Analisi e soluzioni al problema del movimento irregolare delle coordinate delle macchine utensili nei centri di lavoro
Nel campo della lavorazione meccanica, il funzionamento stabile delle macchine utensili svolge un ruolo fondamentale per la qualità del prodotto e l'efficienza produttiva. Tuttavia, il malfunzionamento dovuto a movimenti irregolari delle coordinate delle macchine utensili si verifica di tanto in tanto, causando numerosi problemi agli operatori e può anche portare a gravi incidenti di produzione. Di seguito si affronteranno in modo approfondito le problematiche relative ai movimenti irregolari delle coordinate delle macchine utensili nei centri di lavoro e si forniranno soluzioni pratiche.
I. Fenomeno e descrizione del problema
In circostanze normali, quando un centro di lavoro esegue un programma dopo il ritorno a zero all'avvio, le coordinate e la posizione della macchina utensile possono rimanere corrette. Tuttavia, una volta completata l'operazione di ritorno a zero, se la macchina utensile viene azionata manualmente o tramite volantino, si verificheranno delle deviazioni nella visualizzazione delle coordinate del pezzo e della macchina utensile. Ad esempio, in un esperimento sul campo, dopo il ritorno a zero all'avvio, l'asse X della macchina utensile viene spostato manualmente di 10 mm, quindi viene eseguita l'istruzione G55G90X0 in modalità MDI. Spesso si riscontra che la posizione effettiva della macchina utensile non è coerente con la posizione delle coordinate prevista. Questa incoerenza può manifestarsi come deviazioni nei valori delle coordinate, errori nella direzione di movimento della macchina utensile o una deviazione completa dalla traiettoria preimpostata.
II. Analisi delle possibili cause di malfunzionamento
(I) Fattori di assemblaggio meccanico
La precisione dell'assemblaggio meccanico influisce direttamente sulla precisione dei punti di riferimento della macchina utensile. Se durante il processo di assemblaggio della macchina utensile, i componenti di trasmissione di ciascun asse coordinato non vengono installati correttamente, ad esempio in caso di giochi nell'accoppiamento tra vite e dado o problemi di installazione della guida non parallela o perpendicolare, durante il funzionamento della macchina utensile potrebbero verificarsi ulteriori deviazioni di spostamento, causando così lo spostamento dei punti di riferimento. Questo spostamento potrebbe non essere completamente corretto durante l'operazione di homing della macchina utensile, causando quindi il fenomeno di movimento irregolare delle coordinate nelle successive operazioni manuali o automatiche.
(II) Errori di parametri e di programmazione
- Compensazione utensile e impostazione delle coordinate del pezzo: un'impostazione errata dei valori di compensazione utensile causerà deviazioni tra la posizione effettiva dell'utensile durante il processo di lavorazione e la posizione programmata. Ad esempio, se il valore di compensazione del raggio utensile è troppo grande o troppo piccolo, l'utensile si scosterà dalla traiettoria del contorno predeterminata durante il taglio del pezzo. Analogamente, un'impostazione errata delle coordinate del pezzo è anche una delle cause più comuni. Quando gli operatori impostano il sistema di coordinate del pezzo, se il valore di offset zero è impreciso, tutte le istruzioni di lavorazione basate su questo sistema di coordinate causeranno lo spostamento della macchina utensile nella posizione errata, con conseguente visualizzazione caotica delle coordinate.
- Errori di programmazione: anche la negligenza durante il processo di programmazione può portare a coordinate anomale della macchina utensile. Ad esempio, errori di inserimento dei valori delle coordinate durante la scrittura dei programmi, uso errato dei formati di istruzione o logica di programmazione irragionevole causata da incomprensioni del processo di lavorazione. Ad esempio, durante la programmazione dell'interpolazione circolare, se le coordinate del centro del cerchio vengono calcolate in modo errato, la macchina utensile si muoverà lungo il percorso errato durante l'esecuzione di questo segmento di programma, causando una deviazione delle coordinate della macchina utensile dall'intervallo normale.
(III) Procedure operative improprie
- Errori nelle modalità di esecuzione del programma: quando il programma viene resettato e poi riavviato direttamente da una sezione intermedia senza considerare appieno lo stato attuale della macchina utensile e la sua precedente traiettoria di movimento, si può verificare un caos nel sistema di coordinate della macchina utensile. Poiché il programma viene eseguito in base a una determinata logica e condizioni iniziali durante il processo operativo, l'avvio forzato da una sezione intermedia può interrompere questa continuità e rendere impossibile per la macchina utensile calcolare correttamente la posizione delle coordinate correnti.
- Esecuzione diretta del programma dopo operazioni speciali: dopo l'esecuzione di operazioni speciali come "Blocco macchina utensile", "Valore assoluto manuale" e "Inserimento volantino", se il corrispondente reset delle coordinate o la conferma dello stato non vengono eseguiti e il programma viene eseguito direttamente per la lavorazione, è anche facile che si verifichi il problema di movimento irregolare delle coordinate. Ad esempio, l'operazione "Blocco macchina utensile" può arrestare il movimento degli assi della macchina utensile, ma la visualizzazione delle coordinate della macchina utensile cambierà comunque in base alle istruzioni del programma. Se il programma viene eseguito direttamente dopo lo sblocco, la macchina utensile potrebbe muoversi in base a differenze di coordinate errate; dopo aver spostato manualmente la macchina utensile in modalità "Valore assoluto manuale", se il programma successivo non gestisce correttamente l'offset delle coordinate causato dal movimento manuale, si verificherà un caos nelle coordinate; se la sincronizzazione delle coordinate non viene eseguita correttamente al ritorno al funzionamento automatico dopo l'operazione "Inserimento volantino", verranno visualizzate anche coordinate anomale della macchina utensile.
(IV) Influenza della modifica dei parametri NC
Quando si modificano i parametri NC, come la specularità, la conversione tra sistemi metrici e imperiali, ecc., se le operazioni non sono corrette o se l'impatto della modifica dei parametri sul sistema di coordinate della macchina utensile non è pienamente compreso, ciò potrebbe anche portare a movimenti irregolari delle coordinate della macchina utensile. Ad esempio, durante l'esecuzione di un'operazione di specularità, se l'asse di specularità e le relative regole di trasformazione delle coordinate non sono impostati correttamente, la macchina utensile si muoverà secondo una logica di specularità errata durante l'esecuzione dei programmi successivi, rendendo la posizione di lavorazione effettiva completamente opposta a quella prevista e anche la visualizzazione delle coordinate della macchina utensile diventerà caotica.
III. Soluzioni e contromisure
(I) Soluzioni ai problemi di assemblaggio meccanico
Ispezionare e sottoporre a manutenzione regolarmente i componenti di trasmissione meccanica della macchina utensile, tra cui viti, guide, giunti, ecc. Verificare che la distanza tra vite e madrevite sia entro un intervallo ragionevole. Se la distanza è eccessiva, è possibile risolvere il problema regolando il precarico della vite o sostituendo le parti usurate. Per quanto riguarda la guida, accertarsi della sua precisione di installazione, verificare la planarità, il parallelismo e la perpendicolarità della superficie della guida e apportare tempestivamente regolazioni o riparazioni in caso di scostamenti.
Durante il processo di assemblaggio della macchina utensile, attenersi scrupolosamente ai requisiti del processo di assemblaggio e utilizzare strumenti di misura ad alta precisione per rilevare e calibrare la precisione di assemblaggio di ciascun asse coordinato. Ad esempio, utilizzare un interferometro laser per misurare e compensare l'errore di passo della vite e utilizzare una livella elettronica per regolare la planarità e la perpendicolarità della guida, al fine di garantire un'elevata precisione e stabilità della macchina utensile durante l'assemblaggio iniziale.
Durante il processo di assemblaggio della macchina utensile, attenersi scrupolosamente ai requisiti del processo di assemblaggio e utilizzare strumenti di misura ad alta precisione per rilevare e calibrare la precisione di assemblaggio di ciascun asse coordinato. Ad esempio, utilizzare un interferometro laser per misurare e compensare l'errore di passo della vite e utilizzare una livella elettronica per regolare la planarità e la perpendicolarità della guida, al fine di garantire un'elevata precisione e stabilità della macchina utensile durante l'assemblaggio iniziale.
(II) Correzione degli errori di parametri e di programmazione
Per errori nella compensazione utensile e nell'impostazione delle coordinate del pezzo, gli operatori devono controllare attentamente i valori di compensazione utensile e i parametri di impostazione del sistema di coordinate del pezzo prima della lavorazione. Il raggio e la lunghezza dell'utensile possono essere misurati con precisione da strumenti come i presetting utensili e i valori corretti possono essere inseriti nel sistema di controllo della macchina utensile. Durante l'impostazione del sistema di coordinate del pezzo, è necessario adottare metodi di impostazione utensile appropriati, come l'impostazione dell'utensile di prova e l'impostazione dell'utensile con tastatore, per garantire la precisione del valore di offset zero. Nel frattempo, durante il processo di scrittura del programma, controllare ripetutamente le parti che coinvolgono i valori delle coordinate e le istruzioni di compensazione utensile per evitare errori di inserimento.
In termini di programmazione, rafforzare la formazione e il miglioramento delle competenze dei programmatori per far sì che acquisiscano una profonda comprensione del processo di lavorazione e del sistema di istruzioni della macchina utensile. Durante la scrittura di programmi complessi, condurre un'adeguata analisi del processo e una pianificazione del percorso, verificando ripetutamente i calcoli delle coordinate chiave e l'utilizzo delle istruzioni. È possibile utilizzare software di simulazione per simulare l'esecuzione dei programmi scritti, al fine di individuare in anticipo possibili errori di programmazione e ridurre i rischi durante l'effettivo funzionamento della macchina utensile.
In termini di programmazione, rafforzare la formazione e il miglioramento delle competenze dei programmatori per far sì che acquisiscano una profonda comprensione del processo di lavorazione e del sistema di istruzioni della macchina utensile. Durante la scrittura di programmi complessi, condurre un'adeguata analisi del processo e una pianificazione del percorso, verificando ripetutamente i calcoli delle coordinate chiave e l'utilizzo delle istruzioni. È possibile utilizzare software di simulazione per simulare l'esecuzione dei programmi scritti, al fine di individuare in anticipo possibili errori di programmazione e ridurre i rischi durante l'effettivo funzionamento della macchina utensile.
(III) Standardizzare le procedure operative
Rispettare rigorosamente le specifiche operative della macchina utensile. Dopo il reset del programma, se è necessario riavviare l'esecuzione da una sezione intermedia, è necessario innanzitutto confermare la posizione corrente delle coordinate della macchina utensile ed eseguire le necessarie operazioni di regolazione o inizializzazione delle coordinate in base alla logica e ai requisiti di processo del programma. Ad esempio, la macchina utensile può essere prima spostata manualmente in una posizione sicura, quindi può essere eseguita l'operazione di homing o il sistema di coordinate del pezzo può essere resettato per garantire che la macchina utensile si trovi nello stato iniziale corretto prima di eseguire il programma.
Dopo aver eseguito operazioni speciali come "Blocco macchina utensile", "Valore assoluto manuale" e "Inserimento volantino", è necessario eseguire prima le corrispondenti operazioni di reset delle coordinate o di ripristino dello stato. Ad esempio, dopo aver sbloccato il "Blocco macchina utensile", è necessario eseguire prima un'operazione di homing o spostare manualmente la macchina utensile in una posizione corretta nota, quindi è possibile eseguire il programma; dopo aver spostato manualmente la macchina utensile in modalità "Valore assoluto manuale", i valori delle coordinate nel programma devono essere corretti di conseguenza in base all'entità del movimento o le coordinate della macchina utensile devono essere ripristinate ai valori corretti prima di eseguire il programma; una volta completata l'operazione di "Inserimento volantino", è necessario assicurarsi che gli incrementi delle coordinate del volantino possano essere correttamente collegati alle istruzioni delle coordinate nel programma per evitare salti o deviazioni delle coordinate.
Dopo aver eseguito operazioni speciali come "Blocco macchina utensile", "Valore assoluto manuale" e "Inserimento volantino", è necessario eseguire prima le corrispondenti operazioni di reset delle coordinate o di ripristino dello stato. Ad esempio, dopo aver sbloccato il "Blocco macchina utensile", è necessario eseguire prima un'operazione di homing o spostare manualmente la macchina utensile in una posizione corretta nota, quindi è possibile eseguire il programma; dopo aver spostato manualmente la macchina utensile in modalità "Valore assoluto manuale", i valori delle coordinate nel programma devono essere corretti di conseguenza in base all'entità del movimento o le coordinate della macchina utensile devono essere ripristinate ai valori corretti prima di eseguire il programma; una volta completata l'operazione di "Inserimento volantino", è necessario assicurarsi che gli incrementi delle coordinate del volantino possano essere correttamente collegati alle istruzioni delle coordinate nel programma per evitare salti o deviazioni delle coordinate.
(IV) Funzionamento cauto della modifica dei parametri NC
Quando si modificano i parametri NC, gli operatori devono possedere conoscenze ed esperienza professionali sufficienti e comprendere appieno il significato di ciascun parametro e l'impatto della modifica sul funzionamento della macchina utensile. Prima di modificare i parametri, eseguire un backup dei parametri originali in modo da poterli ripristinare in tempo utile in caso di problemi. Dopo aver modificato i parametri, eseguire una serie di prove, come prove a vuoto e prove a passo singolo, per verificare se lo stato di movimento della macchina utensile e la visualizzazione delle coordinate sono normali. Se si riscontrano anomalie, interrompere immediatamente l'operazione, ripristinare la macchina utensile allo stato originale in base ai parametri di backup, quindi controllare attentamente il processo e il contenuto della modifica dei parametri per individuare i problemi e apportare le correzioni necessarie.
In sintesi, il movimento irregolare delle coordinate delle macchine utensili nei centri di lavoro è un problema complesso che coinvolge molteplici fattori. Durante l'uso quotidiano delle macchine utensili, gli operatori dovrebbero consolidare la loro conoscenza e padronanza della struttura meccanica delle macchine utensili, delle impostazioni dei parametri, delle specifiche di programmazione e delle procedure operative. Quando si verificano problemi di movimento irregolare delle coordinate, dovrebbero analizzarli con calma, partendo dalle possibili cause sopra menzionate, verificando gradualmente e adottando le soluzioni appropriate per garantire che la macchina utensile possa tornare al normale funzionamento, migliorare la qualità di lavorazione e l'efficienza produttiva. Nel frattempo, i produttori di macchine utensili e i tecnici di manutenzione dovrebbero anche migliorare costantemente i loro livelli tecnici, ottimizzare i processi di progettazione e assemblaggio delle macchine utensili e fornire agli utenti apparecchiature di lavorazione più stabili e affidabili e servizi di supporto tecnico impeccabili.