CNC 工作機械のランダム障害検出および診断方法とは何かご存知ですか?

CNC工作機械高精度加工の鍵と課題

CNC工作機械デジタル制御工作機械(digital control machine tool)の略称である「デジタル制御工作機械」は、プログラム制御システムを備えた自動化工作機械です。その制御システムは、制御コードやその他の記号命令を含むプログラムを論理的に処理し、解読することで、工作機械が部品を操作して加工できるようにします。CNC工作機械工作機械の頭脳ともいえるこのCNC装置で全ての工程が完了します。

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CNC工作機械加工精度が高く、加工品質を安定的に確保できます。多座標連動が可能で、複雑な形状の部品も加工できます。加工部品が変更になった場合でも、通常はCNCプログラムを変更するだけで済むため、生産準備時間を大幅に短縮できます。工作機械自体は高精度・高剛性で、加工量と生産効率を自由に選択できます。加工精度は通常の工作機械の3~5倍と高く、自動化度も高いため、労働集約度を低減できます。しかし、オペレーターの資質に対する要求は高く、メンテナンス担当者にも高い技術要件が求められます。

CNC工作機械は一般的に複数の部品で構成されています。メインマシンは工作機械の本体です。CNC工作機械工作機械本体、コラム、スピンドル、送り機構などの機械部品を含み、切削加工などの様々な機械操作を完成するために使用されます。数値制御装置はその中核部分であり、プリント基板、CRTディスプレイ、キーボックス、紙テープリーダーなどのハードウェアと、対応するソフトウェアを含みます。数値制御装置は、デジタル部品プログラムの入力、入力情報の保存、データ変換、補間、および各種制御機能の実現に使用されます。駆動装置は、工作機械の駆動部分です。CNC工作機械アクチュエータには、スピンドル駆動ユニット、フィードユニット、スピンドルモーター、フィードモーターなどが含まれます。数値制御装置の制御下で、スピンドルとフィードは電気式または電気油圧式サーボシステムを介して駆動されます。複数のフィードがリンクされている場合、位置決め、直線、平面曲線、空間曲線の加工を完了できます。補助装置は、冷却、切削片排出、潤滑、照明、監視など、CNC工作機械に必要なサポートコンポーネントであり、油圧および空圧装置、切削片排出装置、交換テーブル、CNCターンテーブル、数値制御分割ヘッド、およびツールと監視および検出装置が含まれます。プログラミングなどの補助装置は、機械外で部品のプログラミングと保管に使用できます。

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生産現場では、CNC工作機械の加工精度の異常に遭遇することがよくあります。このような問題は目に見えないため、診断が困難です。このような問題の主な原因は次のとおりです。

まず、工作機械の送りユニットが交換または変更される可能性があります。送りユニットの異常は工作機械の動きや位置決めに偏差を引き起こすため、工作機械の加工精度に直接影響を及ぼします。

第二に、工作機械の各軸のゼロオフセットが異常です。ゼロオフセットは工作機械の座標系における重要なパラメータであり、その異常は工作機械の座標位置決め精度を低下させます。

 

さらに、軸方向逆隙間(バックラッシュ)異常もよくある原因です。逆隙間とは、軸方向運動中のねじとナットの間の隙間を指します。異常な逆隙間は、工作機械の精度と安定性に影響を与えます。

さらに、モーターの動作状態が異常な場合、つまり電気部品や制御部品が故障している可能性があります。これは、回路の故障、コントローラの故障、その他の電気的な問題を伴う可能性があり、工作機械の正常な動作と加工精度に直接影響を及ぼします。

上記の機械的および電気的な要因に加え、加工手順の構成、工具の選択、人的要因も加工精度の異常につながる可能性があります。無理なプログラミングは工作機械に誤った動作をさせる可能性があり、不適切な工具の選択や使用も加工品質に影響を与えます。

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CNC工作機械の異常な加工精度の問題を回避または解決するために、次の対策を講じることができます。

1. 工作機械の送りユニット、ゼロバイアスなどのパラメータを定期的にチェックし、校正して、精度を確保します。

2. 軸方向の逆ギャップを保守・点検し、適時に調整または修理します。

3. 電気部品および制御部品のメンテナンスとトラブルシューティングを強化します。

4. 処理手順のコンパイルを最適化し、ツールを合理的に選択し、オペレーターのスキルと責任感を向上させるトレーニングを行います。

一言で言えば、CNC工作機械工作機械は現代の製造業において重要な役割を果たしていますが、加工精度の異常という問題には十分な注意を払う必要があります。工作機械の適切な使用、メンテナンス、トラブルシューティングを通じて、加工精度を効果的に向上させ、製品品質を保証することができます。

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