Analyse en oplossingen voor het probleem van onregelmatige beweging van machinegereedschapscoördinaten in bewerkingscentra
Op het gebied van mechanische bewerking speelt de stabiele werking van bewerkingscentra een cruciale rol in de productkwaliteit en productie-efficiëntie. Storingen door onregelmatige bewegingen van machinecoördinaten komen echter van tijd tot tijd voor, wat veel problemen voor operators veroorzaakt en zelfs kan leiden tot ernstige productie-ongelukken. Hieronder volgt een diepgaande bespreking van de gerelateerde problemen van onregelmatige bewegingen van machinecoördinaten in bewerkingscentra en praktische oplossingen.
I. Fenomeen en beschrijving van het probleem
Onder normale omstandigheden, wanneer een bewerkingscentrum een programma uitvoert na het starten van de homing, kunnen de coördinaten en de positie van de machine correct blijven. Echter, nadat de homing is voltooid, zullen er afwijkingen verschijnen in de weergave van de werkstukcoördinaten en de machinecoördinaten, als de machine handmatig of met een handwiel wordt bediend. Bijvoorbeeld, in een veldexperiment, na het starten van de homing, wordt de X-as van de machine handmatig 10 mm verplaatst, waarna de instructie G55G90X0 wordt uitgevoerd in de MDI-modus. Vaak blijkt dat de werkelijke positie van de machine niet overeenkomt met de verwachte coördinatenpositie. Deze inconsistentie kan zich uiten in afwijkingen in coördinaatwaarden, fouten in de bewegingsrichting van de machine, of een volledige afwijking van het vooraf ingestelde traject.
II. Analyse van mogelijke oorzaken van storingen
(I) Factoren van mechanische assemblage
De nauwkeurigheid van mechanische assemblage heeft een directe invloed op de nauwkeurigheid van de referentiepunten van de machine. Als tijdens de assemblage van de machine de transmissiecomponenten van elke coördinaatas niet correct zijn geïnstalleerd, bijvoorbeeld door speling in de passing tussen de schroef en de moer, of problemen met de installatie van de geleiderail (niet-parallel of niet-loodrecht), kunnen er tijdens de werking van de machine extra afwijkingen in de verplaatsing optreden, waardoor de referentiepunten verschuiven. Deze verschuiving kan tijdens de terugkeer naar de beginpositie van de machine niet volledig worden gecorrigeerd, wat vervolgens leidt tot onregelmatige coördinatenverplaatsingen bij daaropvolgende handmatige of automatische bewerkingen.
(II) Parameter- en programmeerfouten
- Gereedschapscompensatie en instelling van werkstukcoördinaten: Onjuiste instelling van gereedschapscompensatiewaarden veroorzaakt afwijkingen tussen de werkelijke positie van het gereedschap tijdens het bewerkingsproces en de geprogrammeerde positie. Als de gereedschapsradiuscompensatiewaarde bijvoorbeeld te groot of te klein is, zal het gereedschap afwijken van het vooraf bepaalde contourtraject tijdens het frezen van het werkstuk. Een onjuiste instelling van werkstukcoördinaten is eveneens een veelvoorkomende reden. Als de nulpuntverschuivingswaarde onnauwkeurig is wanneer operators het werkstukcoördinatensysteem instellen, zullen alle bewerkingsinstructies op basis van dit coördinatensysteem ervoor zorgen dat de machine naar de verkeerde positie beweegt, wat resulteert in een chaotische coördinatenweergave.
- Programmeerfouten: Nalatigheid tijdens het programmeerproces kan ook leiden tot afwijkende coördinaten van de machine. Denk bijvoorbeeld aan invoerfouten van coördinaatwaarden bij het schrijven van programma's, onjuist gebruik van instructieformaten of onredelijke programmeerlogica veroorzaakt door misverstanden over het bewerkingsproces. Bijvoorbeeld, bij het programmeren van circulaire interpolatie, als de coördinaten van het middelpunt van de cirkel onjuist worden berekend, zal de machine het verkeerde pad volgen bij de uitvoering van dit programmasegment, waardoor de coördinaten van de machine afwijken van het normale bereik.
(III) Onjuiste bedieningsprocedures
- Fouten in de programma-uitvoeringsmodi: Wanneer het programma wordt gereset en vervolgens direct vanuit een tussenliggende sectie wordt gestart zonder volledig rekening te houden met de huidige status van de machine en de eerdere bewegingsbaan, kan dit leiden tot chaos in het coördinatensysteem van de machine. Omdat het programma tijdens het bewerkingsproces op basis van bepaalde logica en beginvoorwaarden wordt uitgevoerd, kan het gedwongen starten vanuit een tussenliggende sectie deze continuïteit verstoren en het voor de machine onmogelijk maken om de huidige coördinatenpositie correct te berekenen.
- Het programma direct uitvoeren na speciale bewerkingen: Na het uitvoeren van speciale bewerkingen zoals "Machine Tool Lock", "Manual Absolute Value" en "Handwheel Insertion", kan het probleem van onregelmatige coördinatenverplaatsing ook gemakkelijk ontstaan als de bijbehorende coördinaten niet worden gereset of de status niet wordt bevestigd en het programma direct wordt uitgevoerd voor bewerking. De bewerking "Machine Tool Lock" kan bijvoorbeeld de beweging van de assen van de machine stoppen, maar de weergave van de coördinaten van de machine verandert nog steeds volgens de programma-instructies. Als het programma direct na het ontgrendelen wordt uitgevoerd, kan de machine zich verplaatsen volgens de verkeerde coördinatenverschillen. Na het handmatig verplaatsen van de machine in de modus "Manual Absolute Value", kan het daaropvolgende programma de coördinatenafwijking veroorzaakt door de handmatige verplaatsing niet correct verwerken, wat leidt tot coördinatenchaos. Als de coördinatensynchronisatie niet goed is uitgevoerd bij het terugschakelen naar automatische bediening na de bewerking "Handwheel Insertion", zullen er ook afwijkende coördinaten van de machine verschijnen.
(IV) Invloed van NC-parameterwijziging
Bij het wijzigen van NC-parameters, zoals spiegelen, conversie tussen metrische en imperiale systemen, enz., kunnen onjuiste bewerkingen of een onjuiste interpretatie van de impact van parameterwijzigingen op het coördinatensysteem van de machine ook leiden tot onregelmatige verplaatsing van de coördinaten van de machine. Als bijvoorbeeld bij het uitvoeren van een spiegelbewerking de spiegelas en de bijbehorende coördinatentransformatieregels niet correct zijn ingesteld, beweegt de machine volgens de verkeerde spiegellogica bij het uitvoeren van volgende programma's, waardoor de werkelijke bewerkingspositie volledig tegengesteld is aan de verwachte positie. Ook de weergave van de coördinaten van de machine wordt dan chaotisch.
III. Oplossingen en tegenmaatregelen
(I) Oplossingen voor problemen met mechanische assemblage
Inspecteer en onderhoud regelmatig de mechanische transmissiecomponenten van de machine, inclusief schroeven, geleiderails, koppelingen, enz. Controleer of de speling tussen de schroef en de moer binnen een redelijk bereik valt. Als de speling te groot is, kan dit worden opgelost door de voorspanning van de schroef aan te passen of versleten onderdelen te vervangen. Zorg voor de installatienauwkeurigheid van de geleiderail, controleer de vlakheid, parallelliteit en haaksheid van het geleiderailoppervlak en voer tijdig aanpassingen of reparaties uit als er afwijkingen zijn.
Volg tijdens de montage van de machine strikt de eisen van het assemblageproces en gebruik uiterst nauwkeurige meetinstrumenten om de assemblagenauwkeurigheid van elke coördinaatas te detecteren en te kalibreren. Gebruik bijvoorbeeld een laserinterferometer om de spoedafwijking van de schroef te meten en te compenseren, en gebruik een elektronische waterpas om de waterpasheid en haaksheid van de geleiderail aan te passen om een hoge nauwkeurigheid en stabiliteit van de machine te garanderen tijdens de eerste montage.
Volg tijdens de montage van de machine strikt de eisen van het assemblageproces en gebruik uiterst nauwkeurige meetinstrumenten om de assemblagenauwkeurigheid van elke coördinaatas te detecteren en te kalibreren. Gebruik bijvoorbeeld een laserinterferometer om de spoedafwijking van de schroef te meten en te compenseren, en gebruik een elektronische waterpas om de waterpasheid en haaksheid van de geleiderail aan te passen om een hoge nauwkeurigheid en stabiliteit van de machine te garanderen tijdens de eerste montage.
(II) Correctie van parameter- en programmeerfouten
Om fouten in de gereedschapscompensatie en de instelling van de werkstukcoördinaten te voorkomen, moeten operators de gereedschapscompensatiewaarden en de instelparameters van het werkstukcoördinatensysteem zorgvuldig controleren vóór de bewerking. De radius en lengte van het gereedschap kunnen nauwkeurig worden gemeten met gereedschappen zoals gereedschapsinstelapparaten en de juiste waarden kunnen worden ingevoerd in het besturingssysteem van de machine. Bij het instellen van het werkstukcoördinatensysteem moeten geschikte gereedschapsinstelmethoden worden gebruikt, zoals het instellen van proefsnijgereedschap en kantentastergereedschap, om de nauwkeurigheid van de nulpuntverschuiving te garanderen. Controleer ondertussen tijdens het programma herhaaldelijk de onderdelen met betrekking tot coördinaatwaarden en gereedschapscompensatie-instructies om invoerfouten te voorkomen.
Versterk de training en vaardigheden van programmeurs op het gebied van programmeren, zodat ze een diepgaand begrip hebben van het bewerkingsproces en het instructiesysteem van de machine. Voer bij het schrijven van complexe programma's voldoende procesanalyse en padplanning uit en controleer herhaaldelijk de berekeningen van de belangrijkste coördinaten en het gebruik van instructies. Simulatiesoftware kan worden gebruikt om de uitvoering van de geschreven programma's te simuleren om mogelijke programmeerfouten vooraf te ontdekken en de risico's tijdens de daadwerkelijke werking van de machine te verminderen.
Versterk de training en vaardigheden van programmeurs op het gebied van programmeren, zodat ze een diepgaand begrip hebben van het bewerkingsproces en het instructiesysteem van de machine. Voer bij het schrijven van complexe programma's voldoende procesanalyse en padplanning uit en controleer herhaaldelijk de berekeningen van de belangrijkste coördinaten en het gebruik van instructies. Simulatiesoftware kan worden gebruikt om de uitvoering van de geschreven programma's te simuleren om mogelijke programmeerfouten vooraf te ontdekken en de risico's tijdens de daadwerkelijke werking van de machine te verminderen.
(III) Standaardiseer operationele procedures
Houd u strikt aan de bedieningsspecificaties van de machine. Nadat het programma is gereset en het nodig is om vanuit een tussenliggende sectie te starten, moet u eerst de huidige coördinatenpositie van de machine bevestigen en de nodige coördinatenaanpassingen of initialisaties uitvoeren volgens de logische en procesvereisten van het programma. Zo kan de machine bijvoorbeeld eerst handmatig naar een veilige positie worden verplaatst, waarna de beginpositie kan worden bepaald of het coördinatensysteem van het werkstuk kan worden gereset om ervoor te zorgen dat de machine zich in de juiste starttoestand bevindt voordat het programma wordt uitgevoerd.
Na het uitvoeren van speciale bewerkingen zoals "Machine Tool Lock", "Manual Absolute Value" en "Handwheel Insertion", moeten eerst de bijbehorende coördinaten worden gereset of de status worden hersteld. Na het ontgrendelen van de "Machine Tool Lock" moet bijvoorbeeld eerst een homing-bewerking worden uitgevoerd of moet de machine handmatig naar een bekende, juiste positie worden verplaatst, waarna het programma kan worden uitgevoerd. Na het handmatig verplaatsen van de machine in de modus "Manual Absolute Value" moeten de coördinaten in het programma worden gecorrigeerd op basis van de verplaatsingshoeveelheid, of moeten de coördinaten van de machine opnieuw worden ingesteld op de juiste waarden voordat het programma wordt uitgevoerd. Nadat de bewerking "Handwheel Insertion" is voltooid, moet ervoor worden gezorgd dat de coördinaten van het handwiel correct kunnen worden gekoppeld aan de coördinateninstructies in het programma om coördinatensprongen of -afwijkingen te voorkomen.
Na het uitvoeren van speciale bewerkingen zoals "Machine Tool Lock", "Manual Absolute Value" en "Handwheel Insertion", moeten eerst de bijbehorende coördinaten worden gereset of de status worden hersteld. Na het ontgrendelen van de "Machine Tool Lock" moet bijvoorbeeld eerst een homing-bewerking worden uitgevoerd of moet de machine handmatig naar een bekende, juiste positie worden verplaatst, waarna het programma kan worden uitgevoerd. Na het handmatig verplaatsen van de machine in de modus "Manual Absolute Value" moeten de coördinaten in het programma worden gecorrigeerd op basis van de verplaatsingshoeveelheid, of moeten de coördinaten van de machine opnieuw worden ingesteld op de juiste waarden voordat het programma wordt uitgevoerd. Nadat de bewerking "Handwheel Insertion" is voltooid, moet ervoor worden gezorgd dat de coördinaten van het handwiel correct kunnen worden gekoppeld aan de coördinateninstructies in het programma om coördinatensprongen of -afwijkingen te voorkomen.
(IV) Voorzichtige bediening van NC-parameterwijziging
Bij het wijzigen van NC-parameters moeten operators over voldoende professionele kennis en ervaring beschikken en de betekenis van elke parameter en de impact van parameterwijziging op de werking van de machine volledig begrijpen. Voordat u parameters wijzigt, dient u een back-up van de oorspronkelijke parameters te maken, zodat deze tijdig kunnen worden hersteld wanneer er problemen optreden. Voer na het wijzigen van de parameters een reeks testruns uit, zoals proefruns en enkelvoudige runs, om te controleren of de bewegingsstatus van de machine en de weergave van de coördinaten normaal zijn. Als er afwijkingen worden aangetroffen, stop dan onmiddellijk de bewerking, herstel de machine naar de oorspronkelijke staat volgens de back-upparameters en controleer vervolgens zorgvuldig het proces en de inhoud van de parameterwijziging om de problemen te achterhalen en correcties aan te brengen.
Kortom, de onregelmatige beweging van coördinaten van machinegereedschappen in bewerkingscentra is een complex probleem dat meerdere factoren met zich meebrengt. Tijdens het dagelijks gebruik van machinegereedschappen moeten operators hun kennis en beheersing van de mechanische structuur van machinegereedschappen, parameterinstellingen, programmeerspecificaties en bedieningsprocedures versterken. Wanneer ze het probleem van onregelmatige coördinatenbewegingen tegenkomen, moeten ze dit rustig analyseren, beginnen met de bovengenoemde mogelijke oorzaken, geleidelijk controleren en passende oplossingen zoeken om ervoor te zorgen dat de machine weer normaal kan functioneren en de bewerkingskwaliteit en productie-efficiëntie kunnen worden verbeterd. Tegelijkertijd moeten fabrikanten van machinegereedschappen en onderhoudstechnici ook continu hun technische vaardigheden verbeteren, de ontwerp- en assemblageprocessen van machinegereedschappen optimaliseren en gebruikers stabielere en betrouwbaardere verwerkingsapparatuur en perfecte technische ondersteuning bieden.