Funcionamiento de máquinas CNC: Problemas comunes y soluciones

1. Según las causas de los fallos, existen fallos inherentes a las máquinas herramienta CNC y fallos externos a las máquinas herramienta CNC.

(1) Los fallos inherentes de las máquinas herramienta CNC están causados por factores internos a la propia máquina herramienta y no están relacionados con las condiciones ambientales externas. La gran mayoría de los fallos de las máquinas herramienta CNC pertenecen a esta categoría.

(2) Los fallos externos de las máquinas herramienta CNC están causados por factores externos. Entre ellos se incluyen fluctuaciones de tensión bajas o altas, secuencia de fases incorrecta de la fuente de alimentación o tensión de entrada trifásica desequilibrada, temperatura ambiente elevada, gases nocivos, humedad, polvo, vibraciones externas e interferencias, etc.

(3) Los factores humanos también son una de las causas externas de Máquina CNC averías de las máquinas herramienta. Durante el primer año de uso, el manejo incorrecto por parte de trabajadores no cualificados provoca más de un tercio de los fallos totales de las máquinas herramienta.

2. Averías comunes de las máquinas herramienta CNC y métodos de tratamiento

(I) Accidentes por colisión de máquinas herramienta.

Cuando se encuentre con este problema, proteja primero la escena, comprenda en qué estado se encontraba la máquina herramienta cuando se produjo el fallo, distinga si se trataba del primer procesamiento o en mitad del mismo, y el estado del operario en ese momento.

Las principales causas de estos problemas son las siguientes: los empleados olvidan volver al punto de referencia antes del primer procesamiento, o aunque la máquina herramienta vuelve al punto de referencia, el operario no presta atención a las operaciones incorrectas. Otra causa es la introducción incorrecta de datos al modificar el programa. Algunos operarios son descuidados e instalan la pieza al revés, provocando una colisión.

(II) Las dimensiones de procesamiento superan las tolerancias.

Hay muchos factores que hacen que el tamaño de la máquina herramienta supere las tolerancias.

Al mecanizar, el tamaño de la superficie, la forma geométrica y la posición relativa de los eslabones del sistema entre ellos se modifican en cualquier momento, las consecuencias serán evidentes en la pieza, provocando así fluctuaciones de tamaño.

A continuación se presenta en detalle el fallo de exceso de tamaño causado por la holgura de transmisión entre los sistemas de accionamiento de dirección X y Z de la máquina herramienta CNC.

En general, la secuencia de operación es eléctrica primero y mecánica después. En primer lugar, medir la holgura de transmisión del eje X y el eje Z. Normalmente, eje X ≤ 0,005mm, eje Z ≤ 0,01mm.

Si supera el valor estándar anterior, significa que el juego de transmisión del eje X (Z) es demasiado grande, lo que es la razón de la dimensión sobredimensionada de la pieza. El remedio para este problema es realizar la compensación del juego en el entorno del sistema.

Para el sistema FANUC, ajústelo en N 00N00; para el sistema Mori Seiki II NC, ajústelo en N0000 N000, y asegúrese de desconectar la alimentación antes de ajustarlo. El límite de este valor de compensación está dentro del rango de (0.5 ~ 0.8), más allá del cual habrá peligro.

Si la holgura de la transmisión es demasiado grande, debe realizarse un ajuste mecánico de la holgura. Ajuste primero el juego de transmisión entre el husillo de bolas y el servomotor. El método de ajuste del equipo varía debido a los diferentes equipos y métodos de transmisión.

En este momento, puede consultar el manual de instrucciones aleatorio. A continuación, ajuste el holgura del cojinete de la instalación del husillo de bolas, y el grado de ajuste debe ser flexible y uniforme en toda la carrera sin amortiguación.

Después de estos ajustes, suele ser necesario reajustar la compensación de holguras como se ha descrito anteriormente.

(III) Averías en tornos CNC

Puede decirse que la frecuencia de uso del torno CNC no tiene parangón con otros componentes de la máquina CNC.

Por lo tanto, debido a su mal entorno de trabajo y a su compleja estructura interna, la probabilidad de fallo es especialmente alta.

Fenómeno 1:

El portaherramientas no gira de posición (el sistema generalmente indica un error de señal de posición del portaherramientas), y hay muchas razones que pueden causar que el portaherramientas no gire de posición.

Análisis de causas:

Después de la sobrecarga eléctrica, el poste de herramientas saltará automáticamente. El error de fase 380V del poste de herramientas, porque el poste de herramientas sólo puede girar en sentido horario cuando gira (hay un mecanismo de posicionamiento direccional dentro del poste de herramientas), por lo que una vez que la fase de alimentación trifásica se conecta incorrectamente, el motor eléctrico del poste de herramientas se invertirá después de ser encendido, y el poste de herramientas no puede girar; falta la alimentación trifásica del motor eléctrico del poste de herramientas, y la alimentación de 24V utilizada para la señal de posición del poste de herramientas funciona mal.

La placa de posicionamiento axial aplastó el cojinete de bolas de empuje en el eje central dentro del cuerpo del poste de herramientas, haciendo que el cojinete no pudiera girar, y el motor eléctrico del poste de herramientas no pudo impulsar el poste de herramientas para que girara.

Tras desmontar las piezas, se comprobó que los tornillos estaban sueltos. Esto se debe a que la vibración causada por el giro del poste de la herramienta aporta fuerzas tangenciales a largo plazo, tanto en sentido positivo como negativo, a la chaveta de posicionamiento, lo que provoca daños en la chaveta de posicionamiento.

La placa de posicionamiento y la tuerca se mueven hacia abajo, ejerciendo una mayor fuerza axial sobre el rodamiento, lo que hace que no pueda girar.

Para el fallo de la "placa de localización del sistema" en el control del sistema, después de que el poste de la herramienta está en su lugar, la "placa de localización del sistema" debe ser capaz de detectar la señal de posición del poste de la herramienta.

Las medidas que podemos tomar por los motivos anteriores son: sustituir las piezas dañadas, comprobar la alimentación de 24V, comprobar el circuito de alimentación fuerte del portaherramientas, desmontar el portaherramientas, ajustar el juego axial del cojinete de empuje, sustituir la "placa de localización del sistema", etc.

(IV) Averías eléctricas

(1) Fallo del punto de referencia.

El fallo de la máquina herramienta para volver al punto de referencia puede dividirse generalmente en dos tipos: incapaz de encontrar (desviar) el punto de referencia e incapaz de encontrar el punto de referencia.

La primera se debe principalmente al ajuste incorrecto de la posición del bloque de interruptores del punto de referencia y sólo es necesario reajustarla.

A la fábrica de accesorios generalmente le gusta utilizar tornos CNC económicos, aunque son baratos, sus medidas de protección no son muy ideales, por lo que el fenómeno de interrupción del circuito y cortocircuito causado por la entrada del interruptor de desplazamiento es común.

Este último tipo de fallo está causado por la invalidación de la señal de impulso de marcado cero (incluida la ausencia de señal generada o la pérdida en la transmisión y el procesamiento) o la señal generada por el interruptor de desaceleración al volver al punto de referencia.

Para eliminar el fallo, es necesario comprender primero el modo de retorno de la máquina herramienta al punto de referencia y, a continuación, realizar un análisis de comparación de fallos. El método que podemos adoptar es utilizar los métodos "externo" e "interno" y el rastreo de señales para encontrar la pieza defectuosa.

Aquí, "interno" se refiere a la posición de marca cero en la regla de rejilla o a la posición de marca cero del codificador de impulsos.

La detección de la señal de impulso de marcado cero puede comprobarse con un osciloscopio; "externo" se refiere al bloque y al interruptor de punto de referencia instalados fuera de la máquina herramienta, que pueden observarse directamente para detectar la presencia o ausencia de señales mediante el botón Sistema CNC Indicación del estado de E/S de la interfaz PLC.

(2) Sobrecarrera:

Cuando el movimiento de avance supera el límite duro fijado por el interruptor de límite suave/duro o el límite suave fijado por software, se producirá una alarma de sobrecarrera. En este caso, se puede eliminar el fallo y liberar la alarma según las instrucciones del manual del sistema CNC.

(V) Parámetros incorrectos de la herramienta

En el proceso de fabricación de tornos, la clave para mejorar la eficiencia del procesamiento en a CNC torno radica en si los parámetros de la herramienta utilizada son correctos.

Si los parámetros de la herramienta se utilizan de forma razonable, no sólo puede mejorar la vida útil de la herramienta, sino también la eficacia y la calidad del procesamiento.

Si los parámetros de la herramienta se utilizan de forma inadecuada, no sólo afectará gravemente a la calidad de la pieza de trabajo, sino que también requerirá que los operarios cambien, afilen y alineen constantemente las herramientas, haciendo que el torno CNC no pueda trabajar de forma continua, lo que tiene un impacto directo en la eficiencia de la producción. Al mismo tiempo, los costes y los beneficios también se verán muy reducidos.

Por lo tanto, el uso correcto de las herramientas y los parámetros de las herramientas es muy importante para el mecanizado con torno. Los parámetros de las herramientas deben seleccionarse en función de tornos específicos, herramientas específicas y materiales procesados específicos.

A menudo, la velocidad de corte máxima de los parámetros de la herramienta debe seleccionarse en función del cumplimiento de los requisitos del equipo de mecanizado, lo que resulta beneficioso para mejorar la eficacia del trabajo.

Generalmente, la gente calcula los parámetros máximos y más adecuados de la herramienta, o utiliza modelos matemáticos razonables para probar los mejores parámetros de la herramienta.

Al mismo tiempo, debido a los tipos limitados de herramientas, varias herramientas de uso común pueden completar básicamente más de 80% del volumen total de procesamiento.

Por lo tanto, podemos elegir herramientas razonables en función de las características de los materiales procesados en una pequeña parte de la carga de trabajo y obtener la herramienta óptima parámetros de corte en funcionamiento real.

3. Análisis de la trayectoria de los buenos hábitos de funcionamiento de los equipos de torneado CNC

(1) Seguir estrictamente los procedimientos básicos de la tecnología de operación del equipo de torno CNC y llevar a cabo el proceso de operación técnica de los eslabones específicos de producción y procesamiento del equipo.

Garantizar la razonabilidad de la vestimenta de los operadores de máquinas herramienta y, sobre esta base, limpiar oportunamente el espacio ambiental de la producción de componentes mecánicos y mantener el trabajo.

(2) Antes de iniciar las actividades reales de producción en el equipo de torno CNC, se debe llevar a cabo una inspección detallada y una confirmación del estado de rendimiento técnico del equipo de torno CNC por adelantado para garantizar que el equipo de máquina herramienta real pueda mantener un estado de rendimiento técnico bueno y estable durante las actividades reales de producción y procesamiento de componentes mecánicos.

(3) En el proceso de uso de tornos CNC para realizar actividades de procesamiento de componentes mecánicos, de acuerdo con el tipo específico de piezas mecánicas procesadas reales y las características de la tecnología de procesamiento, se debe realizar el ajuste específico de los parámetros de funcionamiento del equipo de torno CNC.

Ajustar oportunamente el sistema operativo de parámetros del equipo de torno CNC para garantizar que el equipo de torno CNC pueda mantener un estado de rendimiento estable y óptimo durante las actividades de producción y procesamiento de componentes mecánicos.

4. Conclusión

Con el progreso continuo de la ciencia y la tecnología, la aplicación de los tornos CNC se generalizará cada vez más.

Hemos analizado los problemas habituales de los tornos CNC, hemos encontrado las causas de los problemas y hemos estudiado métodos para solucionarlos.

Debemos desarrollar buenos hábitos operativos para los equipos de torneado CNC y acumular experiencia continuamente para fabricar productos de mayor calidad.

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Shane
Autor

Shane

Fundador de MachineMFG

Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.

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