Analys och lösningar på problemet med oregelbunden rörelse av maskinverktygskoordinater i fleroperationsmaskiner
Inom området mekanisk bearbetning spelar stabil drift av bearbetningscentraler en avgörande roll för produktkvalitet och produktionseffektivitet. Emellertid uppstår fel på grund av oregelbunden rörelse av verktygsmaskinkoordinater då och då, vilket orsakar många problem för operatörerna och kan också leda till allvarliga produktionsolyckor. Följande kommer att genomföra en djupgående diskussion om de relaterade problemen med oregelbunden rörelse av verktygsmaskinkoordinater i bearbetningscentraler och ge praktiska lösningar.
I. Fenomen och beskrivning av problemet
Under normala omständigheter, när en bearbetningsmaskin kör ett program efter referensinställning vid start, kan koordinaterna och maskinens position förbli korrekta. Men efter att referensinställningen är avslutad, om maskinen manövreras manuellt eller med handratt, kommer avvikelser att visas i displayen av arbetsstyckets koordinater och maskinkoordinater. Till exempel, i ett fältexperiment, efter referensinställning vid start, flyttas maskinens X-axel manuellt med 10 mm, och sedan körs instruktionen G55G90X0 i MDI-läge. Det visar sig ofta att maskinens faktiska position inte överensstämmer med den förväntade koordinatpositionen. Denna inkonsekvens kan manifestera sig som avvikelser i koordinatvärden, fel i maskinens rörelseriktning eller en fullständig avvikelse från den förinställda banan.
II. Analys av möjliga orsaker till funktionsfel
(I) Faktorer för mekanisk montering
Noggrannheten i den mekaniska monteringen påverkar direkt noggrannheten hos verktygsmaskinens referenspunkter. Om transmissionskomponenterna för varje koordinataxel inte är korrekt installerade under monteringsprocessen av verktygsmaskinen, såsom mellanrum i passformen mellan skruv och mutter, eller problem med att installationen av styrskenan är icke-parallell eller icke-vinkelrät, kan ytterligare förskjutningsavvikelser uppstå under verktygsmaskinens drift, vilket leder till att referenspunkterna förskjuts. Denna förskjutning kanske inte korrigeras helt under verktygsmaskinens referensinställning, vilket sedan leder till fenomenet oregelbunden koordinatrektion i efterföljande manuella eller automatiska operationer.
(II) Parameter- och programmeringsfel
- Verktygskompensation och inställning av arbetsstyckeskoordinater: Felaktig inställning av verktygskompensationsvärden orsakar avvikelser mellan verktygets faktiska position under bearbetningsprocessen och den programmerade positionen. Om till exempel verktygets radiekompensationsvärde är för stort eller för litet kommer verktyget att avvika från den förutbestämda konturbanan vid bearbetning av arbetsstycket. På liknande sätt är felaktig inställning av arbetsstyckeskoordinater också en av de vanligaste orsakerna. Om nollpunktsförskjutningsvärdet är felaktigt när operatörer ställer in arbetsstyckets koordinatsystem, kommer alla bearbetningsinstruktioner baserade på detta koordinatsystem att få maskinverktyget att röra sig till fel position, vilket resulterar i kaotisk koordinatvisning.
- Programmeringsfel: Försummelse under programmeringsprocessen kan också leda till onormala maskinkoordinater. Till exempel inmatningsfel av koordinatvärden vid programskrivning, felaktig användning av instruktionsformat eller orimlig programmeringslogik orsakad av missförstånd om bearbetningsprocessen. Till exempel, vid programmering av cirkulär interpolering, om koordinaterna för cirkelns centrum beräknas felaktigt, kommer maskinverktyget att röra sig längs fel väg när detta programsegment körs, vilket gör att maskinverktygets koordinater avviker från det normala intervallet.
(III) Felaktiga driftsprocedurer
- Fel i programkörningslägen: När programmet återställs och sedan startas direkt från en mellanliggande sektion utan att fullt ut beakta maskinens aktuella tillstånd och dess tidigare rörelsebana, kan det leda till kaos i maskinens koordinatsystem. Eftersom programmet körs baserat på viss logik och initiala villkor under operationsprocessen, kan tvångsstart från en mellanliggande sektion störa denna kontinuitet och göra det omöjligt för maskinen att korrekt beräkna den aktuella koordinatpositionen.
- Direkt körning av programmet efter specialoperationer: Efter att specialoperationer som "Maskinlås", "Manuellt absolutvärde" och "Handrattsinsättning" har utförts, är det också lätt att orsaka problem med oregelbunden koordinatförflyttning om motsvarande koordinatåterställning eller statusbekräftelse inte utförs och programmet körs direkt för bearbetning. Till exempel kan operationen "Maskinlås" stoppa rörelsen av maskinaxlarna, men visningen av maskinkoordinaterna kommer fortfarande att ändras enligt programinstruktionerna. Om programmet körs direkt efter upplåsning kan maskinverktyget röra sig enligt fel koordinatskillnader. Om det efterföljande programmet inte hanterar koordinatförskjutningen som orsakas av den manuella rörelsen korrekt efter manuell förflyttning i läget "Manuellt absolutvärde", kommer det att leda till koordinatkaos. Om koordinatsynkroniseringen inte görs korrekt när man växlar tillbaka till automatisk drift efter operationen "Handrattsinsättning", kommer onormala maskinkoordinater också att visas.
(IV) Inverkan av NC-parametermodifiering
Vid modifiering av NC-parametrar, såsom spegling, konvertering mellan metriska och brittiska system etc., kan operationerna vara felaktiga eller effekten av parametermodifieringen på maskinens koordinatsystem inte är helt förstådd, vilket också kan leda till oregelbundna rörelser av maskinkoordinaterna. Till exempel, när en speglingsoperation utförs, och om speglingsaxeln och relaterade koordinattransformationsregler inte är korrekt inställda, kommer maskinverktyget att röra sig enligt fel speglingslogik när efterföljande program körs, vilket gör att den faktiska bearbetningspositionen blir helt motsatt den förväntade, och visningen av maskinkoordinaterna blir också kaotisk.
III. Lösningar och motåtgärder
(I) Lösningar på mekaniska monteringsproblem
Kontrollera och underhåll regelbundet de mekaniska transmissionskomponenterna i verktygsmaskinen, inklusive skruvar, styrskenor, kopplingar etc. Kontrollera om avståndet mellan skruv och mutter är inom ett rimligt intervall. Om avståndet är för stort kan det lösas genom att justera skruvens förspänning eller byta ut slitna delar. För styrskenan, säkerställ att den är korrekt monterad, kontrollera att styrskenans yta är plan, parallell och vinkelrät, och gör justeringar eller reparationer i tid om det finns avvikelser.
Under monteringsprocessen av verktygsmaskinen ska kraven för monteringsprocessen strikt följas och högprecisionsmätverktyg användas för att detektera och kalibrera monteringsnoggrannheten för varje koordinataxel. Använd till exempel en laserinterferometer för att mäta och kompensera för skruvens stigningsfel och använd ett elektroniskt vattenpass för att justera styrskenans nivå och vinkelräthet för att säkerställa att verktygsmaskinen har hög noggrannhet och stabilitet under den initiala monteringen.
Under monteringsprocessen av verktygsmaskinen ska kraven för monteringsprocessen strikt följas och högprecisionsmätverktyg användas för att detektera och kalibrera monteringsnoggrannheten för varje koordinataxel. Använd till exempel en laserinterferometer för att mäta och kompensera för skruvens stigningsfel och använd ett elektroniskt vattenpass för att justera styrskenans nivå och vinkelräthet för att säkerställa att verktygsmaskinen har hög noggrannhet och stabilitet under den initiala monteringen.
(II) Korrigering av parameter- och programmeringsfel
För fel i verktygskompensationen och inställningen av arbetsstyckets koordinater bör operatörerna noggrant kontrollera verktygskompensationsvärdena och inställningsparametrarna för arbetsstyckets koordinatsystem före bearbetning. Verktygets radie och längd kan mätas noggrant med verktyg som verktygsförinställare och korrekta värden kan matas in i maskinens styrsystem. Vid inställning av arbetsstyckets koordinatsystem bör lämpliga verktygsinställningsmetoder användas, såsom provinställning av skärverktyg och inställning av kantavkänningsverktyg, för att säkerställa noggrannheten hos nollpunktsförskjutningsvärdet. Samtidigt, under programskrivningsprocessen, kontrollera upprepade gånger de delar som involverar koordinatvärden och instruktioner för verktygskompensation för att undvika inmatningsfel.
När det gäller programmering, stärk programmerarnas utbildning och kompetensutveckling för att ge dem en djup förståelse för bearbetningsprocessen och maskinverktygets instruktionssystem. Vid skrivning av komplexa program, utför tillräcklig processanalys och banplanering, och verifiera upprepade gånger de viktigaste koordinatberäkningarna och användningen av instruktioner. Simuleringsprogramvara kan användas för att simulera körningen av de skrivna programmen för att upptäcka eventuella programmeringsfel i förväg och minska riskerna under den faktiska driften av maskinverktyget.
När det gäller programmering, stärk programmerarnas utbildning och kompetensutveckling för att ge dem en djup förståelse för bearbetningsprocessen och maskinverktygets instruktionssystem. Vid skrivning av komplexa program, utför tillräcklig processanalys och banplanering, och verifiera upprepade gånger de viktigaste koordinatberäkningarna och användningen av instruktioner. Simuleringsprogramvara kan användas för att simulera körningen av de skrivna programmen för att upptäcka eventuella programmeringsfel i förväg och minska riskerna under den faktiska driften av maskinverktyget.
(III) Standardisera driftsprocedurer
Följ noggrant maskinens driftsspecifikationer. Om det är nödvändigt att starta från en mellanliggande sektion efter att programmet har återställts, är det nödvändigt att först bekräfta maskinens aktuella koordinatposition och utföra nödvändiga koordinatjusteringar eller initialiseringar enligt programmets logik- och processkrav. Till exempel kan maskinen först flyttas manuellt till en säker position, och sedan kan referensinställningen utföras eller arbetsstyckets koordinatsystem återställas för att säkerställa att maskinen är i rätt starttillstånd innan programmet körs.
Efter att specialoperationer som "Maskinlås", "Manuellt absolutvärde" och "Handrattinsättning" har utförts, bör motsvarande koordinatåterställning eller tillståndsåterställningsoperationer utföras först. Till exempel, efter att "Maskinlås" har låsts upp, bör en referenskörning först utföras eller så bör maskinverktyget manuellt flyttas till en känd korrekt position, och sedan kan programmet köras. Efter att maskinverktyget har flyttats manuellt i läget "Manuellt absolutvärde" bör koordinatvärdena i programmet korrigeras i enlighet med rörelsemängden, eller så bör maskinverktygets koordinater återställas till de korrekta värdena innan programmet körs. Efter att "Handrattinsättning"-operationen är klar är det nödvändigt att säkerställa att handrattens koordinatökningar kan kopplas korrekt till koordinatinstruktionerna i programmet för att undvika koordinathopp eller avvikelser.
Efter att specialoperationer som "Maskinlås", "Manuellt absolutvärde" och "Handrattinsättning" har utförts, bör motsvarande koordinatåterställning eller tillståndsåterställningsoperationer utföras först. Till exempel, efter att "Maskinlås" har låsts upp, bör en referenskörning först utföras eller så bör maskinverktyget manuellt flyttas till en känd korrekt position, och sedan kan programmet köras. Efter att maskinverktyget har flyttats manuellt i läget "Manuellt absolutvärde" bör koordinatvärdena i programmet korrigeras i enlighet med rörelsemängden, eller så bör maskinverktygets koordinater återställas till de korrekta värdena innan programmet körs. Efter att "Handrattinsättning"-operationen är klar är det nödvändigt att säkerställa att handrattens koordinatökningar kan kopplas korrekt till koordinatinstruktionerna i programmet för att undvika koordinathopp eller avvikelser.
(IV) Försiktig användning av NC-parametermodifiering
Vid modifiering av NC-parametrar måste operatörerna ha tillräcklig yrkeskunskap och erfarenhet och fullt förstå innebörden av varje parameter och vilken inverkan parametermodifieringen har på maskinens drift. Innan parametrar ändras, säkerhetskopiera de ursprungliga parametrarna så att de kan återställas i tid om problem uppstår. Efter att ha ändrat parametrarna, utför en serie testkörningar, såsom torrkörningar och enstegskörningar, för att observera om maskinens rörelsetillstånd och koordinaternas visning är normala. Om avvikelser upptäcks, stoppa omedelbart driften, återställ maskinen till dess ursprungliga tillstånd enligt säkerhetskopierade parametrar och kontrollera sedan noggrant processen och innehållet i parametermodifieringen för att upptäcka problemen och göra korrigeringar.
Sammanfattningsvis är oregelbunden rörelse av koordinater i bearbetningscentraler ett komplext problem som involverar flera faktorer. Under den dagliga användningen av verktygsmaskiner bör operatörer stärka sin inlärning och behärskning av verktygsmaskinernas mekaniska struktur, parameterinställningar, programmeringsspecifikationer och driftsprocedurer. När de stöter på problem med oregelbunden rörelse av koordinater bör de lugnt analysera det, utgå från de möjliga orsakerna som nämns ovan, gradvis kontrollera och vidta motsvarande lösningar för att säkerställa att verktygsmaskinen kan återgå till normal drift, förbättra bearbetningskvaliteten och produktionseffektiviteten. Samtidigt bör tillverkare av verktygsmaskiner och underhållstekniker också kontinuerligt förbättra sina tekniska nivåer, optimera design- och monteringsprocesserna för verktygsmaskiner och förse användarna med mer stabil och pålitlig bearbetningsutrustning och perfekt teknisk support.