CNC 공작 기계의 비정상적인 가공 정밀도 문제를 해결하는 방법

Jun 25, 2018

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종종 NC 공작 기계 가공 정확도 실패의 생산에서 발생했습니다. 이러한 유형의 오류 은폐가 강력하고 진단하기 어렵습니다. 이러한 실패의 주요 원인은 다음과 같습니다.

1) 기계 공급 장치가 변경 또는 변경되었습니다.

2) 공작 기계의 각 축에 비정상적인 NULL OFFSET

3) 축 방향 백래시 이상

4) 비정상적인 모터 작동 상태, 즉 전기 및 제어 부품 고장

5) 또한 가공 프로그램, 공구 선택 및 인적 요소의 준비로 인해 가공 정밀도가 비정상적으로 발생할 수 있습니다.

1. 시스템 매개 변수가 변경되거나 변경됩니다.

시스템 매개 변수에는 주로 기계 공급 장치, 제로 오프셋, 백래시 등이 포함됩니다. 예를 들어, SIEMENS 및 FANUC CNC 시스템에는 미터법과 영국식의 두 가지 피드 시스템이 있습니다. 기계 수리 프로세스의 일부 프로세스는 종종 제로 오프셋 및 갭 변화에 영향을줍니다. 결함 처리는 적시에 조정하고 수정해야합니다. 반면에 심각한 기계 마모 또는 느슨한 연결로 인해 파라미터의 실제 측정 값이 변경 될 수 있습니다. 가공 정밀도의 요구 사항을 충족하기 위해 매개 변수를 변경해야합니다.

2. 기계 고장으로 인한 가공 정밀도 이상

THM6350 수평 머시닝 센터는 FANUC0i-MA CNC 시스템을 채택했습니다. 터빈 블레이드를 밀링하는 과정에서 Z 축 피드 이상이 발생하여 절단 오류가 1mm 이상 (Z- 컷)으로 나타납니다. 수사는 그것을 배웠습니다 : 실패가 갑자기 발생했습니다. 조그 및 MDI 작동 모드에서 공작 기계의 축이 정상이며 원점이 정상입니다. 어떠한 경보도없이 전기 제어 부분의 단단한 결함의 가능성이 제거됩니다. 분석에 따르면 다음과 같은 측면을 하나씩 검토해야합니다.

(1) 기계의 정확도가 비정상 인 경우 실행중인 가공 프로그램, 특히 공구 길이 보정 및 가공 좌표계 (G54 ~ G59)의 보정 및 계산을 확인하십시오.

(2) 조그 모드에서 Z 축이 반복적으로 이동합니다. 시각적, 촉각 적 및 청각 적 동작이 진단 된 후 Z 방향 이동의 사운드가 비정상적이며 특히 급격한 조그 (Jog)에서는 노이즈가 더 현저한 것으로 나타났습니다. 이것으로 판단하면 기계류에 숨겨진 위험이있을 수 있습니다.

(3) 공작 기계의 Z 축의 정확도를 확인하십시오. 핸드 펄스 발생기로 Z 축을 이동하고 (MPG를 1x100 기어로 설정, 즉 각 단계 변경, 모터 피드 0.1mm) 다이얼 표시기로 Z 축 이동을 관찰합니다. 편도 이동 정밀도가 정상 점으로 유지 된 후, 시작점의 양의 이동, 공작 기계의 Z 축 이동의 실제 거리는 다음과 같습니다. d = d1 = d2 = d3 ... = 0.1 mm 수동 운동의 각 단계는 모터가 잘 작동하고 위치 정확도가 양호 함을 나타냅니다. 공작 기계의 변위 변화의 실제 움직임으로 돌아 가기, 4 단계로 나눌 수 있습니다 : 1 공작 기계 운동 거리 d1> d = 0.1mm (1보다 큰 기울기); 2는 d = 0.1mm> d2> d3 (기울기가 1보다 작음)으로 나타났습니다. (3) 공작 기계는 실제로 움직이지 않아 가장 표준적인 백래시를 보여줍니다. 4 기계 주행 거리가 핸드 펌프가 주어진 값과 같습니다 (기울기가 1과 같음). 공작 기계 주행 거리가 공작 기계의 정상 동작으로 되돌아갑니다.

백래시 (파라미터 1851)가 어떻게 보완 되더라도 표시되는 특성은 다음과 같습니다. 세 번째 단계의 보정을 제외하고 각 단계의 다른 변경 사항은 여전히 존재합니다. 특히 첫 번째 단계는 공작 기계의 가공 정확도에 심각한 영향을 미칩니다. 보상은 갭 보상이 클수록 첫 번째 세그먼트의 이동 거리가 더 큼을 발견했습니다.

위의 수표를 분석하면 CNC 기술자는 여러 가지 이유가 있다고 생각합니다. 첫째, 모터에 이상이 있습니다. 둘째, 기계 고장; 셋째, 일정한 간격이 있습니다. 고장을 더 진단하기 위해 모터와 나사가 완전히 분리되고 모터와 기계 부품이 별도로 검사됩니다. 모터가 정상적으로 작동 중입니다. 기계 부품의 진단에서 스크류가 손으로 움직일 때 복귀 운동의 시작 부분에 매우 명확한 공석감이 있음이 발견되었습니다. 정상적인 상황에서는 베어링의 질서 정연하고 부드러운 움직임을 느낄 수 있어야합니다. 검사 후, 베어링이 손상되어 볼이 떨어 졌음이 판명되었습니다. 교체 후 기기는 정상 상태로 돌아갑니다.

3. 기계 매개 변수가 최적화되지 않았습니다. 모터 작동이 비정상입니다.

FANUC0-MJ CNC 시스템이 장착 된 CNC 수직 밀링 머신. 가공 중에 비정상적인 X 축 정확도가 발견되었습니다. 검사 결과 X 축에 일정한 간격이 있었고 모터 시동시 불안정성이 있음이 판명되었습니다. X 축 모터를 손으로 만지면 모터 지터가 더 심각 해지고 시작 및 정지시 명확하지 않으며 조그 모드에서 분명합니다.

분석에 따르면, 결함의 두 가지 원인이 있는데, 하나는 기계적 반발이 크다는 것입니다. 다른 하나는 X 축 모터의 비정상 작동입니다. FANUC 시스템 파라미터 기능을 사용하여 모터를 디버그하십시오. 첫째, 기존 격차가 보상된다. 상기 서보 이득 파라미터 및 상기 N- 펄스 억제 기능 파라미터는 조정되고; X 축 모터의 진동이 제거되고 공작 기계의 가공 정밀도가 정상으로 돌아옵니다.

4 기계 위치 링 이상 또는 제어 논리가 적절하지 않음

TH61140 보링 및 밀링 머신 머시닝 센터, CNC 시스템 FANUC18i, 완전 폐 루프 제어. 가공 공정 중에 공작 기계 Y 축의 정확도가 비정상 인 것으로 확인되었고 정확도 오차는 최소 0.006mm 였고 최대 오차는 1.400mm였다. 검사하는 동안 공작 기계는 필요에 따라 G54 공작물 좌표계를 설정했습니다. MDI 모드에서 G90G54Y80F100을 실행하십시오. M30; G54 좌표계가 있습니다. 대기 층 작동 후 디스플레이에 표시된 기계 좌표는 "-1046.605"입니다. 이 값을 기록하십시오. 그런 다음 수동 모드에서 공작 기계의 Y 축은 다른 위치로 조깅됩니다. 위의 명령문은 MDI 모드에서 다시 실행됩니다. 대기 층이 정지 된 후 공작 기계의 기계 좌표 값은 "-1046.992"로 표시됩니다. 실행 후 표시된 값의 수는 표시된 값과 다른 0.387mm입니다. 같은 방법으로 Y 축은 다른 위치로 움직이며 명령문이 반복적으로 실행되며 수치 표시는 무기한입니다. 다이얼 표시기를 사용하여 Y 축을 감지하면 기계적 위치의 실제 위치에서의 오류는 기본적으로 디지털 디스플레이에 표시된 오류와 동일하다는 것을 알 수 있습니다. 따라서, Y 축의 위치 결정 오차가 너무 크다는 결점이 있다고 생각됩니다. Y 축 백래시 및 위치 결정 정확도를 신중하게 확인하고 아무런 효과가 없으면 다시 보상됩니다. 따라서 비늘 및 시스템 매개 변수가 불편하다는 것은 의문의 여지가 있습니다. 그러나 왜 그런 큰 오류가 발생하지만 해당 알람 정보가 나타나지 않습니까? 추가 검사 결과 축이 수직 축임이 밝혀졌습니다. Y 축이 해제되면 스핀들 헤드가 떨어지면서 성능이 저하됩니다.

공작 기계의 PLC 로직 제어 프로그램이 수정되었습니다. 즉, Y 축이 해제되고 Y 축이로드가 가능 한 다음 Y 축이 해제됩니다. 클램프를 조일 때 샤프트가 클램핑 된 다음 Y가 클램핑됩니다. 샤프트 사용 제거. 조정 된 기계 결함을 해결할 수 있습니다.