Analýza a řešení poruch uvolňování nástrojů v obráběcích centrech
Abstrakt: Tento článek podrobně rozebírá běžné poruchy při uvolňování nástrojů obráběcích center a jejich odpovídající řešení. Automatický měnič nástrojů (ATC) obráběcího centra má zásadní vliv na efektivitu a přesnost zpracování a poruchy uvolňování nástrojů patří mezi ně relativně časté a složité. Prostřednictvím hloubkové analýzy různých příčin poruch, jako jsou abnormality v součástech, jako je solenoidový ventil pro uvolňování nástrojů, válec pro úder nástroje do vřetena, pružinové desky a tažné čelistní mechanismy, jakož i problémy související se zdroji vzduchu, tlačítky a obvody, a v kombinaci s odpovídajícími opatřeními pro řešení problémů, si klade za cíl pomoci obsluze a údržbářskému personálu obráběcích center rychle a přesně diagnostikovat a řešit poruchy uvolňování nástrojů, zajistit normální a stabilní provoz obráběcích center a zlepšit efektivitu výroby a kvalitu zpracování.
I. Úvod
Jakožto klíčové zařízení v oblasti moderního mechanického obrábění výrazně zlepšil automatický měnič nástrojů (ATC) obráběcího centra efektivitu a přesnost obrábění. Mezi nimi je klíčovým článkem v procesu automatické výměny nástrojů operace uvolňování nástroje. Jakmile dojde k poruše při uvolňování nástroje, přímo to povede k přerušení obrábění a ovlivní postup výroby a kvalitu výrobku. Proto je velmi důležité mít hluboké znalosti o běžných poruchách při uvolňování nástrojů obráběcích center a jejich řešení.
II. Přehled typů automatických měničů nástrojů v obráběcích centrech a poruch uvolňování nástrojů
V obráběcích centrech se běžně používají dva typy metod výměny nástrojů pro automatický měnič nástrojů (ATC). Prvním je, že nástroj je vyměňován přímo vřetenem ze zásobníku nástrojů. Tato metoda je použitelná pro malá obráběcí centra, která se vyznačují relativně malým zásobníkem nástrojů, menším počtem nástrojů a relativně jednoduchými operacemi výměny nástrojů. V případě poruch, jako je například pád nástroje, je díky relativně jednoduché struktuře snadné najít příčinu problému a včas ji odstranit. Druhým je spoléhat se na manipulátor, který provede výměnu nástrojů mezi vřetenem a zásobníkem nástrojů. Z hlediska konstrukce a provozu je tato metoda poměrně složitá a zahrnuje koordinovanou spolupráci více mechanických součástí a operací. Proto je pravděpodobnost a typy poruch během procesu uvolňování nástroje poměrně četné.
Během používání obráběcích center je typickým projevem poruch uvolnění nástroje neschopnost nástroje uvolnit. Tato porucha může být způsobena řadou důvodů a v následující části bude provedena podrobná analýza různých příčin poruch.
Během používání obráběcích center je typickým projevem poruch uvolnění nástroje neschopnost nástroje uvolnit. Tato porucha může být způsobena řadou důvodů a v následující části bude provedena podrobná analýza různých příčin poruch.
III. Analýza příčin poruch při uvolňování nástrojů
(I) Poškození solenoidového ventilu pro uvolnění nástroje
Solenoidový ventil pro uvolnění nástroje hraje klíčovou roli v řízení směru proudění vzduchu nebo hydraulického oleje během procesu uvolnění nástroje. Pokud je solenoidový ventil poškozen, nemusí být schopen normálně přepínat vzduchový nebo olejový okruh, což má za následek neschopnost přenášet energii potřebnou pro uvolnění nástroje k odpovídajícím komponentům. V solenoidovém ventilu se mohou například vyskytnout problémy, jako je zaseknutí jádra ventilu nebo spálení elektromagnetické cívky. Pokud je jádro ventilu zaseknuté, solenoidový ventil nebude schopen podle pokynů změnit stav zapnuto/vypnuto kanálů uvnitř ventilu. Pokud se elektromagnetická cívka spálí, povede to přímo ke ztrátě řídicí funkce solenoidového ventilu.
(II) Poškození vřetena, které naráží na nástrojový válec
Válec pro udeření nástroje vřetenem je důležitou součástí, která poskytuje sílu pro uvolňování nástroje. Poškození válce pro udeření nástroje se může projevit únikem vzduchu nebo oleje způsobeným stárnutím nebo poškozením těsnění, což má za následek neschopnost válce pro udeření nástroje generovat dostatečný tah nebo tah k dokončení operace uvolňování nástroje. Kromě toho opotřebení nebo deformace součástí, jako je píst a pístní tyč uvnitř válce pro udeření nástroje, také ovlivní jeho normální provozní výkon a ztíží operaci uvolňování nástroje.
(III) Poškození pružinových desek vřetena
Pružinové destičky vřetena hrají pomocnou roli v procesu uvolňování nástroje, například poskytují určitý pružný tlumič při utahování a povolování nástroje. Pokud jsou pružinové destičky poškozené, nemusí být schopny poskytnout odpovídající pružnou sílu, což má za následek neplynulý proces uvolňování nástroje. Pružinové destičky mohou mít problémy, jako je zlomení, deformace nebo oslabení pružnosti. Zlomená pružinová destička nebude schopna normálně fungovat. Deformovaná pružinová destička změní své charakteristiky únosnosti a oslabená pružnost může způsobit, že se nástroj během procesu uvolňování nástroje zcela neuvolní z utaženého stavu vřetena.
(IV) Poškození tažných čelistí vřetena
Upínací čelisti vřetena jsou součásti, které se přímo dotýkají stopky nástroje a umožňují jeho utahování a povolování. Poškození upínacích čelistí může být způsobeno opotřebením v důsledku dlouhodobého používání, což má za následek snížení přesnosti uchycení mezi upínacími čelistmi a stopkou nástroje a nemožnost účinně uchopit nebo uvolnit nástroj. U upínacích čelistí může dojít také k vážnému poškození, jako je zlomení nebo deformace. V takových případech nebude možné nástroj normálně uvolnit.
(V) Nedostatečný zdroj vzduchu
V obráběcích centrech vybavených pneumatickým systémem pro uvolňování nástrojů je pro uvolňování nástroje klíčová stabilita a dostatečnost zdroje vzduchu. Nedostatečný zdroj vzduchu může být způsoben například poruchami vzduchového kompresoru, prasknutím nebo ucpáním vzduchových trubek a nesprávným nastavením tlaku zdroje vzduchu. Pokud je tlak zdroje vzduchu nedostatečný, nebude schopen poskytnout dostatečný výkon pro zařízení pro uvolňování nástroje, což má za následek neschopnost součástí, jako je například úderový válec nástroje, normálně fungovat, a tím dojde k poruše, kdy nelze nástroj uvolnit.
(VI) Špatný kontakt tlačítka pro uvolnění nástroje
Tlačítko pro uvolnění nástroje je ovládací prvek, který obsluha používá ke spuštění instrukce pro uvolnění nástroje. Pokud má tlačítko špatný kontakt, může to vést k nemožnosti normálního přenosu signálu pro uvolnění nástroje do řídicího systému, a proto operaci uvolnění nástroje nelze spustit. Špatný kontakt tlačítka může být způsoben například oxidací, opotřebením vnitřních kontaktů nebo selháním pružiny.
(VII) Přerušené obvody
Řízení uvolňování nástroje v obráběcím centru zahrnuje připojení elektrických obvodů. Přerušené obvody povedou k přerušení řídicích signálů. Například obvody spojující součásti, jako je solenoidový ventil pro uvolňování nástroje a snímač úderového válce nástroje, mohou být přerušeny v důsledku dlouhodobých vibrací, opotřebení nebo působení vnějších sil. Po přerušení obvodů nemohou příslušné součásti přijímat správné řídicí signály a operaci uvolňování nástroje nelze normálně provést.
(VIII) Nedostatek oleje v olejové misce válce úderové hlavy nástroje
U obráběcích center vybavených hydraulickým válcem pro udeření nástroje bude nedostatek oleje v olejové misce válce pro udeření nástroje ovlivňovat jeho normální provoz. Nedostatek oleje povede ke špatnému mazání uvnitř válce pro udeření nástroje, zvýší se třecí odpor mezi součástmi a může také způsobit, že válec pro udeření nástroje nebude schopen vytvořit dostatečný tlak oleje pro pohon pohybu pístu, což ovlivní plynulý průběh operace uvolňování nástroje.
(IX) Kleština stopky nástroje zákazníka nesplňuje požadované specifikace
Pokud kleština pro stopku nástroje používaná zákazníkem nesplňuje požadované specifikace obráběcího centra, mohou se během procesu uvolňování nástroje vyskytnout problémy. Například pokud je velikost kleštiny příliš velká nebo příliš malá, může to způsobit, že upínací čelisti vřetena nebudou schopny správně uchopit nebo uvolnit stopku nástroje, nebo mohou během uvolňování nástroje vytvářet abnormální odpor, což má za následek, že se nástroj nepodaří uvolnit.
IV. Metody odstraňování problémů při poruchách uvolnění nástroje
(I) Zkontrolujte funkci solenoidového ventilu a v případě poškození jej vyměňte.
Nejprve použijte profesionální nástroje ke kontrole funkce odjišťovacího solenoidového ventilu. Můžete sledovat, zda jádro solenoidového ventilu funguje normálně při zapnutí a vypnutí, nebo pomocí multimetru zkontrolovat, zda je hodnota odporu elektromagnetické cívky solenoidového ventilu v normálním rozsahu. Pokud zjistíte, že je jádro ventilu zaseknuté, můžete zkusit solenoidový ventil vyčistit a ošetřit, abyste odstranili nečistoty a špínu na jeho povrchu. Pokud se elektromagnetická cívka spálí, je třeba vyměnit solenoidový ventil. Při výměně solenoidového ventilu se ujistěte, že jste vybrali produkt stejného nebo kompatibilního modelu jako původní a nainstalujte jej podle správných instalačních kroků.
(II) Zkontrolujte funkci úderového válce nástroje a v případě poškození jej vyměňte.
U vřetena zkontrolujte jeho těsnicí výkon, pohyb pístu atd. Předběžně můžete posoudit, zda jsou těsnění poškozena, pozorováním, zda na vnější straně válce pro udeření nástroje uniká vzduch nebo olej. Pokud dochází k úniku, je nutné válec pro udeření nástroje rozebrat a těsnění vyměnit. Zároveň zkontrolujte, zda nedošlo k opotřebení nebo deformaci součástí, jako je píst a pístní tyč. V případě problémů je třeba odpovídající součásti včas vyměnit. Při instalaci válce pro udeření nástroje věnujte pozornost nastavení zdvihu a polohy pístu, aby odpovídal požadavkům na operaci uvolňování nástroje.
(III) Zkontrolujte stupeň poškození pružinových desek a v případě potřeby je vyměňte
Při kontrole pružinových desek vřetena pečlivě zkontrolujte, zda nevykazují zjevné známky poškození, jako je zlomení nebo deformace. U mírně deformovaných pružinových desek se můžete pokusit o opravu. U pružinových desek, které jsou však zlomené, silně deformované nebo mají oslabenou pružnost, je nutné vyměnit nové pružinové desky. Při výměně pružinových desek věnujte pozornost výběru vhodných specifikací a materiálů, aby jejich výkon splňoval požadavky obráběcího centra.
(IV) Zkontrolujte, zda jsou tažné čelisti vřetena v dobrém stavu, a pokud jsou poškozené nebo opotřebované, vyměňte je.
Při kontrole tažných čelistí vřetena nejprve zkontrolujte, zda na jejich vzhledu nejsou patrné známky opotřebení, zlomení atd. Poté pomocí speciálních nástrojů změřte přesnost usazení mezi tažnými čelistmi a stopkou nástroje, například zda není mezera příliš velká. Pokud jsou tažné čelisty opotřebované, lze je opravit. Například přesnost povrchu lze obnovit broušením a dalšími procesy. U tažných čelistí, které jsou zlomené nebo silně opotřebované a nelze je opravit, je nutné je vyměnit za nové. Po výměně tažných čelistí je třeba provést jejich kontrolu, aby se zajistilo, že správně uchopí a uvolní nástroj.
(V) Zkontrolujte stupeň poškození tlačítka a v případě poškození jej vyměňte.
U tlačítka pro uvolnění nástroje rozeberte pouzdro tlačítka a zkontrolujte oxidaci a opotřebení vnitřních kontaktů a také pružnost pružiny. Pokud jsou kontakty oxidované, můžete jemně vyleštit a odstranit vrstvu oxidu brusným papírem. Pokud jsou kontakty silně opotřebované nebo pružina selže, je třeba tlačítko vyměnit. Při instalaci tlačítka se ujistěte, že je pevně nasazeno, že je jeho ovládání normální a že je schopno přesně přenášet signál pro uvolnění nástroje do řídicího systému.
(VI) Zkontrolujte, zda nejsou obvody přerušené
Zkontrolujte podél řídicích obvodů pomocí nástroje pro uvolnění svorkovnice, zda nejsou přerušené. V případě podezření na přerušené části můžete k provedení testu kontinuity použít multimetr. Pokud se zjistí, že jsou obvody přerušené, zjistěte přesnou polohu přerušení, odřízněte poškozenou část obvodu a poté je propojte vhodnými nástroji pro připojení vodičů, jako je svařování nebo krimpování. Po připojení použijte izolační materiály, jako je izolační páska, k izolaci spojů obvodů, abyste zabránili zkratu a dalším problémům.
(VII) Naplňte olej do olejové nádobky válce pro údery nástrojů
Pokud je porucha způsobena nedostatkem oleje v olejové misce válce pro údery do nástroje, nejprve zjistěte polohu olejové misky válce pro údery do nástroje. Poté použijte předepsaný typ hydraulického oleje k pomalému naplnění olejové misky olejem a zároveň sledujte hladinu oleje v misce a nepřekračujte horní mez stupnice olejové misky. Po naplnění olejem spusťte obráběcí centrum a proveďte několik testů uvolnění nástroje, aby se olej plně procirkuloval uvnitř válce pro údery do nástroje a aby se zajistilo, že válec pro údery do nástroje funguje normálně.
(VIII) Instalace kleštin, které splňují normu
Pokud se zjistí, že kleština zákazníka s upínací stopkou nástroje nesplňuje požadované specifikace, měl by být zákazník včas informován a požádán o výměnu kleštiny s upínací stopkou nástroje, která splňuje standardní specifikace obráběcího centra. Po výměně kleštiny je třeba otestovat instalaci nástroje a jeho uvolňování, aby se zajistilo, že se již nevyskytují poruchy uvolňování nástroje způsobené problémy s kleštinou.
V. Preventivní opatření pro poruchy uvolnění nástroje
Kromě toho, že je možné včas odstranit poruchy uvolňování nástroje, když k nim dojde, může přijetí některých preventivních opatření účinně snížit pravděpodobnost poruch uvolňování nástroje.
(I) Pravidelná údržba
Vytvořte přiměřený plán údržby obráběcího centra a pravidelně kontrolujte, čistěte, mazejte a seřizujte komponenty související s uvolňováním nástroje. Například pravidelně kontrolujte provozní stav solenoidového ventilu pro uvolňování nástroje a čistěte jádro ventilu; kontrolujte těsnění a stav oleje válce pro udeření nástroje a včas vyměňte stárnoucí těsnění a doplňte olej; kontrolujte opotřebení utahovacích čelistí vřetena a pružinových desek a proveďte potřebné opravy nebo výměny.
(II) Správný provoz a použití
Obsluha by měla absolvovat odborné školení a být seznámena s provozními postupy obráběcího centra. Během provozu správně používejte tlačítko pro uvolnění nástroje a vyvarujte se chybné obsluhy. Například tlačítko pro uvolnění nástroje netlačte násilím, když se nástroj otáčí, abyste nepoškodili jeho součásti. Zároveň věnujte pozornost správné instalaci stopky nástroje a ujistěte se, že kleština stopky nástroje splňuje požadované specifikace.
(III) Kontrola životního prostředí
Udržujte pracovní prostředí obráběcího centra čisté, suché a na vhodné teplotě. Zabraňte vniknutí nečistot, jako je prach a vlhkost, do vnitřku uvolňovače nástroje, abyste zabránili rezivění, korozi nebo zablokování součástí. Regulujte teplotu pracovního prostředí v povoleném rozsahu obráběcího centra, abyste zabránili snížení výkonu nebo poškození součástí v důsledku příliš vysokých nebo příliš nízkých teplot.
VI. Závěr
Poruchy uvolňování nástrojů v obráběcích centrech jsou jedním z důležitých faktorů ovlivňujících normální provoz obráběcích center. Prostřednictvím podrobné analýzy běžných příčin poruch uvolňování nástrojů, včetně poškození součástí, jako je solenoidový ventil uvolňování nástrojů, válec vřetena, pružinové destičky a tažné čelistí, a také problémů souvisejících se zdroji vzduchu, tlačítky a obvody, a v kombinaci s odpovídajícími metodami odstraňování problémů pro různé příčiny poruch, jako je detekce a výměna poškozených součástí, doplňování oleje a seřizování obvodů, a v kombinaci s preventivními opatřeními pro poruchy uvolňování nástrojů, jako je pravidelná údržba, správný provoz a používání a kontrola prostředí, lze účinně zlepšit spolehlivost uvolňování nástrojů v obráběcích centrech, snížit pravděpodobnost poruch, zajistit efektivní a stabilní provoz obráběcích center a zlepšit efektivitu výroby a kvalitu mechanického zpracování. Obsluha a údržbářský personál obráběcích center by měl mít hluboké znalosti o těchto příčinách poruch a jejich řešeních, aby mohl rychle a přesně diagnostikovat a řešit poruchy uvolňování nástrojů v praxi a poskytovat silnou podporu výrobě a výrobním podnikům.