Станки с числовым программным управлением – это сложные технологичные комплексы, обладающие высокой производительностью. Их функционирование предполагает взаимодействие множества различных устройств (к ним относится механика, электроника, пневматика и гидравлика). Именно от их хорошо налаженной работы зависит точность реализации той или иной программы обработки заготовок. В этом случае имеет огромное значение исправное состояние отдельных механизмов и целых узлов станка с ЧПУ, поскольку от этого напрямую зависит технологическая надежность. Данный параметр предполагает выполнение оборудованием операций, характеризующихся определенным качеством и производительностью, которые устанавливаются согласно НТД.
Какие неполадки могут возникнуть в работе оборудования с ЧПУ?
Внешние воздействия порой негативно сказываются на работе оборудования, что проявляется в изменении его точности. Другими словами, при эксплуатации и в станке, и в системе числового программного управления могут возникать повреждения, одни из которых допустимы, а другие – нет.
Параметрические отказы чаще наблюдаются у станков, а вот для системы ЧПУ более характерен отказ функционирования. Они проявляются как:
- устойчивые отказы – сбои, которые полностью останавливают станок;
- индикатируемые сбои – система ЧПУ обнаруживает их сразу, как только они появляются. При этом обработка моментально прекращается;
- неиндикатируемые сбои – их невозможно зафиксировать своевременно, когда они только появляются.
Следовательно, первые два вида сбоев относятся к отказу функционирования оборудования, а последний – к параметрическим отказам.
Как компенсируются различные составляющие погрешности?
В станках, оснащенных системой ЧПУ, имеется возможность компенсировать погрешности, которые могут возникать при мехобработке изделий, причем, как в самом агрегате, так и в системе числового программного управления. Сегодня известны разные методики возмещения подобных отклонений. Один из них подразумевает компенсацию систематической составляющей погрешности. Его суть заключается в получении предварительных данных о станке/системе. Подобные сведения можно получить в результате аналитических расчетов и экспериментальных исследований люфтов, имеющихся в приводе подач, обратимых деформаций, ошибок в функционировании режущего инструмента и пр.
Компенсация накопленной погрешности (речь идет об увеличенном/уменьшенном шаге ходового винта, неравномерных люфтах в приводе подач, термических деформациях) реализуется за счет корректирующих программ, предусмотренных системой ЧПУ. Подобные функции способствуют улучшению начальной точности оборудования, а также ее поддержанию в определенном диапазоне при выполнении работ. Последнее свойство объясняется систематическими замерами погрешностей и их своевременным исправлением.
Еще один способ компенсации погрешностей основан на использовании информации, которая поступает от систем обратной связи, оснащенных датчиками для замера погрешностей:
- начальных – геометрия оборудования;
- образуемых в процессе функционирования агрегата – вибрации, термические деформации;
- обусловленных внешним воздействием – температура, припуск на болванке, прочностные характеристики материала, подвергаемого обработке;
- обрабатываемых изделий – геометрические размеры, форма, качество поверхности.
Компенсировать систематическую и случайную составляющую погрешности прямо в рабочем процессе позволят обратные связи, которые, правда, усложняют сам станок. Данный метод наиболее приемлем для адаптивных систем управления. С его помощью компенсируется погрешность механообработки, которая возникает из-за неравномерности припуска на заготовке или ее чрезмерной твердости.
Особенности выполнения контроля
Начальная точность машин, оснащенных системой числового программного управления, контролируется посредством специально разработанных методик. Речь идет об определении погрешности позиционирования, которую можно выявить на холостом ходу станка.
Выполнить комплексную проверку оборудования с ЧПУ можно довольно просто. Для этого потребуется обработать деталь или небольшую партию металлоизделий, придерживаясь конкретных режимов резания. Иногда чтобы проверить станок на точность, используется метод ощупывания эталона по установленной программе. При этом следует регистрировать полученные отклонения от нормы
Контролировать надежность функционирования металлорежущей машины следует в процессе ее работы вхолостую. Важным условием является выполнение специальной программы на протяжении определенного времени.
Как диагностируется техническое состояние агрегатов, оборудованных системой ЧПУ?
Современные системы числового программного управления разработаны таким образом, что в них предусмотрена возможность:
- диагностировать состояние технической составляющей агрегата;
- своевременно информировать оператора о возникающих неполадках;
- предугадывать состояние отдельных узлов и целого станка.
