אמצעים עבור יצרני מכונות CNC למניעת כשלים מכניים נפוצים של מכונות CNC
כציוד מפתח בייצור מודרני, יציבות ואמינות הביצועים של מכונות CNC הן בעלות חשיבות עליונה. עם זאת, במהלך שימוש ארוך טווח, מכונות CNC עלולות לחוות מגוון תקלות מכניות, המשפיעות על יעילות הייצור ואיכות המוצר. לכן, יצרני מכונות CNC צריכים לנקוט באמצעי מניעה יעילים כדי להבטיח את פעולתן התקינה של מכונות CNC.
א. מניעת כשלים ברכיבי ציר של מכונות CNC
(א) ביטויי כשל
בשל השימוש במנועים לוויסות מהירות, מבנה תיבת הציר של מכונות CNC הוא פשוט יחסית. החלקים העיקריים הנוטים לכשל הם מנגנון הידוק הכלי האוטומטי והתקן ויסות המהירות האוטומטי בתוך הציר. תופעות כשל נפוצות כוללות חוסר יכולת לשחרר את הכלי לאחר הידוק, חימום הציר ורעש בתיבת הציר.
(ב) אמצעי מניעה
(א) ביטויי כשל
בשל השימוש במנועים לוויסות מהירות, מבנה תיבת הציר של מכונות CNC הוא פשוט יחסית. החלקים העיקריים הנוטים לכשל הם מנגנון הידוק הכלי האוטומטי והתקן ויסות המהירות האוטומטי בתוך הציר. תופעות כשל נפוצות כוללות חוסר יכולת לשחרר את הכלי לאחר הידוק, חימום הציר ורעש בתיבת הציר.
(ב) אמצעי מניעה
- טיפול בכשל בהידוק כלים
כאשר לא ניתן לשחרר את הכלי לאחר הידוק, יש לשקול להתאים את לחץ הצילינדר ההידראולי של שחרור הכלי ואת התקן מתג המהלך. במקביל, ניתן גם לכוונן את האום שעל קפיץ הדיסק כדי להפחית את כמות דחיסת הקפיץ ולוודא שניתן לשחרר את הכלי כרגיל. - טיפול בחימום ציר
במקרה של בעיות חימום בציר, יש לנקות תחילה את תיבת הציר כדי להבטיח את ניקיונה. לאחר מכן, יש לבדוק ולהתאים את כמות שמן הסיכה כדי להבטיח שניתן לשמן את הציר במלואו במהלך הפעולה. אם בעיית החימום עדיין נמשכת, ייתכן שיהיה צורך להחליף את מיסב הציר כדי למנוע את תופעת החימום הנגרמת מבלאי המיסב. - טיפול ברעש תיבת הציר
כאשר מתרחש רעש בתיבת הציר, יש לבדוק את מצב גלגלי השיניים בתוך תיבת הציר. אם גלגלי השיניים שחוקים או פגומים קשות, יש לתקן או להחליף אותם בזמן כדי להפחית את הרעש. במקביל, יש לבצע תחזוקה קבועה בתיבת הציר, לבדוק את מצב ההידוק של כל חלק, ולמנוע רעש הנגרם כתוצאה מהתרופפות.
II. מניעת כשלים בשרשרת ההזנה של מכונות CNC
(א) ביטויי כשל
במערכת הנעת ההזנה של מכונות CNC, רכיבים כגון זוגות של ברגים כדוריים, זוגות של אומי ברגים הידרוסטטיים, מדריכים מתגלגלים, מדריכים הידרוסטטיים ומדריכים מפלסטיק נמצאים בשימוש נרחב. כאשר מתרחשת כשל בשרשרת הנעת ההזנה, הדבר מתבטא בעיקר בירידה באיכות התנועה, כגון חלקים מכניים שאינם נעים למיקום שצוין, הפרעה בפעולה, ירידה בדיוק המיקום, עלייה במרווח ההפוך, זחילה ועלייה ברעש המיסב (לאחר התנגשות).
(ב) אמצעי מניעה
(א) ביטויי כשל
במערכת הנעת ההזנה של מכונות CNC, רכיבים כגון זוגות של ברגים כדוריים, זוגות של אומי ברגים הידרוסטטיים, מדריכים מתגלגלים, מדריכים הידרוסטטיים ומדריכים מפלסטיק נמצאים בשימוש נרחב. כאשר מתרחשת כשל בשרשרת הנעת ההזנה, הדבר מתבטא בעיקר בירידה באיכות התנועה, כגון חלקים מכניים שאינם נעים למיקום שצוין, הפרעה בפעולה, ירידה בדיוק המיקום, עלייה במרווח ההפוך, זחילה ועלייה ברעש המיסב (לאחר התנגשות).
(ב) אמצעי מניעה
- שיפור דיוק השידור
(1) כוונן את העומס המוקדם של כל זוג תנועות כדי לבטל את מרווח תיבת ההילוכים. על ידי כוונון העומס המוקדם של זוגות תנועות כגון זוגות אומי בורג ומחווני מדריך, ניתן להפחית את המרווח ולשפר את דיוק תיבת ההילוכים.
(2) התקינו הילוכים להפחתה בשרשרת ההילוכים כדי לקצר את אורך שרשרת ההילוכים. זה יכול להפחית את הצטברות השגיאות ולשפר את דיוק ההילוכים.
(3) יש לכוונן את החוליות הרופפות כדי לוודא שכל החלקים מחוברים היטב. יש לבדוק באופן קבוע את המחברים בשרשרת ההילוכים, כגון מצמדים וחיבורי מפתח, כדי למנוע התרופפות שיפגעו בדיוק ההילוכים. - שיפור קשיחות תיבת ההילוכים
(1) כוונן את העומס המוקדם של זוגות אומי הברגים והרכיבים התומכים. כוונון סביר של העומס המוקדם יכול להגביר את קשיחות הבורג, להפחית עיוות ולשפר את קשיחות תיבת ההילוכים.
(2) בחרו בצורה סבירה את גודל הבורג עצמו. בהתאם לעומס ולדרישות הדיוק של המכונה, בחרו בורג בקוטר ובפסיעה מתאימים כדי לשפר את קשיחות ההילוכים. - שיפור דיוק התנועה
תחת ההנחה של עמידה בחוזק ובקשיחות של הרכיבים, יש להפחית ככל האפשר את מסת החלקים הנעים. יש להפחית את הקוטר והמסה של החלקים המסתובבים כדי להפחית את האינרציה של החלקים הנעים ולשפר את דיוק התנועה. לדוגמה, יש להשתמש בשולחנות עבודה וקרונות עם עיצובים קלים. - תחזוקת מדריך
(1) מובילי גלגול רגישים יחסית ללכלוך וחייבים להיות מצוידים באמצעי הגנה טובים כדי למנוע כניסת אבק, שבבים וזיהומים אחרים למוביל ולפגוע בביצועיו.
(2) בחירת העומס המוקדם של מובילי הגלגול צריכה להיות מתאימה. עומס מראש מוגזם יגדיל משמעותית את כוח המתיחה, יגדיל את עומס המנוע ויפגע בדייקנות התנועה.
(3) מדריכים הידרוסטטיים צריכים להיות מצוידים במערכות אספקת שמן בעלות אפקטי סינון טובים כדי להבטיח היווצרות שכבת שמן יציבה על פני המדריך ולשפר את כושר הנשיאה ודיוק התנועה של המדריך.
ג. מניעת תקלות במחליף הכלים האוטומטי של מכונות CNC
(א) ביטויי כשל
כשלים במחליף הכלים האוטומטי מתבטאים בעיקר בכשלים בתנועת מחסנית הכלים, שגיאות מיקום מוגזמות, הידוק לא יציב של ידיות הכלי על ידי המניפולטור ושגיאות תנועה גדולות של המניפולטור. במקרים חמורים, פעולת החלפת הכלי עלולה להיתקע והמכונה תיאלץ להפסיק לעבוד.
(ב) אמצעי מניעה
(א) ביטויי כשל
כשלים במחליף הכלים האוטומטי מתבטאים בעיקר בכשלים בתנועת מחסנית הכלים, שגיאות מיקום מוגזמות, הידוק לא יציב של ידיות הכלי על ידי המניפולטור ושגיאות תנועה גדולות של המניפולטור. במקרים חמורים, פעולת החלפת הכלי עלולה להיתקע והמכונה תיאלץ להפסיק לעבוד.
(ב) אמצעי מניעה
- טיפול בכשל בתנועת מחסנית כלים
(1) אם מחסנית הכלים אינה יכולה להסתובב עקב סיבות מכניות כגון חיבורים רופפים המחברים את ציר המנוע וציר התולעת או חיבורים מכניים הדוקים מדי, יש להדק את הברגים שעל החיבור כדי להבטיח חיבור יציב.
(2) אם מחסנית הכלים אינה מסתובבת, ייתכן שהדבר נגרם כתוצאה מכשל בסיבוב המנוע או משגיאת תיבת ההילוכים. בדקו את מצב הפעולה של המנוע, כגון מתח, זרם ומהירות, כדי לראות אם הם תקינים. במקביל, בדקו את מצב הבלאי של רכיבי תיבת ההילוכים כגון גלגלי שיניים ושרשראות, והחליפו רכיבים שחוקים מאוד בזמן.
(3) אם שרוול הכלי אינו יכול להדק את הכלי, כוונן את בורג הכוונון שעל שרוול הכלי, לחץ על הקפיץ והדק את פין ההידוק. ודא שהכלי מותקן היטב בשרוול הכלי ולא ייפול במהלך תהליך החלפת הכלי.
(4) כאשר שרוול הכלי אינו במצב הנכון למעלה או למטה, יש לבדוק את מיקום המזלג או את ההתקנה והכיוון של מתג הגבול. יש לוודא שהמזלג יכול לדחוף במדויק את שרוול הכלי כדי לנוע למעלה ולמטה, ושהמתג יכול לזהות במדויק את מיקום שרוול הכלי. - טיפול בכשל במניפולטור החלפת כלים
(1) אם הכלי אינו מהודק היטב ונופל, יש לכוונן את קפיץ ציפורן ההידוק כדי להגביר את הלחץ שלו או להחליף את פין ההידוק של המניפולטור. יש לוודא שהמניפולטור יכול להחזיק את הכלי בחוזקה ולמנוע את נפילתו במהלך תהליך החלפת הכלי.
(2) אם לא ניתן לשחרר את הכלי לאחר הידוקו, יש לכוונן את האום שמאחורי קפיץ השחרור כדי להבטיח שהעומס המרבי לא יעלה על הערך המדורג. יש למנוע את חוסר היכולת לשחרר את הכלי עקב לחץ קפיץ מוגזם.
(3) אם הכלי נופל במהלך החלפת הכלי, הדבר עלול להיגרם עקב אי חזרה של תיבת הציר לנקודת החלפת הכלי או עקב סחיפה של נקודת החלפת הכלי. הפעל שוב את תיבת הציר כדי לחזור למצב החלפת הכלי ואפס את נקודת החלפת הכלי כדי להבטיח את דיוק תהליך החלפת הכלי.
IV. מניעת כשלים של מתגי מהלך עבור כל מיקום תנועת ציר של מכונות CNC
(א) ביטויי כשל
במכונות CNC, על מנת להבטיח את אמינות העבודה האוטומטית, נעשה שימוש במספר רב של מתגי מהלך לגילוי עמדות תנועה. לאחר פעולה ארוכת טווח, מאפייני התנועה של החלקים הנעים משתנים, ולאמינות התקני לחיצת מתגי המהלך ולמאפייני האיכות של מתגי המהלך עצמם תהיה השפעה גדולה יותר על הביצועים הכוללים של כלי המכונה.
(ב) אמצעי מניעה
בדקו והחליפו את מתגי המהלך בצורה יעילה. בדקו באופן קבוע את מצב העבודה של מתגי המהלך, כגון האם הם יכולים לזהות במדויק את מיקום החלקים הנעים, והאם יש בעיות כמו רפיון או נזק. אם מתג המהלך נכשל, יש להחליפו בזמן כדי למנוע את ההשפעה של מתגים גרועים כאלה על המכונה. יחד עם זאת, בעת התקנת מתגי המהלך, יש לוודא שמיקומי ההתקנה שלהם מדויקים ויציבים כדי למנוע תקלות הנגרמות עקב התקנה לא נכונה.
(א) ביטויי כשל
במכונות CNC, על מנת להבטיח את אמינות העבודה האוטומטית, נעשה שימוש במספר רב של מתגי מהלך לגילוי עמדות תנועה. לאחר פעולה ארוכת טווח, מאפייני התנועה של החלקים הנעים משתנים, ולאמינות התקני לחיצת מתגי המהלך ולמאפייני האיכות של מתגי המהלך עצמם תהיה השפעה גדולה יותר על הביצועים הכוללים של כלי המכונה.
(ב) אמצעי מניעה
בדקו והחליפו את מתגי המהלך בצורה יעילה. בדקו באופן קבוע את מצב העבודה של מתגי המהלך, כגון האם הם יכולים לזהות במדויק את מיקום החלקים הנעים, והאם יש בעיות כמו רפיון או נזק. אם מתג המהלך נכשל, יש להחליפו בזמן כדי למנוע את ההשפעה של מתגים גרועים כאלה על המכונה. יחד עם זאת, בעת התקנת מתגי המהלך, יש לוודא שמיקומי ההתקנה שלהם מדויקים ויציבים כדי למנוע תקלות הנגרמות עקב התקנה לא נכונה.
V. מניעת כשלים של התקני עזר תומכים של מכונות CNC
(א) מערכת הידראולית
(א) מערכת הידראולית
- ביטויי כישלון
יש להשתמש במשאבות משתנות עבור משאבות הידראוליות כדי להפחית את התחממות המערכת ההידראולית. יש לנקות באופן קבוע את המסנן המותקן במיכל הדלק באמצעות בנזין או ויברציה אולטרסאונד. תקלות נפוצות הן בעיקר בלאי של גוף המשאבה, סדקים ונזק מכני. - אמצעי מניעה
(1) יש לנקות את המסנן באופן קבוע כדי להבטיח את ניקיון שמן ההידראולי. יש למנוע חדירת זיהומים למערכת ההידראולית ופגיעה ברכיבים ההידראוליים.
(2) במקרה של תקלות כגון בלאי של גוף המשאבה, סדקים ונזק מכני, בדרך כלל נדרשים תיקונים גדולים או החלפת חלקים. בשימוש יומיומי, יש לשים לב לתחזוקת המערכת ההידראולית ולהימנע מעומס יתר ועומסי פגיעות כדי להאריך את חיי המשאבה ההידראולית.
(ב) מערכת פנאומטית - ביטויי כישלון
במערכת פנאומטית המשמשת להידוק כלים או חומר עבודה, מתג דלת בטיחות ונפיחת שבבים בחור הצידוד של הציר, יש לרוקן את מפריד המים ומסנן האוויר באופן קבוע ולנקות אותם באופן קבוע כדי להבטיח את רגישות החלקים הנעים ברכיבים הפנאומטיים. תקלה בליבת השסתום, דליפת אוויר, נזק לרכיבים פנאומטיים וכשל בפעולה נגרמים כולם עקב שימון לקוי. לכן, יש לנקות את מפריד ערפל השמן באופן קבוע. בנוסף, יש לבדוק באופן קבוע את אטימות המערכת הפנאומטית. - אמצעי מניעה
(1) רוקנו את המים ונקו את מפריד המים ואת מסנן האוויר באופן קבוע כדי להבטיח שהאוויר הנכנס למערכת הפנאומטית יבש ונקי. יש למנוע חדירת לחות וזיהומים לרכיבים פנאומטיים ופגיעה בביצועיהם.
(2) יש לנקות את מפריד ערפל השמן באופן קבוע כדי להבטיח שימון טוב של הרכיבים הפנאומטיים. יש לבחור שמן סיכה מתאים ולבצע שימון וניקוי במרווחי זמן קבועים.
(3) יש לבדוק באופן קבוע את אטימות המערכת הפנאומטית ולאתר ולטפל בבעיות דליפת אוויר בצורה יעילה. יש לבדוק את חיבורי הצינורות, האטמים, השסתומים וחלקים אחרים כדי להבטיח אטימות טובה של המערכת הפנאומטית.
(ג) מערכת סיכה - ביטויי כישלון
זה כולל שימון של מובילי כלי מכונה, גלגלי שיניים, ברגי כדור, תיבות ציר וכו'. יש לנקות ולהחליף את המסנן בתוך משאבת השימון באופן קבוע, בדרך כלל פעם בשנה. - אמצעי מניעה
(1) יש לנקות ולהחליף את המסנן בתוך משאבת הסיכה באופן קבוע כדי להבטיח את ניקיון שמן הסיכה. יש למנוע חדירת זיהומים למערכת הסיכה ופגיעה ברכיבי הסיכה.
(2) בהתאם למדריך ההפעלה של המכונה, יש לבצע שימון ותחזוקה באופן קבוע על כל חלק סיכה. יש לבחור שמן סיכה מתאים ולהתאים את כמות השימון וזמן השימון בהתאם לדרישות של החלקים השונים.
(ד) מערכת קירור - ביטויי כישלון
הוא ממלא תפקיד בקירור כלים וחומרי עבודה ובשטיפת שבבים. יש לנקות את פיה נוזל הקירור באופן קבוע. - אמצעי מניעה
(1) יש לנקות את פיה נוזל הקירור באופן קבוע כדי להבטיח שניתן יהיה לרסס את נוזל הקירור באופן שווה על הכלים וחומרי העבודה, דבר שימלא תפקיד חשוב בקירור ובניקוי שבבים.
(2) בדקו את ריכוז וקצב הזרימה של נוזל הקירור והתאימו אותם בהתאם לדרישות העיבוד. ודאו שביצועי נוזל הקירור עומדים בדרישות העיבוד.
(ה) מכשיר להסרת שבבים - ביטויי כישלון
התקן להסרת שבבים הוא אביזר בעל פונקציות עצמאיות, בעיקר כדי להבטיח את התקדמות החיתוך האוטומטי בצורה חלקה ולהפחית את ייצור החום של כלי מכונות CNC. לכן, התקן להסרת שבבים צריך להיות מסוגל להסיר שבבים באופן אוטומטי ובזמן, ומיקום ההתקנה שלו צריך להיות קרוב ככל האפשר לאזור חיתוך הכלי. - אמצעי מניעה
(1) יש לבדוק באופן קבוע את מצב העבודה של התקן הסרת השבבים כדי להבטיח שהוא יכול להסיר שבבים באופן אוטומטי ובזמן. יש לנקות את השבבים בתוך התקן הסרת השבבים כדי למנוע חסימה.
(2) יש להתאים באופן סביר את מיקום ההתקנה של התקן הסרת השבבים כך שיהיה קרוב ככל האפשר לאזור חיתוך הכלי כדי לשפר את יעילות הסרת השבבים. במקביל, יש לוודא שהתקן הסרת השבבים מותקן היטב ולא יזוז או יזוז במהלך תהליך העיבוד.
ו. סיכום
מכונות CNC הן ציוד עיבוד אוטומטי עם בקרת מחשב ושילוב מכטרוניקה. השימוש בהן הוא פרויקט יישום טכני. מניעה נכונה ותחזוקה יעילה הן הערבויות הבסיסיות לשיפור יעילות השימוש בכלי מכונות CNC. עבור כשלים מכניים נפוצים, למרות שהם מתרחשים לעתים רחוקות, אסור להתעלם מהם. יצרני מכונות CNC צריכים לנתח ולשפוט באופן מקיף את גורמי השורש לכשלים, לנקוט באמצעי מניעה יעילים ולקצר את זמן ההשבתה עקב כשלים ככל האפשר כדי להקל על הביצועים היעילים של מכונות CNC.
בייצור בפועל, על היצרנים גם לחזק את הכשרת המפעילים כדי לשפר את כישורי התפעול שלהם ואת מודעות התחזוקה שלהם. על המפעילים לפעול בהתאם קפדנית לנהלי התפעול, לבצע תחזוקה באופן קבוע למכונות, ולזהות ולטפל בזמן בסכנות פוטנציאליות לכשל. במקביל, על היצרנים להקים מערכת שירות לאחר המכירה מושלמת, להגיב לצורכי הלקוחות בזמן ולספק תמיכה טכנית מקצועית ושירותי תחזוקה. רק בדרך זו ניתן להבטיח את הפעולה היציבה של מכונות CNC, לשפר את יעילות הייצור ואיכות המוצר, ולתרום לפיתוח הייצור המודרני.
מכונות CNC הן ציוד עיבוד אוטומטי עם בקרת מחשב ושילוב מכטרוניקה. השימוש בהן הוא פרויקט יישום טכני. מניעה נכונה ותחזוקה יעילה הן הערבויות הבסיסיות לשיפור יעילות השימוש בכלי מכונות CNC. עבור כשלים מכניים נפוצים, למרות שהם מתרחשים לעתים רחוקות, אסור להתעלם מהם. יצרני מכונות CNC צריכים לנתח ולשפוט באופן מקיף את גורמי השורש לכשלים, לנקוט באמצעי מניעה יעילים ולקצר את זמן ההשבתה עקב כשלים ככל האפשר כדי להקל על הביצועים היעילים של מכונות CNC.
בייצור בפועל, על היצרנים גם לחזק את הכשרת המפעילים כדי לשפר את כישורי התפעול שלהם ואת מודעות התחזוקה שלהם. על המפעילים לפעול בהתאם קפדנית לנהלי התפעול, לבצע תחזוקה באופן קבוע למכונות, ולזהות ולטפל בזמן בסכנות פוטנציאליות לכשל. במקביל, על היצרנים להקים מערכת שירות לאחר המכירה מושלמת, להגיב לצורכי הלקוחות בזמן ולספק תמיכה טכנית מקצועית ושירותי תחזוקה. רק בדרך זו ניתן להבטיח את הפעולה היציבה של מכונות CNC, לשפר את יעילות הייצור ואיכות המוצר, ולתרום לפיתוח הייצור המודרני.