تشغيل ماكينة التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي: المشاكل والحلول الشائعة

1. وفقًا لأسباب الأعطال، يمكن تصنيف أعطال ماكينات التحكم الرقمي باستخدام الحاسوب إلى أعطال متأصلة وأعطال خارجية.

(1) تنشأ الأعطال المتأصلة في أدوات ماكينات التحكم الرقمي باستخدام الحاسوب من عوامل داخل أداة الماكينة نفسها، بغض النظر عن الظروف البيئية الخارجية. وتشكل هذه الأعطال غالبية أعطال أدوات ماكينات التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي وعادةً ما تنطوي على:

- تآكل المكوّنات الميكانيكية وإجهادها (مثل المحامل، والتروس، والبراغي اللولبية)
- تدهور النظام الإلكتروني (على سبيل المثال، أعطال لوحة الدارات الكهربائية، وأعطال المستشعرات)
- خلل في البرامج أو مشاكل في البرامج الثابتة
- مشاكل نظام التشحيم
- أعطال نظام التبريد
- المشكلات المتعلقة بعمود الدوران (مثل اختلال التوازن، تآكل المحمل)

(2) تحدث الأعطال الخارجية لأدوات ماكينات التحكم الرقمي باستخدام الحاسوب بسبب عوامل خارجة عن التصميم والبناء المتأصل للماكينة. وقد تشمل هذه العوامل ما يلي:

- مشكلات في إمداد الطاقة: تقلبات الجهد، أو تسلسل أطوار غير صحيح، أو مدخلات غير متوازنة ثلاثية الأطوار
- العوامل البيئية: ارتفاع درجة الحرارة المحيطة، ووجود الغازات المسببة للتآكل، والرطوبة الزائدة، وتراكم الغبار
- الاضطرابات الميكانيكية: الاهتزازات الخارجية من المعدات القريبة أو أنشطة البناء
- التداخل الكهرومغناطيسي: من المعدات الكهربائية أو خطوط الطاقة القريبة
- المشاكل المتعلقة بالشبكة: بالنسبة للأجهزة المتصلة بأنظمة التحكم المركزية أو المنصات السحابية

(3) تمثل العوامل البشرية مجموعة فرعية هامة من أسباب الأعطال الخارجية، لا سيما خلال الفترة الأولى من تشغيل الآلة. تشير الدراسات إلى أنه في السنة الأولى من التشغيل، تمثل المناولة غير السليمة من قبل المشغلين عديمي الخبرة أكثر من ثلث إجمالي أعطال الماكينة. قد تنتج هذه الأعطال التي يسببها الإنسان عن:

- إعداد غير صحيح للماكينة أو تركيب غير صحيح للأدوات
- البرمجة غير الصحيحة أو أخطاء في الكود G
- التفسير الخاطئ للإنذارات أو رسائل الخطأ
- عدم كفاية الصيانة الوقائية
- تجاوز ميزات السلامة أو تجاهل الحدود التشغيلية

2. الأعطال الشائعة لأدوات ماكينات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي CNC وطرق معالجتها

(ط) حوادث تصادم الماكينات.

عند مواجهة هذه المشكلة، قم بحماية المشهد أولاً، وفهم الحالة التي كانت عليها أداة الماكينة عند حدوث العطل، وتمييز ما إذا كان العطل في المعالجة الأولى أو في منتصف المعالجة، وحالة المشغل في ذلك الوقت.

تتمثل الأسباب الرئيسية لهذه المشاكل فيما يلي: نسيان الموظفين العودة إلى النقطة المرجعية قبل المعالجة الأولى، أو على الرغم من عودة أداة الماكينة إلى النقطة المرجعية، لا ينتبه المشغل إلى العمليات غير الصحيحة. سبب آخر هو الإدخال غير الصحيح للبيانات عند تعديل البرنامج. يكون بعض المشغلين مهملين ويقومون بتركيب الشُّغْلَة بشكل عكسي، مما يتسبب في حدوث تصادم.

(II) أبعاد المعالجة تتجاوز التفاوتات المسموح بها.

هناك العديد من العوامل التي تتسبب في تجاوز حجم أداة الماكينة للتفاوتات المسموح بها.

عند التشغيل الآلي يتغير حجم السطح والشكل الهندسي والموضع النسبي لروابط النظام بينهما في أي وقت، فإن العواقب ستكون واضحة في قطعة العمل، مما يسبب تقلبات في الحجم.

فيما يلي عرض تفصيلي لخلل تجاوز الحجم الناجم عن خلوص ناقل الحركة بين نظامي القيادة في الاتجاهين X و Z لماكينة التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي.

بشكل عام، تسلسل التشغيل هو الكهربائي أولاً والميكانيكي ثانيًا. أولاً، قم بقياس خلوص ناقل الحركة للمحور X والمحور Z. عادة، المحور X ≤ 0.005 مم، والمحور Z ≤ 0.01 مم.

إذا تجاوزت القيمة القياسية المذكورة أعلاه، فهذا يعني أن خلوص ناقل الحركة للمحور X (Z) كبير جدًا، وهو السبب في بُعد قطعة العمل المتضخم. يتمثل علاج هذه المشكلة في إجراء تعويض الخلوص في بيئة النظام.

بالنسبة لنظام FANUC، اضبطه على N 00N00؛ وبالنسبة لنظام Mori Seiki II NC، اضبطه على N0000 N000، وتأكد من فصل الطاقة قبل الضبط. يقع حد قيمة التعويض هذه في نطاق (0.5 ~ 0.8)، وبعد ذلك سيكون هناك خطر.

إذا كان خلوص ناقل الحركة كبيرًا جدًا، فيجب إجراء تعديل الخلوص الميكانيكي. اضبط خلوص ناقل الحركة بين البرغي اللولبي الكروي والمحرك المؤازر أولاً. تختلف طريقة ضبط المعدات باختلاف المعدات وطرق النقل المختلفة.

في هذا الوقت، يمكنك الرجوع إلى دليل التعليمات العشوائي. ثم اضبط خلوص المحمل للتركيب اللولبي الكروي، ويجب أن تكون درجة الضبط مرنة وموحدة على جميع الأشواط دون تخميد.

بعد هذه التعديلات، من الضروري عادةً إعادة ضبط تعويض الخلوص كما هو موضح أعلاه.

(ثالثًا)) أعطال مخرطة CNC

يمكن القول إن تكرار استخدام مخرطة بنظام التحكم الرقمي لا مثيل له في المكونات الأخرى على ماكينة بنظام التحكم الرقمي.

لذلك، وبسبب بيئة العمل السيئة والهيكل الداخلي المعقد، فإن احتمالية الفشل عالية بشكل خاص.

الظاهرة 1:

لا يقوم عمود العِدَّة بتدوير الموضع (يطالب النظام عمومًا بخطأ في إشارة موضع حامل العِدَّة)، وهناك العديد من الأسباب التي يمكن أن تتسبب في عدم تدوير عمود العِدَّة للموضع.

تحليل الأسباب:

بعد الحمل الزائد الكهربائي، سيقفز عمود العِدَّة تلقائيًا. خطأ الطور 380 فولت في عمود الأداة، لأن عمود الأداة لا يمكن أن يدور إلا في اتجاه عقارب الساعة عند الدوران (توجد آلية تحديد موضع الاتجاه داخل عمود الأداة)، لذلك بمجرد توصيل طور الطاقة ثلاثي الأطوار بشكل غير صحيح، سينعكس المحرك الكهربائي لعمود الأداة بعد تشغيله، ولن يتمكن عمود الأداة من الدوران؛ كما أن مصدر الطاقة ثلاثي الأطوار للمحرك الكهربائي لعمود الأداة مفقود، ومصدر الطاقة 24 فولت المستخدم لإشارة موضع عمود الأداة معطل.

سحقت لوحة تحديد الموضع المحورية محمل كريات الدفع على العمود المركزي داخل جسم عمود الأدوات، مما جعل المحمل غير قادر على الدوران، ولم يتمكن المحرك الكهربائي لعمود الأدوات من دفع عمود الأدوات للدوران.

بعد إزالة الأجزاء، تبين أن البراغي مفكوكة. ويرجع ذلك إلى أن الاهتزاز الناجم عن دوران عمود الأداة يجلب قوى عرضية طويلة المدى في كلا الاتجاهين الموجب والسالب لمفتاح التموضع، مما يتسبب في تلف مفتاح التموضع.

تتحرك لوحة التموضع والصامولة إلى أسفل، مما يؤدي إلى ممارسة قوة محورية أكبر على المحمل، مما يجعله غير قادر على الدوران.

بالنسبة لفشل "لوحة موقع النظام" في التحكم في النظام، بعد وضع عمود الأداة في مكانه، يجب أن تكون "لوحة موقع النظام" قادرة على اكتشاف إشارة موضع عمود الأداة.

التدابير التي يمكننا اتخاذها للأسباب المذكورة أعلاه هي: استبدال الأجزاء التالفة، وفحص مصدر الطاقة 24 فولت، وفحص دائرة الطاقة القوية لعمود الأداة، وتفكيك عمود الأداة، وضبط الخلوص المحوري لمحمل الدفع، واستبدال "لوحة موقع النظام"، وما إلى ذلك.

(رابعا)) الأعطال الكهربائية

(1) فشل النقطة المرجعية.

يمكن تقسيم فشل أداة الماكينة في العودة إلى النقطة المرجعية بشكل عام إلى نوعين: غير قادر على العثور على (انحراف) النقطة المرجعية وغير قادر على العثور على النقطة المرجعية.

يحدث الأول بشكل أساسي بسبب الإعداد غير الصحيح لموضع كتلة مفتاح النقطة المرجعية ويحتاج فقط إلى إعادة ضبطه.

يحب مصنع الإكسسوارات عمومًا استخدام مخارط CNC الاقتصادية، على الرغم من أنها رخيصة الثمن، إلا أن تدابير الحماية الخاصة بها ليست مثالية للغاية، لذا فإن ظاهرة انقطاع الدائرة الكهربائية وقصر الدائرة الكهربائية الناجمة عن دخول مفتاح السفر أمر شائع.

ينجم النوع الأخير من الأعطال عن إبطال إشارة نبض الوسم الصفري (بما في ذلك عدم توليد إشارة أو فقدانها في الإرسال والمعالجة) أو الإشارة التي يولدها مفتاح التباطؤ عند العودة إلى النقطة المرجعية.

لإزالة العطل، من الضروري أولاً فهم وضع عودة أداة الماكينة إلى النقطة المرجعية، ثم إجراء تحليل مقارنة العطل. الطريقة التي يمكننا اتباعها هي استخدام الطرق "الخارجية" و"الداخلية" وتتبع الإشارات للعثور على الجزء المعيب.

تشير كلمة "داخلي" هنا إلى موضع علامة الصفر على المسطرة الشبكية أو موضع علامة الصفر لمُشَفِّر النبض.

يمكن التحقق من اكتشاف إشارة نبض التأشير الصفري باستخدام راسم الذبذبات؛ يشير مصطلح "خارجي" إلى مفتاح الكتلة والنقطة المرجعية المثبت خارج أداة الماكينة، والذي يمكن ملاحظته مباشرة لوجود أو عدم وجود إشارات باستخدام نظام CNC مؤشر حالة واجهة PLC I/O مؤشر حالة واجهة PLC.

(2) تجاوز الحد المسموح به:

عندما تتجاوز حركة التغذية الحد الصلب الذي تم تعيينه بواسطة مفتاح الحد اللين/الصلب أو الحد اللين الذي تم تعيينه بواسطة البرنامج، سيحدث إنذار تجاوز الحد. في هذه الحالة، يمكن التخلص من العطل وتحرير الإنذار وفقًا لتعليمات دليل نظام التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي.

(خامسًا) معلمات الأداة غير صحيحة

في عملية تصنيع المخارط، فإن مفتاح تحسين كفاءة المعالجة على أ CNC تكمن في ما إذا كانت معلمات الأداة المستخدمة صحيحة أم لا.

إذا تم استخدام معلمات الأداة بشكل معقول، فلا يمكن فقط تحسين عمر خدمة الأداة ولكن أيضًا تحسين كفاءة وجودة المعالجة.

إذا تم استخدام معلمات الأداة بشكل غير صحيح، فلن يؤثر ذلك بشكل خطير على جودة قطعة العمل فحسب، بل سيتطلب أيضًا من المشغلين تغيير الأدوات وشحذها ومواءمتها باستمرار، مما يجعل مخرطة CNC غير قادرة على العمل باستمرار، مما يؤثر بشكل مباشر على كفاءة الإنتاج. وفي الوقت نفسه، سيتم أيضًا تقليل التكاليف والأرباح بشكل كبير.

لذلك، فإن الاستخدام الصحيح للأدوات ومعلمات الأدوات مهم جدًا لمعالجة المخرطة. يجب اختيار معلمات الأداة بناءً على مخارط محددة وأدوات محددة ومواد معالجة محددة.

في كثير من الأحيان، يجب اختيار الحد الأقصى لمعدل القطع لمعلمات الأداة بناءً على تلبية متطلبات معدات التصنيع، وهو أمر مفيد لتحسين كفاءة العمل.

بشكل عام، يقوم الأشخاص بحساب معلمات الأداة القصوى والأنسب، أو استخدام نماذج رياضية معقولة لاختبار أفضل معلمات الأداة.

في الوقت نفسه، نظرًا لمحدودية أنواع الأدوات، يمكن للعديد من الأدوات شائعة الاستخدام أن تكمل بشكل أساسي أكثر من 801 تيرابايت 3 تيرابايت من إجمالي حجم المعالجة.

لذلك، يمكننا اختيار أدوات معقولة استنادًا إلى خصائص المواد المعالجة في جزء صغير من عبء العمل والحصول على معلمات القطع المثلى للأداة في التشغيل الفعلي.

3. أفضل الممارسات لتشغيل معدات مخرطة CNC

(1) التقيد الصارم بإجراءات التشغيل القياسية لمعدات المخرطة بنظام التحكم الرقمي (CNC)، باتباع العملية الفنية لعمليات الإنتاج والتصنيع الآلي المحددة. التأكد من حفاظ المشغلين على الملابس المناسبة ومعدات الحماية الشخصية (PPE). تنظيف منطقة العمل بانتظام وإجراء الصيانة الروتينية للماكينة للحفاظ على بيئة إنتاج آمنة وفعالة.

(2) قبل بدء الإنتاج، قم بإجراء فحص شامل قبل التشغيل لمخرطة CNC قبل بدء الإنتاج. يجب أن يشمل ذلك التحقق من محاذاة الماكينة، وأنظمة التشحيم، ومستويات سائل التبريد، وحالة الأداة. تحقق من دقة أنظمة تحديد المواقع بالماكينة وتأكد من أن جميع ميزات السلامة تعمل بشكل صحيح. يساعد هذا النهج الاستباقي في الحفاظ على الأداء الفني الأمثل ويمنع التعطل غير المتوقع أثناء تصنيع الماكينات للمكونات.

(3) عند إعداد مخرطة CNC لعملية تصنيع آلي محددة، ضع في اعتبارك بعناية مادة الشُّغْلة، وهندستها، والتشطيب السطحي المطلوب. قم بتحسين معلمات القطع، بما في ذلك سرعة عمود الدوران، ومعدل التغذية، وعمق القطع، بناءً على هذه العوامل. استخدم برنامج التصنيع بمساعدة الحاسوب (CAM) لمحاكاة مسار الأداة وتنقيحه، مما يقلل من زمن الدورة مع الحفاظ على جودة القِطع.

المراقبة المستمرة لمؤشرات الأداء الرئيسية أثناء التصنيع الآلي، مثل قوى القطع، ومستويات الاهتزاز، وتآكل الأدوات. قم بإجراء تعديلات في الوقت الفعلي على معلمات ماكينة التحكم الرقمي CNC حسب الحاجة للحفاظ على ظروف القطع المثلى طوال فترة الإنتاج. يضمن هذا النهج التكيفي جودة القِطع المتسقة ويزيد من عمر الأداة إلى أقصى حد، مما يساهم في كفاءة العملية الإجمالية وفعالية التكلفة.

4. خاتمة

مع التقدم المستمر للعلم والتكنولوجيا، سيصبح تطبيق مخارط التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي أكثر انتشارًا.

لقد قمنا بتحليل المشاكل الشائعة في مخارط التحكم الرقمي CNC، ووجدنا أسباب المشاكل، ودرسنا طرق حلها.

يجب أن نطور عادات تشغيل جيدة لمعدات المخرطة بنظام التحكم الرقمي وأن نراكم الخبرة باستمرار لإنتاج منتجات ذات جودة أعلى.