Analyse og løsninger på problemet med uregelmæssig bevægelse af maskinværktøjskoordinater i bearbejdningscentre
Inden for mekanisk bearbejdning spiller stabil drift af bearbejdningscentre en afgørende rolle for produktkvalitet og produktionseffektivitet. Imidlertid opstår der fra tid til anden fejlfunktioner i forbindelse med uregelmæssig bevægelse af maskinværktøjskoordinater, hvilket forårsager mange problemer for operatørerne og kan føre til alvorlige produktionsulykker. I det følgende vil der blive foretaget en dybdegående diskussion af de relaterede problemer med uregelmæssig bevægelse af maskinværktøjskoordinater i bearbejdningscentre og givet praktiske løsninger.
I. Fænomen og beskrivelse af problemet
Under normale omstændigheder, når en bearbejdningscentermaskine kører et program efter hjemindstilling ved opstart, kan koordinaterne og maskinens position forblive korrekte. Men efter hjemindstillingsoperationen er afsluttet, hvis maskinen betjenes manuelt eller med håndhjul, vil der vises afvigelser i displayet af emnekoordinater og maskinværktøjskoordinater. For eksempel, i et felteksperiment, efter hjemindstilling ved opstart, flyttes maskinens X-akse manuelt med 10 mm, og derefter udføres G55G90X0-instruktionen i MDI-tilstand. Det ses ofte, at maskinens faktiske position er uforenelig med den forventede koordinatposition. Denne uoverensstemmelse kan manifestere sig som afvigelser i koordinatværdier, fejl i maskinens bevægelsesretning eller en fuldstændig afvigelse fra den forudindstillede bane.
II. Analyse af mulige årsager til funktionsfejl
(I) Faktorer ved mekanisk samling
Nøjagtigheden af mekanisk montering påvirker direkte nøjagtigheden af værktøjsmaskinens referencepunkter. Hvis transmissionskomponenterne for hver koordinatakse ikke er installeret korrekt under monteringsprocessen af værktøjsmaskinen, såsom huller i pasformen mellem skruen og møtrikken, eller problemer med installationen af føringsskinnen, der ikke er parallel eller ikke vinkelret, kan der opstå yderligere forskydningsafvigelser under værktøjsmaskinens drift, hvilket kan forårsage, at referencepunkterne forskydes. Denne forskydning korrigeres muligvis ikke fuldstændigt under værktøjsmaskinens hjemindstilling, hvilket kan føre til fænomenet uregelmæssig koordinatbevægelse i efterfølgende manuelle eller automatiske operationer.
(II) Parameter- og programmeringsfejl
- Værktøjskompensation og indstilling af emnekoordinater: Forkert indstilling af værktøjskompensationsværdier vil forårsage afvigelser mellem værktøjets faktiske position under bearbejdningsprocessen og den programmerede position. Hvis f.eks. værktøjets radiuskompensationsværdi er for stor eller for lille, vil værktøjet afvige fra den forudbestemte konturbane, når emnet skæres. Tilsvarende er forkert indstilling af emnekoordinater også en af de almindelige årsager. Når operatører indstiller emnekoordinatsystemet, og nulforskydningsværdien er unøjagtig, vil alle bearbejdningsinstruktioner baseret på dette koordinatsystem få maskinværktøjet til at bevæge sig til den forkerte position, hvilket resulterer i kaotisk koordinatvisning.
- Programmeringsfejl: Uagtsomhed under programmeringsprocessen kan også føre til unormale maskinkoordinater. For eksempel inputfejl af koordinatværdier ved skrivning af programmer, forkert brug af instruktionsformater eller urimelig programmeringslogik forårsaget af misforståelser af bearbejdningsprocessen. For eksempel, når cirkulær interpolation programmeres, hvis koordinaterne for cirklens centrum beregnes forkert, vil maskinværktøjet bevæge sig langs den forkerte bane under udførelse af dette programsegment, hvilket får maskinværktøjets koordinater til at afvige fra det normale område.
(III) Forkerte driftsprocedurer
- Fejl i programkørselstilstande: Når programmet nulstilles og derefter startes direkte fra en mellemliggende sektion uden fuldt ud at tage hensyn til maskinens aktuelle tilstand og dens tidligere bevægelsesbane, kan det føre til kaos i maskinens koordinatsystem. Fordi programmet kører baseret på bestemte logiske og indledende betingelser under operationsprocessen, kan tvungen start fra en mellemliggende sektion forstyrre denne kontinuitet og gøre det umuligt for maskinen at beregne den aktuelle koordinatposition korrekt.
- Direkte kørsel af programmet efter specialoperationer: Efter udførelse af specialoperationer som "Maskinlås", "Manuel absolut værdi" og "Håndhjulsindsættelse", er det også let at forårsage problemer med uregelmæssig koordinatbevægelse, hvis den tilsvarende koordinatnulstilling eller statusbekræftelse ikke udføres, og programmet køres direkte til bearbejdning. For eksempel kan "Maskinlås"-operationen stoppe bevægelsen af maskinværktøjets akser, men visningen af maskinværktøjets koordinater vil stadig ændre sig i henhold til programinstruktionerne. Hvis programmet køres direkte efter oplåsning, kan maskinværktøjet bevæge sig i henhold til de forkerte koordinatforskelle. Efter manuel bevægelse af maskinværktøjet i tilstanden "Manuel absolut værdi", vil det efterfølgende program ikke håndtere koordinatforskydningen forårsaget af den manuelle bevægelse korrekt, hvilket vil føre til koordinatkaos. Hvis koordinatsynkroniseringen ikke udføres korrekt, når der skiftes tilbage til automatisk drift efter "Håndhjulsindsættelse"-operationen, vil der også vises unormale maskinværktøjskoordinater.
(IV) Indflydelse af NC-parameterændring
Når man ændrer NC-parametre, såsom spejling, konvertering mellem metriske og britiske systemer osv., kan operationerne ikke udføres korrekt, eller effekten af parameterændringen på maskinens koordinatsystem ikke er fuldt ud forstået. Dette kan også føre til uregelmæssig bevægelse af maskinværktøjets koordinater. Hvis spejlingsaksen og de relaterede koordinattransformationsregler f.eks. ikke er indstillet korrekt under en spejlingsoperation, vil maskinværktøjet bevæge sig i henhold til den forkerte spejlingslogik under udførelse af efterfølgende programmer, hvilket gør den faktiske bearbejdningsposition fuldstændig modsat den forventede, og visningen af maskinværktøjets koordinater vil også blive kaotisk.
III. Løsninger og modforanstaltninger
(I) Løsninger på mekaniske samlingsproblemer
Inspicer og vedligehold regelmæssigt maskinens mekaniske transmissionskomponenter, inklusive skruer, føringsskinner, koblinger osv. Kontroller, om afstanden mellem skruen og møtrikken er inden for et rimeligt område. Hvis afstanden er for stor, kan det løses ved at justere skruens forspænding eller udskifte slidte dele. For føringsskinnen skal du sikre dens nøjagtighed i installationen, kontrollere planheden, paralleliteten og vinkelrettheden af føringsskinnens overflade, og foretage rettidige justeringer eller reparationer, hvis der er afvigelser.
Under monteringsprocessen af værktøjsmaskinen skal kravene til monteringsprocessen nøje følges, og der skal anvendes højpræcisionsmåleværktøjer til at detektere og kalibrere monteringsnøjagtigheden for hver koordinatakse. For eksempel kan man bruge et laserinterferometer til at måle og kompensere for skruens stigningsfejl, og man kan bruge et elektronisk vaterpas til at justere føringsskinnens nivellering og vinkelrethed for at sikre, at værktøjsmaskinen har høj nøjagtighed og stabilitet under den indledende montering.
Under monteringsprocessen af værktøjsmaskinen skal kravene til monteringsprocessen nøje følges, og der skal anvendes højpræcisionsmåleværktøjer til at detektere og kalibrere monteringsnøjagtigheden for hver koordinatakse. For eksempel kan man bruge et laserinterferometer til at måle og kompensere for skruens stigningsfejl, og man kan bruge et elektronisk vaterpas til at justere føringsskinnens nivellering og vinkelrethed for at sikre, at værktøjsmaskinen har høj nøjagtighed og stabilitet under den indledende montering.
(II) Korrektion af parameter- og programmeringsfejl
Ved fejl i værktøjskompensation og emnekoordinatindstilling bør operatører omhyggeligt kontrollere værktøjskompensationsværdierne og indstillingsparametrene for emnekoordinatsystemet før bearbejdning. Værktøjets radius og længde kan måles nøjagtigt med værktøjer såsom værktøjsforindstillere, og de korrekte værdier kan indtastes i maskinværktøjets styresystem. Ved indstilling af emnekoordinatsystemet bør passende værktøjsindstillingsmetoder anvendes, såsom prøveindstilling af skæreværktøj og indstilling af kantfinderværktøj, for at sikre nøjagtigheden af nulforskydningsværdien. I mellemtiden skal de dele, der involverer koordinatværdier og værktøjskompensationsinstruktioner, gentagne gange kontrolleres under programskrivningsprocessen for at undgå indtastningsfejl.
Med hensyn til programmering skal programmørernes træning og færdigheder styrkes, så de får en dyb forståelse af bearbejdningsprocessen og maskinværktøjets instruktionssystem. Når der skrives komplekse programmer, skal der udføres tilstrækkelig procesanalyse og stiplanlægning, og der skal gentagne gange verificeres nøglekoordinatberegninger og brugen af instruktioner. Simuleringssoftware kan bruges til at simulere kørsel af de skrevne programmer for at opdage mulige programmeringsfejl på forhånd og reducere risiciene under den faktiske drift af maskinværktøjet.
Med hensyn til programmering skal programmørernes træning og færdigheder styrkes, så de får en dyb forståelse af bearbejdningsprocessen og maskinværktøjets instruktionssystem. Når der skrives komplekse programmer, skal der udføres tilstrækkelig procesanalyse og stiplanlægning, og der skal gentagne gange verificeres nøglekoordinatberegninger og brugen af instruktioner. Simuleringssoftware kan bruges til at simulere kørsel af de skrevne programmer for at opdage mulige programmeringsfejl på forhånd og reducere risiciene under den faktiske drift af maskinværktøjet.
(III) Standardiser driftsprocedurer
Overhold nøje maskinens driftsspecifikationer. Hvis det efter nulstilling af programmet er nødvendigt at starte fra en mellemliggende sektion, er det nødvendigt først at bekræfte maskinens aktuelle koordinatposition og udføre nødvendige koordinatjusteringer eller initialiseringer i henhold til programmets logik- og proceskrav. For eksempel kan maskinen manuelt flyttes til en sikker position først, og derefter kan hjemretningen udføres, eller emnets koordinatsystem kan nulstilles for at sikre, at maskinen er i den korrekte starttilstand, før programmet køres.
Efter udførelse af specialoperationer som "Maskinlås", "Manuel absolutværdi" og "Håndhjulsindsættelse" skal der først udføres tilsvarende koordinatnulstilling eller tilstandsgendannelsesoperationer. For eksempel, efter at "Maskinlås" er låst op, skal der først udføres en hjemsøgningsoperation, eller maskinen skal manuelt flyttes til en kendt korrekt position, og derefter kan programmet køres. Efter manuel bevægelse af maskinen i tilstanden "Manuel absolutværdi" skal koordinatværdierne i programmet korrigeres i overensstemmelse med bevægelsesmængden, eller maskinens koordinater skal nulstilles til de korrekte værdier, før programmet køres. Efter at "Håndhjulsindsættelse" er afsluttet, er det nødvendigt at sikre, at håndhjulets koordinatintervaller kan forbindes korrekt med koordinatinstruktionerne i programmet for at undgå koordinatspring eller afvigelser.
Efter udførelse af specialoperationer som "Maskinlås", "Manuel absolutværdi" og "Håndhjulsindsættelse" skal der først udføres tilsvarende koordinatnulstilling eller tilstandsgendannelsesoperationer. For eksempel, efter at "Maskinlås" er låst op, skal der først udføres en hjemsøgningsoperation, eller maskinen skal manuelt flyttes til en kendt korrekt position, og derefter kan programmet køres. Efter manuel bevægelse af maskinen i tilstanden "Manuel absolutværdi" skal koordinatværdierne i programmet korrigeres i overensstemmelse med bevægelsesmængden, eller maskinens koordinater skal nulstilles til de korrekte værdier, før programmet køres. Efter at "Håndhjulsindsættelse" er afsluttet, er det nødvendigt at sikre, at håndhjulets koordinatintervaller kan forbindes korrekt med koordinatinstruktionerne i programmet for at undgå koordinatspring eller afvigelser.
(IV) Forsigtig betjening af NC-parameterændring
Når NC-parametre ændres, skal operatører have tilstrækkelig faglig viden og erfaring og fuldt ud forstå betydningen af hver parameter og virkningen af parameterændringer på maskinens drift. Før parametre ændres, skal de oprindelige parametre sikkerhedskopieres, så de kan gendannes, når der opstår problemer. Efter ændring af parametrene skal der udføres en række testkørsler, såsom testkørsler og enkelttrinskørsler, for at observere, om maskinens bevægelsestilstand og visningen af koordinater er normal. Hvis der findes unormaliteter, skal operationen straks stoppes, maskinen skal gendannes til dens oprindelige tilstand i henhold til sikkerhedskopieringsparametrene, og derefter skal processen og indholdet af parameterændringen omhyggeligt kontrolleres for at finde problemerne og foretage rettelser.
Kort sagt er den uregelmæssige bevægelse af maskinværktøjskoordinater i bearbejdningscentre et komplekst problem, der involverer flere faktorer. Under den daglige brug af maskinværktøj bør operatører styrke deres indlæring og beherskelse af maskinværktøjernes mekaniske struktur, parameterindstillinger, programmeringsspecifikationer og driftsprocedurer. Når de støder på problemet med uregelmæssig koordinatbevægelse, bør de roligt analysere det, starte med de mulige årsager nævnt ovenfor, gradvist kontrollere og træffe passende løsninger for at sikre, at maskinværktøjet kan vende tilbage til normal drift, forbedre bearbejdningskvaliteten og produktionseffektiviteten. Samtidig bør maskinværktøjsproducenter og vedligeholdelsesteknikere også løbende forbedre deres tekniske niveau, optimere design- og monteringsprocesserne for maskinværktøjer og give brugerne mere stabilt og pålideligt bearbejdningsudstyr og perfekt teknisk support.