Производители делятся профилактическими мерами для распространенных механических неисправностей станков с ЧПУ.

Меры для производителей станков с ЧПУ по предотвращению распространенных механических отказов станков с ЧПУ

Будучи ключевым оборудованием современного производства, стабильность и надёжность работы станков с ЧПУ имеют первостепенное значение. Однако в процессе длительной эксплуатации станки с ЧПУ могут подвергаться различным механическим отказам, влияющим на эффективность производства и качество продукции. Поэтому производителям станков с ЧПУ необходимо принимать эффективные профилактические меры для обеспечения их нормальной работы.

 

I. Предотвращение отказов шпиндельных узлов станков с ЧПУ
(А) Проявления отказа
Благодаря использованию двигателей с регулируемой скоростью конструкция шпиндельной бабки станков с ЧПУ относительно проста. Основными узлами, подверженными отказам, являются механизм автоматического зажима инструмента и устройство автоматического регулирования скорости внутри шпинделя. К распространённым отказам относятся невозможность освобождения инструмента после зажима, нагрев шпинделя и шум в шпиндельной бабке.
(Б) Превентивные меры

 

  1. Устранение неисправностей зажима инструмента
    Если инструмент невозможно освободить после зажима, рассмотрите возможность регулировки давления в гидроцилиндре освобождения инструмента и в устройстве переключения хода. Одновременно можно отрегулировать гайку тарельчатой ​​пружины, чтобы уменьшить степень сжатия пружины и обеспечить нормальное освобождение инструмента.
  2. Обработка нагрева шпинделя
    При проблемах с нагревом шпинделя сначала очистите шпиндельную бабку, чтобы убедиться в её чистоте. Затем проверьте и отрегулируйте количество смазочного масла, чтобы обеспечить полную смазку шпинделя во время работы. Если проблема с нагревом сохраняется, может потребоваться замена подшипника шпинделя, чтобы устранить нагрев, вызванный износом подшипника.
  3. Устранение шума шпиндельной коробки
    При появлении шума в шпиндельной коробке проверьте состояние шестерён внутри неё. Если шестерни сильно изношены или повреждены, их следует своевременно отремонтировать или заменить для снижения шума. Также регулярно проводите техническое обслуживание шпиндельной коробки, проверяйте состояние креплений каждой детали и не допускайте возникновения шума, вызванного ослаблением креплений.

 

II. Предотвращение отказов цепей приводов подач станков с ЧПУ
(А) Проявления отказа
В системе привода подач станков с ЧПУ широко используются такие компоненты, как шарико-винтовые пары, гидростатические пары «винт-гайка», направляющие качения, гидростатические направляющие и пластиковые направляющие. Выход из строя цепи привода подач проявляется, главным образом, в снижении качества движения: невыходе механических частей в заданное положение, прерывании работы, снижении точности позиционирования, увеличении обратного зазора, проскальзывании и повышении шума подшипников (после столкновения).
(Б) Превентивные меры

 

  1. Повышение точности передачи
    (1) Отрегулируйте предварительный натяг каждой пары движения, чтобы устранить зазор в передаче. Регулировка преднатяга пар движения, таких как пары «винт-гайка» и направляющие, позволяет уменьшить зазор и повысить точность передачи.
    (2) Установите редукторы в цепь привода, чтобы сократить её длину. Это может уменьшить накопление ошибок и повысить точность передачи.
    (3) Отрегулируйте ослабленные звенья, чтобы обеспечить надёжное соединение всех деталей. Регулярно проверяйте соединения в трансмиссионной цепи, такие как муфты и шпоночные соединения, чтобы предотвратить влияние ослабления на точность передачи.
  2. Повышение жесткости трансмиссии
    (1) Отрегулируйте предварительный натяг пар «винт-гайка» и опорных элементов. Разумная регулировка преднатяга может повысить жёсткость винта, уменьшить деформацию и улучшить жёсткость трансмиссии.
    (2) Обоснованный выбор размера винта. В зависимости от нагрузки и требований к точности станка, выберите винт с соответствующим диаметром и шагом для повышения жёсткости передачи.
  3. Повышение точности движения
    Для обеспечения прочности и жёсткости компонентов максимально уменьшите массу движущихся частей. Уменьшите диаметр и массу вращающихся частей для снижения инерции и повышения точности перемещения. Например, используйте облегчённые рабочие столы и каретки.
  4. Руководство по техническому обслуживанию
    (1) Роликовые направляющие относительно чувствительны к грязи и должны иметь хорошее защитное устройство, чтобы предотвратить попадание пыли, стружки и других загрязнений в направляющую и ухудшение ее работы.
    (2) Необходимо правильно выбрать предварительный натяг направляющих качения. Чрезмерный предварительный натяг значительно увеличит тяговое усилие, увеличит нагрузку на двигатель и повлияет на точность движения.
    (3) Гидростатические направляющие должны иметь набор систем подачи масла с хорошими фильтрационными эффектами, чтобы обеспечить образование устойчивой масляной пленки на поверхности направляющей и повысить несущую способность и точность движения направляющей.

 

III. Предотвращение отказов автоматического устройства смены инструмента станков с ЧПУ
(А) Проявления отказа
Отказы автоматического устройства смены инструмента в основном проявляются в сбоях в движении инструментального магазина, чрезмерных ошибках позиционирования, нестабильном зажиме рукояток инструментов манипулятором и значительных ошибках перемещения манипулятора. В тяжёлых случаях механизм смены инструмента может застрять, что приведёт к вынужденной остановке станка.
(Б) Превентивные меры

 

  1. Устранение сбоев при движении инструментального магазина
    (1) Если магазин инструментов не может вращаться по механическим причинам, например, из-за ослабленных муфт, соединяющих вал двигателя и червячный вал, или из-за слишком тугих механических соединений, винты на муфте необходимо затянуть, чтобы обеспечить надежное соединение.
    (2) Если магазин инструментов не вращается, это может быть вызвано неисправностью двигателя или неисправностью трансмиссии. Проверьте рабочее состояние двигателя, включая напряжение, ток и скорость, чтобы убедиться в их нормальном состоянии. Одновременно проверьте состояние износа компонентов трансмиссии, таких как шестерни и цепи, и своевременно замените сильно изношенные компоненты.
    (3) Если инструмент не фиксируется в гильзе, отрегулируйте регулировочный винт на гильзе, сожмите пружину и затяните зажимной штифт. Убедитесь, что инструмент надёжно установлен в гильзе и не выпадет во время замены инструмента.
    (4) Если инструментальная втулка не находится в правильном верхнем или нижнем положении, проверьте положение вилки или установку и регулировку концевого выключателя. Убедитесь, что вилка может точно толкать инструментальную втулку для перемещения вверх и вниз, а концевой выключатель точно определяет положение инструментальной втулки.
  2. Устранение неисправностей манипулятора смены инструмента
    (1) Если инструмент не зажат и падает, отрегулируйте пружину зажимного кулачка, чтобы увеличить её давление, или замените зажимной штифт манипулятора. Убедитесь, что манипулятор надёжно удерживает инструмент и предотвращает его падение во время замены инструмента.
    (2) Если инструмент невозможно освободить после зажима, отрегулируйте гайку за пружиной расцепления, чтобы максимальная нагрузка не превышала номинального значения. Это позволит избежать невозможности освобождения инструмента из-за чрезмерного давления пружины.
    (3) Падение инструмента во время смены инструмента может быть вызвано тем, что шпиндельная бабка не возвращается в положение смены инструмента или точка смены инструмента смещается. Снова верните шпиндельную бабку в положение смены инструмента и переустановите точку смены инструмента, чтобы обеспечить точность процесса смены инструмента.

 

IV. Предотвращение отказов выключателей хода для каждой оси перемещения станков с ЧПУ
(А) Проявления отказа
На станках с ЧПУ для обеспечения надежности автоматизированной работы используется большое количество датчиков хода для определения положения перемещения. В процессе длительной эксплуатации характеристики движения подвижных частей изменяются, и надежность устройств нажатия датчиков хода и качественные характеристики самих датчиков хода оказывают всё большее влияние на общую производительность станка.
(Б) Превентивные меры
Своевременно проверяйте и заменяйте датчики хода. Регулярно проверяйте работоспособность датчиков хода, например, насколько точно они определяют положение движущихся частей, а также наличие таких проблем, как люфт или повреждения. В случае выхода датчика хода из строя его следует своевременно заменить, чтобы исключить влияние неисправных датчиков на работу станка. При установке датчиков хода убедитесь, что их монтажные положения точны и надёжны, чтобы избежать поломок, вызванных неправильной установкой.

 

V. Профилактика отказов вспомогательных устройств станков с ЧПУ
(А) Гидравлическая система

 

  1. проявления отказов
    Для гидравлических насосов следует использовать насосы переменной производительности, чтобы снизить нагрев гидравлической системы. Фильтр, установленный в топливном баке, следует регулярно очищать бензином или ультразвуковой очисткой. Наиболее распространёнными неисправностями являются износ корпуса насоса, трещины и механические повреждения.
  2. Профилактические меры
    (1) Регулярно очищайте фильтр, чтобы обеспечить чистоту гидравлического масла. Не допускайте попадания загрязнений в гидравлическую систему и повреждения гидравлических компонентов.
    (2) Такие неисправности, как износ корпуса насоса, трещины и механические повреждения, как правило, требуют капитального ремонта или замены деталей. При ежедневной эксплуатации уделяйте особое внимание обслуживанию гидравлической системы и избегайте перегрузок и ударных нагрузок, чтобы продлить срок службы гидравлического насоса.
    (Б) Пневматическая система
  3. проявления отказов
    В пневматической системе, используемой для зажима инструмента или заготовки, выключателя защитной дверцы и сдува стружки через конусное отверстие шпинделя, необходимо регулярно сливать воду из водоотделителя и очищать воздушный фильтр, чтобы обеспечить чувствительность подвижных частей пневматических компонентов. Недостаточная смазка может привести к неисправности сердечника клапана, утечке воздуха, повреждению пневматических компонентов и отказу механизма. Поэтому необходимо регулярно очищать масляный сепаратор. Кроме того, следует регулярно проверять герметичность пневматической системы.
  4. Профилактические меры
    (1) Регулярно сливайте воду и очищайте водоотделитель и воздушный фильтр, чтобы воздух, поступающий в пневматическую систему, был сухим и чистым. Не допускайте попадания влаги и загрязнений в пневматические компоненты и ухудшения их работы.
    (2) Регулярно очищайте сепаратор масляного тумана, чтобы обеспечить хорошую смазку пневматических компонентов. Выберите подходящее смазочное масло и регулярно выполняйте смазку и очистку.
    (3) Регулярно проверяйте герметичность пневматической системы, своевременно выявляйте и устраняйте проблемы с утечкой воздуха. Проверяйте трубопроводные соединения, уплотнения, клапаны и другие детали, чтобы обеспечить герметичность пневматической системы.
    (C) Система смазки
  5. проявления отказов
    Она включает смазку направляющих станков, зубчатых передач, шарико-винтовых передач, шпиндельных коробок и т. д. Фильтр внутри смазочного насоса необходимо регулярно очищать и заменять, как правило, один раз в год.
  6. Профилактические меры
    (1) Регулярно очищайте и заменяйте фильтр внутри смазочного насоса, чтобы обеспечить чистоту смазочного масла. Не допускайте попадания загрязнений в систему смазки и повреждения её компонентов.
    (2) Регулярно проводите смазку и техническое обслуживание всех смазываемых деталей в соответствии с руководством по эксплуатации станка. Выберите подходящее смазочное масло и отрегулируйте количество и время смазывания в соответствии с требованиями различных деталей.
    (D) Система охлаждения
  7. проявления отказов
    Он играет важную роль в охлаждении инструментов и заготовок, а также в смыве стружки. Сопло подачи СОЖ следует регулярно очищать.
  8. Профилактические меры
    (1) Регулярно прочищайте сопло охлаждающей жидкости, чтобы обеспечить равномерное распыление охлаждающей жидкости на инструменты и заготовки, что способствует охлаждению и смыву стружки.
    (2) Проверьте концентрацию и расход охлаждающей жидкости и отрегулируйте их в соответствии с требованиями процесса. Убедитесь, что характеристики охлаждающей жидкости соответствуют требованиям процесса.
    (E) Устройство для удаления стружки
  9. проявления отказов
    Устройство для удаления стружки – это дополнительное устройство с независимыми функциями, предназначенное, главным образом, для обеспечения плавного хода автоматической резки и снижения тепловыделения станков с ЧПУ. Поэтому устройство для удаления стружки должно обеспечивать своевременное автоматическое удаление стружки, а его монтажное положение, как правило, должно располагаться как можно ближе к зоне резания инструмента.
  10. Профилактические меры
    (1) Регулярно проверяйте работоспособность устройства для удаления стружки, чтобы убедиться в его способности автоматически и своевременно удалять стружку. Очищайте устройство от стружки внутри, чтобы предотвратить засорение.
    (2) Рационально отрегулируйте положение устройства для удаления стружки, максимально приблизив его к зоне резания инструмента для повышения эффективности удаления стружки. При этом убедитесь, что устройство для удаления стружки надежно закреплено и не будет шататься или смещаться в процессе обработки.

 

VI. Заключение
Станки с ЧПУ представляют собой автоматизированное обрабатывающее оборудование с компьютерным управлением и интеграцией мехатроники. Их применение – это технический проект. Правильная профилактика и эффективное техническое обслуживание – основные гарантии повышения эффективности использования станков с ЧПУ. Распространенные механические неисправности, хотя и возникают нечасто, не следует игнорировать. Производители станков с ЧПУ должны всесторонне анализировать и определять основные причины отказов, принимать эффективные профилактические меры и максимально сокращать время простоя, вызванное отказами, для обеспечения эффективной работы станков с ЧПУ.
В условиях реального производства производители также должны усилить обучение операторов, чтобы повысить их навыки работы и осведомленность в вопросах технического обслуживания. Операторы должны строго соблюдать рабочие процедуры, регулярно проводить техническое обслуживание станков, своевременно выявлять и устранять потенциальные неисправности. Кроме того, производители должны создать совершенную систему послепродажного обслуживания, оперативно реагировать на потребности клиентов и предоставлять профессиональную техническую поддержку и услуги по техническому обслуживанию. Только так можно обеспечить стабильную работу станков с ЧПУ, повысить эффективность производства и качество продукции, а также внести вклад в развитие современного производства.