може автоматично да изключи захранването, когато машината е претоварена, за да предотврати повреда на машината поради претоварване; крайният изключвател за движение може да ограничи обхвата на движение на координатните оси на машината, за да се избегнат инциденти от сблъсък, причинени от превишаване на допустимото движение; защитната врата може ефективно да предотврати пръскането на стружки и изтичането на охлаждаща течност по време на процеса на обработка и причиняването на вреда на операторите.
Ако тези устройства за осигуряване и защита се демонтират или преместват по желание, безопасността на машината ще бъде значително намалена и е вероятно да възникнат различни инциденти, свързани с безопасността. Следователно, операторите трябва редовно да проверяват целостта и ефективността на тези устройства, като например проверка на уплътнението на защитната врата и чувствителността на крайния превключвател за движение, за да се гарантира, че те могат да изпълняват нормалните си функции по време на работа на машината.

 

(III) Проверка на програмата

 

Значение и методи на работа при проверка на програмата
Преди да се започне обработката на CNC машина, е необходимо да се използва методът за проверка на програмата, за да се провери дали използваната програма е подобна на обработвания детайл. След като се потвърди, че няма грешки, предпазният капак може да се затвори и машината може да стартира обработката на детайла. Проверката на програмата е ключова връзка за предотвратяване на инциденти при обработка и бракуване на детайли, причинени от програмни грешки. След като програмата бъде въведена в машината, чрез функцията за проверка на програмата, машината може да симулира траекторията на движение на режещия инструмент без реално рязане и да провери за граматически грешки в програмата, дали траекторията на режещия инструмент е разумна и дали параметрите на обработка са правилни.
При извършване на проверка на програмата, операторите трябва внимателно да наблюдават симулираната траектория на движение на режещия инструмент и да я сравняват с чертежа на детайла, за да се уверят, че траекторията на режещия инструмент може точно да обработи необходимата форма и размер на детайла. Ако в програмата се открият проблеми, те трябва да бъдат модифицирани и отстранени навреме, докато проверката на програмата стане правилна, преди да може да се извърши официална обработка. Междувременно, по време на процеса на обработка, операторите трябва да обръщат голямо внимание и на работното състояние на машината. След като се открие необичайна ситуация, машината трябва незабавно да бъде спряна за проверка, за да се предотвратят инциденти.

 

VI. Заключение

 

Като една от основните технологии в съвременното машиностроене, CNC машинната обработка е пряко свързана с нивото на развитие на производствената индустрия по отношение на прецизността, ефективността и качеството на обработката. Срокът на експлоатация и стабилността на работата на CNC машинните инструменти зависят не само от качеството на самите машини, но и са тясно свързани със спецификациите на експлоатация, поддръжката и осведомеността на операторите за безопасността в ежедневния процес на употреба. Чрез задълбочено разбиране на характеристиките на CNC машинната технология и CNC машинните инструменти и стриктно спазване на предпазните мерки след обработка, принципите на пускане и работа, спецификациите на експлоатация и изискванията за безопасност, може ефективно да се намали честотата на повреди на машинните инструменти, да се удължи срокът на експлоатация на машинните инструменти, да се подобри ефективността на обработката и качеството на продукта, както и да се създадат по-големи икономически ползи и конкурентоспособност на пазара за предприятията. В бъдещото развитие на производствената индустрия, с непрекъснатите иновации и напредък на CNC технологията, операторите трябва постоянно да учат и овладяват нови знания и умения, за да се адаптират към все по-високите изисквания в областта на CNC машинната обработка и да насърчат развитието на CNC машинната технология на по-високо ниво.