Jaké operace můžete provádět, abyste prodloužili životnost svých CNC obráběcích strojů?

Analýza klíčových bodů technologie CNC obrábění a údržby CNC obráběcích strojů

Abstrakt: Tento článek se podrobně zabývá konceptem a charakteristikami CNC obrábění, stejně jako podobnostmi a rozdíly mezi ním a předpisy pro technologické zpracování tradičních obráběcích strojů. Zabývá se zejména preventivními opatřeními po dokončení obrábění na CNC obráběcích strojích, včetně aspektů, jako je čištění a údržba obráběcích strojů, kontrola a výměna stíracích desek na vodicích lištách, správa mazacího oleje a chladicí kapaliny a postup vypínání. Zároveň podrobně představuje principy spouštění a provozu CNC obráběcích strojů, provozní specifikace a klíčové body bezpečnostní ochrany s cílem poskytnout komplexní a systematické technické pokyny technikům a operátorům pracujícím v oblasti CNC obrábění, aby byl zajištěn efektivní provoz a dlouhá životnost CNC obráběcích strojů.

 

I. Úvod

 

CNC obrábění zaujímá v oblasti moderní strojírenské výroby mimořádně důležité místo. S neustálým rozvojem výrobního průmyslu jsou kladeny stále vyšší požadavky na přesnost, efektivitu a flexibilitu zpracování dílů. Díky svým výhodám, jako je digitální řízení, vysoký stupeň automatizace a vysoká přesnost obrábění, se CNC obrábění stalo klíčovou technologií pro řešení problémů se zpracováním složitých dílů. Aby však bylo možné plně využít efektivitu CNC obráběcích strojů a prodloužit jejich životnost, je nutné nejen hluboce porozumět technologii CNC obrábění, ale také striktně dodržovat specifikační požadavky CNC obráběcích strojů v aspektech, jako je provoz, údržba a opravy.

 

II. Přehled CNC obrábění

 

CNC obrábění je pokročilá metoda mechanického obrábění, která přesně řídí posun dílů a řezných nástrojů pomocí digitálních informací z CNC obráběcích strojů. Ve srovnání s tradičním obráběním na obráběcích strojích má značné výhody. Při obrábění s proměnlivými variantami dílů, malými dávkami, složitými tvary a vysokými požadavky na přesnost vykazuje CNC obrábění silnou přizpůsobivost a schopnosti zpracování. Tradiční obrábění na obráběcích strojích často vyžaduje častou výměnu upínacích přípravků a úpravu parametrů zpracování, zatímco CNC obrábění dokáže kontinuálně a automaticky provádět všechny soustružnické procesy pod kontrolou programu pomocí jednorázového upínání, což výrazně snižuje pomocný čas a zlepšuje stabilitu efektivity a přesnosti obrábění.
Přestože jsou předpisy pro technologické zpracování CNC obráběcích strojů a tradičních obráběcích strojů obecně v celkovém rámci shodné, například kroky, jako je analýza výkresů součástí, formulace procesního plánu a výběr nástrojů, jsou všechny vyžadovány, automatizace a přesné charakteristiky CNC obrábění v konkrétním implementačním procesu mu dávají mnoho jedinečných vlastností v detailech procesu a provozních procesech.

 

III. Bezpečnostní opatření po dokončení obrábění na CNC obráběcím stroji

 

(I) Čištění a údržba obráběcích strojů

 

Odstraňování třísek a otírání obráběcích strojů
Po dokončení obrábění zůstane v pracovním prostoru obráběcího stroje velké množství třísek. Pokud se tyto třísky včas neodstraní, mohou se dostat do pohyblivých částí, jako jsou vodicí lišty a vodicí šrouby obráběcího stroje, což zhoršuje opotřebení součástí a ovlivňuje přesnost a pohyb obráběcího stroje. Obsluha by proto měla používat speciální nástroje, jako jsou kartáče a železné háky, k opatrnému odstranění třísek z pracovního stolu, upínacích přípravků, řezných nástrojů a okolních oblastí obráběcího stroje. Během procesu odstraňování třísek je třeba dbát na to, aby třísky nepoškrábaly ochranný povlak na povrchu obráběcího stroje.
Po dokončení odstraňování třísek je nutné otřít všechny části obráběcího stroje, včetně pláště, ovládacího panelu a vodicích lišt, čistým měkkým hadříkem, aby se na povrchu obráběcího stroje nezůstaly žádné olejové skvrny, skvrny od vody ani zbytky třísek, a tím zachovat čistotu obráběcího stroje a jeho okolí. To nejen pomáhá udržovat čistý vzhled obráběcího stroje, ale také zabraňuje hromadění prachu a nečistot na povrchu obráběcího stroje a jejich následnému vniknutí do elektrického systému a mechanických převodových částí uvnitř obráběcího stroje, čímž se snižuje pravděpodobnost vzniku poruchy.

 

(II) Kontrola a výměna stíracích plechů oleje na vodicích lištách

 

Důležitost stíracích desek oleje a klíčové body pro kontrolu a výměnu
Stírací desky na vodicích lištách CNC obráběcích strojů hrají důležitou roli při mazání a čištění vodicích lišt. Během obráběcího procesu se stírací desky neustále třou o vodicí lišty a časem se opotřebovávají. Jakmile jsou stírací desky silně opotřebované, nebudou schopny účinně a rovnoměrně nanášet mazací olej na vodicí lišty, což má za následek špatné mazání vodicích lišt, zvýšené tření a další urychlení opotřebení vodicích lišt, což ovlivňuje přesnost polohování a plynulost pohybu obráběcího stroje.
Proto by obsluha měla po každém obrábění věnovat pozornost kontrole stavu opotřebení stíracích plechů oleje na vodicích lištách. Při kontrole je možné pozorovat, zda na povrchu stíracích plechů oleje nejsou zjevné známky poškození, jako jsou škrábance, praskliny nebo deformace, a zároveň zkontrolovat, zda je kontakt mezi stíracími plechy oleje a vodicími lištami těsný a rovnoměrný. Pokud se zjistí mírné opotřebení stíracích plechů oleje, lze provést příslušné úpravy nebo opravy; pokud je opotřebení silné, je nutné včas vyměnit stírací plechy oleje, aby se zajistilo, že vodicí lišty budou vždy v dobrém, promazaném a funkčním stavu.

 

(III) Hospodaření s mazacím olejem a chladicí kapalinou

 

Monitorování a úprava stavu mazacího oleje a chladicí kapaliny
Mazací olej a chladicí kapalina jsou nepostradatelnými médii pro normální provoz CNC obráběcích strojů. Mazací olej se používá hlavně k mazání pohyblivých částí, jako jsou vodicí lišty, vodicí šrouby a vřetena obráběcího stroje, ke snížení tření a opotřebení a k zajištění pružného pohybu a vysoce přesného chodu součástí. Chladicí kapalina se používá k chlazení a odvádění třísek během obráběcího procesu, aby se zabránilo poškození řezných nástrojů a obrobků v důsledku vysoké teploty, a zároveň může odplavovat třísky vznikající během obrábění a udržovat obráběný prostor čistý.
Po dokončení obrábění musí obsluha zkontrolovat stav mazacího oleje a chladicí kapaliny. U mazacího oleje je nutné zkontrolovat, zda je hladina oleje v normálním rozmezí. Pokud je hladina oleje příliš nízká, je třeba včas doplnit mazací olej odpovídající specifikace. Současně zkontrolujte, zda je barva, průhlednost a viskozita mazacího oleje normální. Pokud se zjistí, že barva mazacího oleje zčerná, zakalí se nebo se viskozita výrazně změní, může to znamenat, že se mazací olej zhoršil a je třeba jej včas vyměnit, aby se zajistil mazací účinek.
U chladicí kapaliny je nutné kontrolovat její hladinu, koncentraci a čistotu. Pokud je hladina kapaliny nedostatečná, je třeba chladicí kapalinu doplnit; nevhodná koncentrace ovlivní chladicí účinek a protikorozní vlastnosti a je třeba provést úpravy podle aktuální situace; pokud je v chladicí kapalině příliš mnoho nečistot z třísek, sníží se její chladicí a mazací výkon a může dojít i k ucpání chladicích trubek. V tomto případě je nutné chladicí kapalinu filtrovat nebo vyměnit, aby se zajistila její normální cirkulace a dobré chladicí prostředí pro obrábění obráběcího stroje.

 

(IV) Sekvence vypnutí

 

Správný proces vypínání a jeho význam
Sekvence vypínání CNC obráběcích strojů má velký význam pro ochranu elektrického systému a ukládání dat obráběcích strojů. Po dokončení obrábění by se mělo postupně vypnout napájení na ovládacím panelu obráběcího stroje a hlavní napájení. Vypnutí napájení nejprve na ovládacím panelu umožňuje řídicímu systému obráběcího stroje systematicky provádět operace, jako je ukládání aktuálních dat a samokontrola systému, čímž se zabrání ztrátě dat nebo selhání systému způsobenému náhlým výpadkem napájení. Například některé CNC obráběcí stroje aktualizují a ukládají parametry zpracování, data kompenzace nástroje atd. v reálném čase během obráběcího procesu. Pokud se hlavní napájení vypne přímo, mohou se tato neuložená data ztratit, což ovlivní následnou přesnost a efektivitu obrábění.
Po vypnutí napájení na ovládacím panelu vypněte hlavní napájení, abyste zajistili bezpečné vypnutí celého elektrického systému obráběcího stroje a zabránili elektromagnetickým úrazům nebo jiným elektrickým poruchám způsobeným náhlým vypnutím elektrických součástí. Správná sekvence vypínání je jedním ze základních požadavků na údržbu CNC obráběcích strojů a pomáhá prodloužit životnost elektrického systému obráběcího stroje a zajistit stabilní provoz obráběcího stroje.

 

IV. Zásady spouštění a provozu CNC obráběcích strojů

 

(I) Princip spouštění

 

Počáteční sekvence návratu do nuly, ruční provoz, krokovací provoz a automatický provoz a jejich princip
Při spouštění CNC obráběcího stroje by se měl dodržovat princip návratu na nulu (s výjimkou zvláštních požadavků), ručního provozu, krokového posuvu a automatického provozu. Operace návratu na nulu spočívá v návratu souřadnicových os obráběcího stroje do počáteční polohy souřadnicového systému obráběcího stroje, což je základ pro stanovení souřadnicového systému obráběcího stroje. Prostřednictvím operace návratu na nulu může obráběcí stroj určit počáteční polohy každé souřadnicové osy a poskytnout tak referenční hodnotu pro následné přesné řízení pohybu. Pokud se operace návratu na nulu neprovede, může dojít k odchylkám v pohybu obráběcího stroje v důsledku neznalosti aktuální polohy, což ovlivní přesnost obrábění a dokonce vede k nehodám způsobeným kolizí.
Po dokončení operace návratu do nuly se provede ruční ovládání. Ruční ovládání umožňuje operátorům individuálně ovládat každou souřadnicovou osu obráběcího stroje a kontrolovat, zda je pohyb obráběcího stroje normální, například zda je směr pohybu souřadnicové osy správný a zda je rychlost pohybu stabilní. Tento krok pomáhá odhalit možné mechanické nebo elektrické problémy obráběcího stroje před zahájením obrábění a včas provést seřízení a opravy.
Operace krokování spočívá v ručním pohybu souřadnicových os nižší rychlostí a na krátkou vzdálenost, čímž se dále kontroluje přesnost pohybu a citlivost obráběcího stroje. Prostřednictvím operace krokování je možné podrobněji sledovat reakci obráběcího stroje během nízkorychlostního pohybu, například zda je přenos vodicího šroubu plynulý a zda je tření vodicí lišty rovnoměrné.
Nakonec se provede automatický provoz, tj. obráběcí program se zadá do řídicího systému obráběcího stroje a obráběcí stroj automaticky dokončí obrábění dílů podle programu. Teprve po ověření, že veškerý výkon obráběcího stroje je normální prostřednictvím předchozích operací návratu do nuly, ručního provozu a krokového posuvu, lze provést automatické obrábění, aby byla zajištěna bezpečnost a přesnost obráběcího procesu.

 

(II) Princip fungování

 

Provozní sekvence pro nízkou, střední a vysokou rychlost a její nutnost
Provoz obráběcího stroje by se měl řídit principem nízkých otáček, středních otáček a poté vysokých otáček, přičemž doba chodu při nízkých a středních otáčkách nesmí být kratší než 2–3 minuty. Po spuštění je třeba každou část obráběcího stroje předehřát, zejména klíčové pohyblivé části, jako je vřeteno, vodicí šroub a vodicí lišta. Nízkorychlostní provoz může způsobit postupné zahřívání těchto částí, takže mazací olej se rovnoměrně rozloží na každou třecí plochu, což snižuje tření a opotřebení při studeném startu. Nízkorychlostní provoz zároveň pomáhá kontrolovat stabilitu provozu obráběcího stroje v nízkorychlostním stavu, například zda se nevyskytují abnormální vibrace a hluk.
Po období nízkorychlostního provozu se přepne na středněrychlostní provoz. Středněrychlostní provoz může dále zvýšit teplotu součástí, aby dosáhly vhodnějšího provozního stavu, a zároveň může také otestovat výkon obráběcího stroje při středních otáčkách, jako je stabilita otáček vřetena a rychlost odezvy podávacího systému. Pokud se během nízkorychlostního a středněrychlostního provozu zjistí jakákoli abnormální situace obráběcího stroje, lze jej včas zastavit pro kontrolu a opravu, aby se předešlo vážným poruchám během vysokorychlostního provozu.
Pokud se zjistí, že během nízkorychlostního a středněrychlostního provozu obráběcího stroje nedochází k žádným abnormálním situacím, lze rychlost postupně zvyšovat až na vysokou rychlost. Vysokorychlostní provoz je klíčem k tomu, aby CNC obráběcí stroje mohly dosáhnout svých vysoce účinných obráběcích schopností, ale lze jej provádět až po úplném předehřátí obráběcího stroje a otestování jeho výkonu, aby byla zajištěna přesnost, stabilita a spolehlivost obráběcího stroje během vysokorychlostního provozu, prodloužena jeho životnost a zároveň zajištěna kvalita obráběných dílů a účinnost obrábění.

 

V. Provozní specifikace a bezpečnostní ochrana CNC obráběcích strojů

 

(I) Provozní specifikace

 

Provozní specifikace pro obrobky a řezné nástroje
Je přísně zakázáno ohýbat, opravovat nebo upravovat obrobky na sklíčidlech nebo mezi hroty. Provádění takových operací na sklíčidlech a hrotech pravděpodobně poškodí přesnost polohování obráběcího stroje, poškodí povrchy sklíčidel a hrotů a ovlivní jejich přesnost a spolehlivost upínání. Při upínání obrobků je nutné před dalším krokem ověřit, zda jsou obrobky a řezné nástroje pevně upnuty. Neupnuté obrobky nebo řezné nástroje se mohou během obrábění uvolnit, posunout nebo dokonce vyletět, což povede nejen k poškození obrobených dílů, ale také představuje vážné ohrožení osobní bezpečnosti obsluhy.
Obsluha musí stroj zastavit při výměně řezných nástrojů, obrobků, seřizování obrobků nebo při opuštění obráběcího stroje během práce. Provádění těchto operací během provozu obráběcího stroje může způsobit nehody v důsledku náhodného kontaktu s pohyblivými částmi obráběcího stroje a může také vést k poškození řezných nástrojů nebo obrobků. Zastavení stroje může zajistit, aby obsluha mohla bezpečně vyměňovat a seřizovat řezné nástroje a obrobky a zajistit stabilitu obráběcího stroje a obráběcího procesu.

 

(II) Bezpečnostní ochrana

 

Údržba pojistných a bezpečnostních ochranných zařízení
Bezpečnostní a pojistná zařízení na CNC obráběcích strojích jsou důležitými prvky pro zajištění bezpečného provozu obráběcích strojů a osobní bezpečnosti obsluhy. Obsluha je nesmí libovolně rozebírat ani přemisťovat. Mezi tato zařízení patří ochrana proti přetížení, koncové spínače pojezdu, ochranné dvířka atd. Ochrana proti přetížení může automaticky vypnout napájení při přetížení obráběcího stroje, aby se zabránilo jeho poškození v důsledku přetížení; koncový spínač pojezdu může omezit rozsah pohybu souřadnicových os obráběcího stroje, aby se zabránilo kolizím způsobeným nadměrným chodem; ochranné dvířka mohou účinně zabránit stříkání třísek a úniku chladicí kapaliny během obráběcího procesu a způsobení újmy obsluze.
Pokud se tato pojistná a bezpečnostní ochranná zařízení demontují nebo libovolně přemisťují, bezpečnostní výkon obráběcího stroje se výrazně sníží a pravděpodobně dojde k různým bezpečnostním nehodám. Obsluha by proto měla pravidelně kontrolovat integritu a účinnost těchto zařízení, například kontrolu těsnosti ochranných dvířek a citlivosti koncového spínače, aby se zajistilo, že mohou během provozu obráběcího stroje plnit své běžné funkce.

 

(III) Ověření programu

 

Důležitost a metody ověření programu
Před zahájením obrábění na CNC obráběcím stroji je nutné použít metodu ověření programu, aby se zkontrolovalo, zda použitý program odpovídá obráběnému dílu. Po ověření, že nedošlo k chybě, lze zavřít ochranný kryt a obráběcí stroj spustit. Ověření programu je klíčovým článkem pro prevenci nehod při obrábění a zmetků dílů způsobených chybami programu. Po zadání programu do obráběcího stroje může obráběcí stroj pomocí funkce ověření programu simulovat trajektorii pohybu řezného nástroje bez skutečného řezání a zkontrolovat gramatické chyby v programu, zda je dráha řezného nástroje přiměřená a zda jsou parametry zpracování správné.
Při ověřování programu by operátoři měli pečlivě sledovat simulovanou trajektorii pohybu řezného nástroje a porovnávat ji s výkresem součásti, aby se ujistili, že dráha řezného nástroje dokáže přesně obrábět požadovaný tvar a velikost součásti. Pokud se v programu zjistí problémy, měly by být včas upraveny a odladěny, dokud nebude ověření programu správné, než bude možné provést formální obrábění. Během procesu obrábění by operátoři měli také věnovat velkou pozornost provoznímu stavu obráběcího stroje. Jakmile je zjištěna abnormální situace, měl by být obráběcí stroj okamžitě zastaven a zkontrolován, aby se předešlo nehodám.

 

VI. Závěr

 

CNC obrábění, jako jedna z klíčových technologií v moderní strojírenské výrobě, přímo souvisí s úrovní rozvoje výrobního průmyslu, pokud jde o přesnost, efektivitu a kvalitu obrábění. Životnost a stabilita výkonu CNC obráběcích strojů nezávisí pouze na kvalitě samotných obráběcích strojů, ale také úzce souvisí s provozními specifikacemi, údržbou a bezpečnostními požadavky obsluhy v každodenním procesu používání. Hlubokým pochopením charakteristik technologie CNC obrábění a CNC obráběcích strojů a přísným dodržováním bezpečnostních opatření po obrábění, principů spouštění a provozu, provozních specifikací a požadavků na bezpečnost lze účinně snížit míru poruchovosti obráběcích strojů, prodloužit jejich životnost, zlepšit efektivitu obrábění a kvalitu výrobků a vytvořit větší ekonomické výhody a konkurenceschopnost na trhu pro podniky. V budoucím rozvoji výrobního průmyslu by se s neustálou inovací a pokrokem CNC technologie měli obsluhující stroji neustále učit a osvojovat si nové znalosti a dovednosti, aby se přizpůsobili stále vyšším požadavkům v oblasti CNC obrábění a podpořili rozvoj technologie CNC obrábění na vyšší úroveň.