Какие операции можно выполнить, чтобы продлить срок службы станков с ЧПУ?

Аннотация: В данной статье подробно рассматриваются концепция и характеристики обработки на станках с ЧПУ, а также сходства и различия между ней и правилами технологии обработки традиционных станков. В статье подробно рассматриваются меры предосторожности после завершения обработки на станках с ЧПУ, включая такие аспекты, как очистка и обслуживание станков, осмотр и замена маслосъемных пластин на направляющих, управление смазочным маслом и охлаждающей жидкостью, а также последовательность выключения питания. Кроме того, в статье подробно излагаются принципы запуска и эксплуатации станков с ЧПУ, эксплуатационные характеристики и ключевые моменты безопасности, с целью предоставления всеобъемлющего и систематического технического руководства для техников и операторов, занятых в области обработки на станках с ЧПУ, с целью обеспечения эффективной работы и длительного срока службы станков с ЧПУ.

Обработка на станках с ЧПУ занимает исключительно важное место в современном машиностроении. С непрерывным развитием обрабатывающей промышленности предъявляются всё более высокие требования к точности, эффективности и гибкости обработки деталей. Благодаря таким преимуществам, как цифровое управление, высокая степень автоматизации и высокая точность обработки, обработка на станках с ЧПУ стала ключевой технологией для решения задач обработки сложных деталей. Однако для полной реализации эффективности станков с ЧПУ и продления срока их службы необходимо не только глубоко понимать технологию обработки на станках с ЧПУ, но и строго соблюдать требования технических условий на станки с ЧПУ в таких аспектах, как эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт.

Обработка с ЧПУ — это передовой метод механической обработки, позволяющий точно управлять перемещением деталей и режущих инструментов с помощью цифровой информации, передаваемой станками с ЧПУ. По сравнению с традиционной обработкой на станках, она обладает значительными преимуществами. При обработке деталей различной номенклатуры, малых партий, сложной формы и с высокими требованиями к точности, обработка с ЧПУ демонстрирует высокую адаптивность и технологическую функциональность. Традиционная обработка на станках часто требует частой замены оснастки и корректировки параметров обработки, в то время как обработка с ЧПУ позволяет непрерывно и автоматически выполнять все токарные операции под управлением программ посредством однократного зажима, что значительно сокращает вспомогательное время и повышает стабильность эффективности и точности обработки.
Хотя правила технологии обработки на станках с ЧПУ и традиционных станках в целом совпадают в общей структуре (например, требуются все такие этапы, как анализ чертежа детали, разработка плана процесса и выбор инструмента), характеристики автоматизации и точности обработки на станках с ЧПУ в конкретном процессе внедрения обуславливают наличие у них множества уникальных особенностей в деталях процесса и рабочих процессах.

Удаление стружки и очистка станков
После завершения обработки в рабочей зоне станка остаётся большое количество стружки. Если вовремя не удалять стружку, она может попасть в подвижные части станка, такие как направляющие и ходовые винты, что приводит к их износу и снижает точность и производительность станка. Поэтому операторам следует использовать специальные инструменты, такие как щётки и металлические крюки, для тщательного удаления стружки с рабочего стола, приспособлений, режущего инструмента и прилегающих к станку поверхностей. При удалении стружки следует избегать царапания защитного покрытия поверхности станка стружкой.
После завершения удаления стружки необходимо протереть все детали станка, включая корпус, панель управления и направляющие, чистой мягкой тканью, чтобы убедиться в отсутствии масляных пятен, водяных пятен и остатков стружки на поверхности станка, а также сохранить чистоту станка и окружающей среды. Это не только способствует поддержанию опрятного внешнего вида станка, но и предотвращает накопление пыли и загрязнений на поверхности станка и их попадание в электрическую систему и детали механической трансмиссии станка, снижая вероятность возникновения неисправностей.

Важность маслосъемных пластин и ключевые моменты проверки и замены
Маслосъемные пластины на направляющих станков с ЧПУ играют важную роль в смазке и очистке направляющих. В процессе обработки маслосъемные пластины постоянно трутся о направляющие и со временем изнашиваются. При сильном износе маслосъемные пластины не могут эффективно и равномерно распределять смазочное масло по направляющим, что приводит к плохому смазыванию направляющих, повышенному трению и ускоренному износу направляющих, что влияет на точность позиционирования и плавность движения станка.
Поэтому операторам следует уделять особое внимание проверке состояния износа маслосъемных пластин на направляющих после завершения каждой обработки. При проверке можно выявить наличие явных повреждений, таких как царапины, трещины или деформации, на поверхности маслосъемных пластин, а также убедиться в плотности и равномерности контакта между маслосъемными пластинами и направляющими. При обнаружении незначительного износа маслосъемных пластин можно выполнить соответствующую регулировку или ремонт; при значительном износе необходимо своевременно заменять маслосъемные пластины, чтобы обеспечить постоянное хорошее смазывание и работоспособность направляющих.

Мониторинг и обработка состояний смазочного масла и охлаждающей жидкости
Смазочное масло и охлаждающая жидкость (СОЖ) являются незаменимыми средами для нормальной работы станков с ЧПУ. Смазочное масло в основном используется для смазывания подвижных частей станка, таких как направляющие, ходовые винты и шпиндели, для снижения трения и износа, обеспечения плавного перемещения и высокой точности работы деталей. СОЖ используется для охлаждения и удаления стружки в процессе обработки, предотвращая повреждение режущих инструментов и заготовок вследствие воздействия высоких температур, а также для смывания стружки, образующейся в процессе обработки, и поддержания чистоты рабочей зоны.
После завершения обработки оператору необходимо проверить состояние смазочного масла и охлаждающей жидкости. Необходимо проверить уровень смазочного масла в пределах нормы. Если уровень масла слишком низкий, следует своевременно долить смазочное масло соответствующей спецификации. Также следует проверить цвет, прозрачность и вязкость смазочного масла. Если цвет смазочного масла почернел, оно помутнело или вязкость значительно изменилась, это может означать, что качество смазочного масла ухудшилось и его необходимо заменить для обеспечения надлежащего смазочного эффекта.
Что касается охлаждающей жидкости, необходимо проверить её уровень, концентрацию и чистоту. При недостаточном уровне жидкости её следует долить; при неправильной концентрации это скажется на эффективности охлаждения и антикоррозионных свойствах, поэтому корректировку следует проводить в зависимости от ситуации. При наличии в охлаждающей жидкости слишком большого количества стружки её охлаждающие и смазывающие свойства ухудшатся, а охлаждающие и смазывающие свойства могут даже засориться трубки охлаждения. В этом случае охлаждающую жидкость необходимо отфильтровать или заменить, чтобы обеспечить её нормальную циркуляцию и обеспечить надлежащее охлаждение для обработки станка.

Правильный процесс выключения питания и его значение
Последовательность выключения питания станков с ЧПУ имеет большое значение для защиты электрической системы и хранения данных станка. После завершения обработки следует последовательно отключать питание панели управления станка и основное питание. Отключение питания панели управления в первую очередь позволяет системе управления станка последовательно выполнять такие операции, как сохранение текущих данных и самодиагностика системы, предотвращая потерю данных или системные сбои, вызванные внезапным отключением питания. Например, некоторые станки с ЧПУ обновляют и сохраняют параметры обработки, данные коррекции инструмента и т. д. в режиме реального времени во время процесса обработки. При прямом отключении основного питания эти несохраненные данные могут быть потеряны, что влияет на точность и эффективность последующей обработки.
После выключения питания на панели управления отключите основное питание, чтобы обеспечить безопасное отключение всей электрической системы станка и предотвратить электромагнитные удары и другие сбои в работе электрооборудования, вызванные внезапным отключением питания электрических компонентов. Правильная последовательность отключения питания является одним из основных требований к обслуживанию станков с ЧПУ и способствует продлению срока службы электрической системы станка и обеспечению его стабильной работы.

Последовательность запуска возврата в нулевое положение, ручного управления, толчкового режима и автоматического управления и ее принцип
При запуске станка с ЧПУ следует соблюдать принцип возврата в ноль (за исключением особых требований), ручного управления, толчкового режима и автоматического управления. Возврат в ноль предназначен для возврата осей координат станка в исходное положение системы координат станка, которая является основой для установки системы координат станка. Благодаря возврату в ноль станок может определить начальные положения каждой оси координат, предоставляя точку отсчёта для последующего точного управления движением. Если не выполнить возврат в ноль, станок может иметь отклонения в движении из-за отсутствия информации о текущем положении, что влияет на точность обработки и даже приводит к столкновениям.
После завершения операции возврата в нулевое положение выполняется ручное управление. Ручное управление позволяет операторам индивидуально управлять каждой координатной осью станка, проверяя правильность его движения, например, правильность направления и стабильность скорости. Это позволяет выявить возможные механические или электрические проблемы станка до начала обработки и своевременно выполнить регулировку и ремонт.
Операция толчкового перемещения заключается в ручном перемещении осей координат с меньшей скоростью и на небольшое расстояние, что дополнительно проверяет точность перемещения и чувствительность станка. Благодаря толчковому перемещению можно более подробно наблюдать за реакцией станка при движении на низкой скорости, например, плавность хода ходового винта и равномерность трения направляющей.
Наконец, выполняется автоматическая обработка, то есть программа обработки вводится в систему управления станка, и станок автоматически завершает обработку деталей в соответствии с программой. Только после подтверждения нормальной работы станка посредством предыдущих операций возврата в исходное положение, ручного управления и толчкового перемещения, можно приступить к автоматической обработке, что гарантирует безопасность и точность процесса обработки.

Последовательность работы на низкой, средней и высокой скорости и ее необходимость
Работа станка должна осуществляться по принципу низкой скорости, средней скорости и затем высокой скорости. Время работы на низкой и средней скорости должно составлять не менее 2–3 минут. После запуска каждая часть станка нуждается в предварительном нагреве, особенно ключевые подвижные части, такие как шпиндель, ходовой винт и направляющая. Работа на низкой скорости может привести к постепенному нагреву этих частей, благодаря чему смазочное масло равномерно распределяется по каждой трущейся поверхности, уменьшая трение и износ при холодном пуске. Кроме того, работа на низкой скорости помогает проверить стабильность работы станка в состоянии низкой скорости, например, на наличие ненормальных вибраций и шумов.
После периода работы на низкой скорости станок переключается на работу на средней скорости. Работа на средней скорости позволяет дополнительно повысить температуру деталей, обеспечивая их более подходящее рабочее состояние, а также проверить производительность станка на средней скорости, например, стабильность скорости вращения шпинделя и скорость отклика системы подачи. При обнаружении нештатной ситуации в процессе работы на низкой и средней скорости станок можно своевременно остановить для проверки и ремонта, чтобы избежать серьёзных неисправностей при работе на высокой скорости.
Убедившись в отсутствии нештатных ситуаций при работе станка на низких и средних скоростях, можно постепенно увеличивать скорость до высокой. Высокоскоростная обработка является ключом к реализации высокопроизводительных возможностей обработки станков с ЧПУ, но её можно осуществлять только после полного предварительного прогрева станка и проверки его производительности. Это гарантирует точность, стабильность и надёжность станка при работе на высоких скоростях, продлевает срок его службы, а также гарантирует качество обрабатываемых деталей и эффективность обработки.

Эксплуатационные характеристики заготовок и режущих инструментов
Категорически запрещается стучать, править или изменять положение заготовок в патронах или между центрами. Выполнение таких операций с патронами и центрами может привести к снижению точности позиционирования станка, повреждению поверхностей патронов и центров, а также к снижению точности и надежности их зажима. При зажиме заготовок необходимо убедиться в их надёжности и надёжности, прежде чем переходить к следующему этапу. Незажатые заготовки или режущие инструменты могут ослабнуть, сместиться или даже вылететь в процессе обработки, что приведёт не только к браку обработанных деталей, но и создаст серьёзную угрозу безопасности оператора.
Операторы должны останавливать станок при замене режущего инструмента, заготовок, регулировке заготовок, а также при выходе из-под станка во время работы. Выполнение этих операций во время работы станка может привести к несчастным случаям из-за случайного контакта с движущимися частями станка, а также к повреждению режущего инструмента или заготовок. Остановка станка обеспечивает оператору возможность безопасной замены и регулировки режущего инструмента и заготовок, а также стабильность работы станка и процесса обработки.

Техническое обслуживание средств страхования и защиты
Устройства страховки и безопасности на станках с ЧПУ играют важную роль в обеспечении безопасной эксплуатации станков и личной безопасности операторов. Операторам запрещается разбирать или перемещать станки по своему усмотрению. К этим устройствам относятся устройства защиты от перегрузки, концевые выключатели перемещения, защитные дверцы и т.д. Устройство защиты от перегрузки автоматически отключает питание станка при перегрузке, предотвращая его повреждение; концевой выключатель перемещения ограничивает диапазон перемещения осей координат станка, предотвращая столкновения, вызванные перебегом; защитная дверца эффективно предотвращает разбрызгивание стружки и утечку охлаждающей жидкости во время обработки, что может привести к травмам оператора.
Если эти устройства безопасности и защиты будут демонтированы или перемещены произвольно, безопасность станка значительно снизится, что может привести к различным несчастным случаям. Поэтому операторам следует регулярно проверять целостность и эффективность этих устройств, например, герметичность защитной дверцы и чувствительность концевого выключателя, чтобы гарантировать их способность выполнять свои обычные функции во время работы станка.

Важность и методы работы проверки программ
Перед началом обработки на станке с ЧПУ необходимо использовать метод верификации программы, чтобы убедиться в соответствии используемой программы обрабатываемой детали. После подтверждения отсутствия ошибок защитную крышку можно закрыть, и станок может начать обработку детали. Верификация программы является ключевым звеном в предотвращении несчастных случаев при обработке и брака деталей, вызванных ошибками в программе. После ввода программы в станок, благодаря функции верификации программы, станок может смоделировать траекторию движения режущего инструмента без фактической обработки, а также проверить наличие грамматических ошибок в программе, обоснованность траектории движения режущего инструмента и корректность параметров обработки.
При выполнении проверки программы операторы должны внимательно следить за траекторией движения режущего инструмента и сравнивать её с чертежом детали, чтобы убедиться, что траектория движения режущего инструмента позволяет точно обрабатывать деталь требуемой формы и размера. При обнаружении проблем в программе их следует своевременно корректировать и устранять до тех пор, пока проверка программы не будет выполнена корректно, прежде чем можно будет приступить к обработке. В процессе обработки операторы также должны внимательно следить за состоянием станка. При обнаружении нештатной ситуации станок следует немедленно остановить для осмотра во избежание несчастных случаев.

Будучи одной из основных технологий современного машиностроения, обработка с ЧПУ напрямую связана с уровнем развития обрабатывающей промышленности с точки зрения точности, эффективности и качества обработки. Срок службы и стабильность работы станков с ЧПУ зависят не только от качества самих станков, но и тесно связаны с эксплуатационными требованиями, техническим обслуживанием и соблюдением правил техники безопасности операторами в процессе ежедневной эксплуатации. Глубокое понимание особенностей технологии обработки с ЧПУ и станков с ЧПУ, а также строгое соблюдение мер предосторожности после обработки, принципов запуска и эксплуатации, эксплуатационных требований и правил техники безопасности позволяет эффективно снизить частоту отказов станков, увеличить срок их службы, повысить эффективность обработки и качество продукции, а также добиться большей экономической выгоды и конкурентоспособности предприятий на рынке. В условиях дальнейшего развития обрабатывающей промышленности, в условиях постоянного развития и совершенствования технологий ЧПУ, операторам необходимо постоянно приобретать и осваивать новые знания и навыки, чтобы соответствовать всё более высоким требованиям в области обработки с ЧПУ и способствовать развитию технологий обработки с ЧПУ на более высоком уровне.