1.1 Installation des CNC-Werkzeugmaschinengehäuses
1. Vor der Ankunft der CNC-Werkzeugmaschine muss der Benutzer die Installation gemäß der vom Hersteller bereitgestellten Maschinenfundamentzeichnung vorbereiten. An der Stelle, an der die Ankerbolzen installiert werden, sollten reservierte Löcher angebracht werden. Bei der Lieferung folgt das Inbetriebnahmepersonal den Auspackverfahren, um die Werkzeugmaschinenkomponenten zum Installationsort zu transportieren und die Hauptkomponenten gemäß den Anweisungen auf dem Fundament zu platzieren.
Sobald die Unterlegscheiben, Einstellstücke und Ankerbolzen angebracht sind, sollten sie richtig positioniert werden, und dann sollten die verschiedenen Teile der Werkzeugmaschine zu einer kompletten Maschine zusammengebaut werden. Nach der Montage sollten die Kabel, Ölleitungen und Luftleitungen angeschlossen werden. Das Werkzeugmaschinenhandbuch enthält elektrische Schaltpläne sowie Gas- und Hydraulikleitungspläne. Die entsprechenden Kabel und Rohrleitungen sind entsprechend der Markierung einzeln anzuschließen.
2. Die Vorsichtsmaßnahmen in dieser Phase sind wie folgt.
Nach dem Auspacken der Werkzeugmaschine besteht der erste Schritt darin, die verschiedenen Dokumente und Materialien, einschließlich der Packliste der Werkzeugmaschine, zu finden und zu überprüfen, ob die Teile, Kabel und Materialien in jedem Verpackungskarton mit der Packliste übereinstimmen.
Vor dem Zusammenbau der verschiedenen Teile der Werkzeugmaschine ist es wichtig, die Rostschutzfarbe von der Installationsverbindungsfläche, den Führungsschienen und verschiedenen beweglichen Oberflächen zu entfernen und die Oberfläche jeder Komponente gründlich zu reinigen.
Achten Sie während des Verbindungsvorgangs besonders auf die Reinigung, stellen Sie einen zuverlässigen Kontakt und eine sichere Abdichtung sicher und prüfen Sie, ob Lockerungen oder Beschädigungen vorliegen. Achten Sie nach dem Einstecken der Kabel darauf, die Befestigungsschrauben festzuziehen, um eine sichere Verbindung zu gewährleisten. Treffen Sie beim Anschließen der Öl- und Luftleitungen besondere Vorsichtsmaßnahmen, um zu verhindern, dass Fremdkörper über die Schnittstelle in die Rohrleitung gelangen und zu Fehlfunktionen des gesamten Hydrauliksystems führen können. Beim Anschließen der Rohrleitung sollte jede Verbindung festgezogen werden. Sobald die Kabel und Rohrleitungen angeschlossen sind, sollten diese gesichert und die Schutzhülle angebracht werden, um für ein aufgeräumtes Erscheinungsbild zu sorgen.
1.2 Anbindung des CNC-Systems
1) Auspackinspektion des CNC-Systems.
Nach Erhalt eines einzelnen CNC-Systems oder eines kompletten CNC-Systems, das zusammen mit einer Werkzeugmaschine gekauft wurde, ist es wichtig, es gründlich zu prüfen. Diese Inspektion sollte den Systemkörper, die passende Vorschubgeschwindigkeitssteuereinheit und den Servomotor sowie die Spindelsteuereinheit und den Spindelmotor umfassen.
2) Anschluss externer Kabel.
Unter externer Kabelverbindung versteht man die Kabel, die das CNC-System mit der externen MDI/CRT-Einheit, dem Schaltschrank, dem Bedienfeld der Werkzeugmaschine, der Stromleitung des Vorschubservomotors, der Rückkopplungsleitung, der Stromleitung des Spindelmotors und der Rückkopplung verbinden Signalleitung sowie dem Handkurbelimpulsgeber. Diese Kabel müssen der mit der Maschine gelieferten Anschlussanleitung entsprechen und das Erdungskabel muss am Ende angeschlossen werden.
3) Anschluss des Netzkabels des CNC-Systems.
Schließen Sie das Eingangskabel der Stromversorgung des CNC-Systems an, wenn der Netzschalter des CNC-Schranks ausgeschaltet ist.
4) Bestätigung der Einstellungen.
Auf der Leiterplatte des CNC-Systems gibt es mehrere Einstellpunkte, die über Überbrückungsdrähte miteinander verbunden sind. Diese müssen ordnungsgemäß konfiguriert werden, um den spezifischen Anforderungen verschiedener Arten von Werkzeugmaschinen gerecht zu werden.
5) Bestätigung der Eingangsspannung, der Frequenz und der Phasenfolge der Stromversorgung.
Vor dem Einschalten verschiedener CNC-Systeme ist es wichtig, die internen gleichstromgeregelten Netzteile zu überprüfen, die das System mit den erforderlichen ±5 V, 24 V und anderen Gleichspannungen versorgen. Stellen Sie sicher, dass die Last dieser Netzteile nicht gegen Erde kurzgeschlossen wird. Zur Bestätigung kann ein Multimeter verwendet werden.
6) Überprüfen Sie, ob der Spannungsausgangsanschluss des Gleichstromnetzteils einen Kurzschluss zur Erde aufweist.
7) Schalten Sie den CNC-Schrank ein und überprüfen Sie die Ausgangsspannungen.
Trennen Sie aus Sicherheitsgründen vor dem Einschalten die Stromversorgung des Motors. Überprüfen Sie nach dem Einschalten, ob sich die Lüfter im CNC-Schrank drehen, um die Stromversorgung zu bestätigen.
8) Bestätigen Sie die Einstellungen der Parameter des CNC-Systems.
9) Bestätigen Sie die Schnittstelle zwischen dem CNC-System und der Werkzeugmaschine.
Nach Abschluss der oben genannten Schritte können wir feststellen, dass das CNC-System angepasst wurde und nun für einen Online-Einschalttest mit der Werkzeugmaschine bereit ist. An diesem Punkt kann die Stromversorgung des CNC-Systems abgeschaltet, die Motorstromleitung angeschlossen und die Alarmeinstellung wiederhergestellt werden.
1.3 Einschalttest von CNC-Werkzeugmaschinen
Um eine ordnungsgemäße Wartung der Werkzeugmaschinen sicherzustellen, lesen Sie die Anweisungen zur Schmierung im Handbuch der CNC-Werkzeugmaschine. Füllen Sie die angegebenen Schmierstellen mit dem empfohlenen Öl und Fett, reinigen Sie den Hydrauliköltank und -filter und füllen Sie ihn mit dem entsprechenden Hydrauliköl auf. Stellen Sie außerdem sicher, dass die externe Luftquelle angeschlossen ist.
Beim Einschalten der Werkzeugmaschine können Sie wählen, ob Sie alle Teile gleichzeitig oder jede Komponente einzeln mit Strom versorgen möchten, bevor Sie einen Test der gesamten Stromversorgung durchführen. Seien Sie beim Testen des CNC-Systems und der Werkzeugmaschine immer darauf vorbereitet, bei Bedarf den Not-Aus-Knopf zu drücken, um die Stromversorgung zu unterbrechen, auch wenn das CNC-System normal und ohne Alarme funktioniert. Verwenden Sie den manuellen kontinuierlichen Vorschub, um jede Achse zu bewegen und die korrekte Bewegungsrichtung der Werkzeugmaschinenkomponenten anhand des Anzeigewerts von CRT oder DPL (Digitalanzeige) zu überprüfen.
Überprüfen Sie die Übereinstimmung der Bewegungsdistanz jeder Achse mit den Bewegungsanweisungen. Wenn Unstimmigkeiten bestehen, überprüfen Sie die relevanten Anweisungen, Feedback-Parameter, die Verstärkung des Positionsregelkreises und andere Parametereinstellungen. Bewegen Sie jede Achse mit manueller Vorschubgeschwindigkeit mit niedriger Geschwindigkeit und stellen Sie sicher, dass sie den Überlaufschalter betätigt, um die Wirksamkeit der Überlaufbegrenzung zu überprüfen und um zu prüfen, ob das CNC-System einen Alarm ausgibt, wenn ein Überlauf auftritt. Überprüfen Sie gründlich, ob die Parametereinstellungswerte im CNC-System und im PMC-Gerät mit den angegebenen Daten in den Zufallsdaten übereinstimmen.
Testen Sie verschiedene Betriebsmodi (manuell, Tippbetrieb, MDI, automatischer Modus usw.), Spindelverschiebungsanweisungen und Geschwindigkeitsanweisungen auf allen Ebenen, um deren Genauigkeit zu bestätigen. Führen Sie abschließend eine Aktion „Zurück zum Referenzpunkt“ durch. Der Referenzpunkt dient als Programmreferenzposition für zukünftige Werkzeugmaschinenbearbeitungen. Daher ist es wichtig, das Vorhandensein einer Referenzpunktfunktion zu überprüfen und jedes Mal eine konsistente Rückkehrposition des Referenzpunkts sicherzustellen.
1.4 Installation und Einstellung von CNC-Werkzeugmaschinen
Gemäß dem CNC-Werkzeugmaschinenhandbuch wird eine umfassende Prüfung durchgeführt, um die normale und vollständige Funktion der Hauptkomponenten sicherzustellen, damit alle Aspekte der Werkzeugmaschine effektiv funktionieren und sich bewegen können. DerCNC-HerstellungsprozessDabei geht es darum, die Betthöhe der Werkzeugmaschine anzupassen und vorläufige Anpassungen der wesentlichen geometrischen Genauigkeit vorzunehmen. Anschließend wird die relative Position der wieder zusammengebauten Hauptbewegungsteile und der Hauptmaschine angepasst. Anschließend werden die Ankerbolzen der Hauptmaschine und des Zubehörs mit schnell trocknendem Zement gefüllt, und die reservierten Löcher werden ebenfalls gefüllt, sodass der Zement vollständig trocknen kann.
Die Feinabstimmung des Hauptbettniveaus der Werkzeugmaschine auf dem verfestigten Fundament erfolgt mittels Ankerbolzen und Unterlegscheiben. Sobald die Ebene festgelegt ist, werden die beweglichen Teile auf dem Bett, wie z. B. die Hauptsäule, der Schlitten und die Werkbank, bewegt, um die horizontale Transformation der Werkzeugmaschine innerhalb des gesamten Hubs jeder Koordinate zu beobachten. Anschließend wird die geometrische Genauigkeit der Werkzeugmaschine angepasst, um sicherzustellen, dass sie innerhalb des zulässigen Fehlerbereichs liegt. Präzisionswasserwaage, Standard-Quadratlineal, Flachlineal und Kollimator gehören zu den Erkennungswerkzeugen, die im Justierungsprozess verwendet werden. Bei der Justierung liegt der Fokus vor allem auf der Justierung der Unterlegbleche und bei Bedarf auf leichten Modifikationen der Einlegeleisten und Vorspannrollen an den Führungsschienen.
1.5 Bedienung des Werkzeugwechslers im Bearbeitungszentrum
Um den Werkzeugwechselvorgang einzuleiten, wird die Werkzeugmaschine angewiesen, mithilfe spezifischer Programme wie G28 Y0 Z0 oder G30 Y0 Z0 automatisch zur Werkzeugwechselposition zu fahren. Die Position des Werkzeuglade- und -entlademanipulators relativ zur Spindel wird dann mithilfe eines Kalibrierdorns zur Erkennung manuell eingestellt. Wenn Fehler erkannt werden, kann der Manipulatorhub angepasst, die Manipulatorunterstützung und die Position des Werkzeugmagazins verschoben werden und die Einstellung des Werkzeugwechselpositionspunkts kann bei Bedarf geändert werden, indem die Parametereinstellung im CNC-System geändert wird.
Nach Abschluss der Einstellung werden die Einstellschrauben und die Ankerschrauben des Werkzeugmagazins festgezogen. Anschließend werden mehrere Werkzeughalter in der Nähe des angegebenen zulässigen Gewichts installiert und mehrere hin- und hergehende automatische Wechsel vom Werkzeugmagazin zur Spindel durchgeführt. Diese Aktionen müssen präzise sein, ohne dass es zu Kollisionen oder Werkzeugabwürfen kommt.
Bei Werkzeugmaschinen, die mit APC-Wechseltischen ausgestattet sind, wird der Tisch in die Wechselposition bewegt und die relative Position der Palettenstation und der Wechseltischoberfläche angepasst, um einen reibungslosen, zuverlässigen und genauen Ablauf beim automatischen Werkzeugwechsel zu gewährleisten. Anschließend werden 70–80 % der zulässigen Belastung auf die Arbeitsfläche gelegt und mehrere automatische Wechselvorgänge durchgeführt. Sobald die Genauigkeit erreicht ist, werden die entsprechenden Schrauben festgezogen.
1.6 Probebetrieb von CNC-Werkzeugmaschinen
Nach der Installation und Inbetriebnahme der CNC-Werkzeugmaschinen muss die gesamte Maschine über einen längeren Zeitraum automatisch unter bestimmten Lastbedingungen laufen, um die Funktionen und Betriebssicherheit der Maschine gründlich zu überprüfen. Es gibt keine einheitliche Regelung zur Laufzeit. Normalerweise läuft es 8 Stunden am Tag ununterbrochen für 2 bis 3 Tage oder 24 Stunden ununterbrochen für 1 bis 2 Tage. Dieser Vorgang wird als Probebetrieb nach der Installation bezeichnet.
Das Bewertungsverfahren sollte das Testen der Funktionen des Haupt-CNC-Systems, den automatischen Austausch von 2/3 der Werkzeuge im Werkzeugmagazin, das Testen der höchsten, niedrigsten und häufig verwendeten Drehzahlen der Spindel, schnelle und häufig verwendete Vorschubgeschwindigkeiten sowie den automatischen Austausch umfassen der Arbeitsfläche und unter Verwendung der wichtigsten M-Anweisungen. Während des Probebetriebs sollte das Werkzeugmagazin der Werkzeugmaschine mit Werkzeughaltern gefüllt sein, das Gewicht des Werkzeughalters sollte nahe dem angegebenen zulässigen Gewicht liegen und auch die Wechselarbeitsfläche sollte belastet sein. Während der Probebetriebszeit dürfen keine Störungen an der Maschine auftreten, mit Ausnahme von Störungen, die durch Bedienungsfehler verursacht werden. Andernfalls weist es auf Probleme bei der Installation und Inbetriebnahme der Werkzeugmaschine hin.
1.7 Abnahme von CNC-Werkzeugmaschinen
Nachdem das Personal für die Inbetriebnahme der Werkzeugmaschine die Installation und Inbetriebnahme der Werkzeugmaschine abgeschlossen hat, umfasst die Abnahmearbeit des CNC-Werkzeugmaschinenbenutzers die Messung verschiedener technischer Indikatoren auf dem Werkzeugmaschinenzertifikat. Dies erfolgt gemäß den in der Werksprüfbescheinigung der Werkzeugmaschine festgelegten Abnahmebedingungen unter Verwendung der bereitgestellten tatsächlichen Erkennungsmittel. Die Abnahmeergebnisse dienen als Grundlage für die zukünftige Pflege technischer Kennzahlen. Die wesentlichen Abnahmearbeiten stellen sich wie folgt dar:
1) Inspektion des Erscheinungsbilds der Werkzeugmaschine: Vor der detaillierten Inspektion und Abnahme der CNC-Werkzeugmaschine sollte das Erscheinungsbild des CNC-Schranks überprüft und abgenommen werden.Dies sollte folgende Aspekte umfassen:
① Überprüfen Sie den CNC-Schrank mit bloßem Auge auf Beschädigungen oder Verunreinigungen. Überprüfen Sie, ob die Verbindungskabelbündel beschädigt sind und ob sich die Abschirmschichten ablösen.
② Überprüfen Sie die Dichtheit der Komponenten im CNC-Schrank, einschließlich Schrauben, Anschlüssen und Leiterplatten.
③ Aussehensprüfung des Servomotors: Insbesondere das Gehäuse des Servomotors mit Impulsgeber sollte sorgfältig geprüft werden, insbesondere sein hinteres Ende.
2) Werkzeugmaschinenleistung und NC-Funktionstest. Nehmen wir nun ein vertikales Bearbeitungszentrum als Beispiel, um einige der wichtigsten Prüfpunkte zu erläutern.
① Leistung des Spindelsystems.
② Leistung des Zuführsystems.
③ Automatisches Werkzeugwechselsystem.
④ Maschinengeräusche. Der Gesamtgeräuschpegel der Werkzeugmaschine im Leerlauf darf 80 dB nicht überschreiten.
⑤ Elektrisches Gerät.
⑥ Digitales Steuergerät.
⑦ Sicherheitsvorrichtung.
⑧ Schmiervorrichtung.
⑨ Luft- und Flüssigkeitsgerät.
⑩ Zusatzgerät.
⑪ CNC-Funktion.
⑫ Kontinuierlicher Leerlaufbetrieb.
3) Die Genauigkeit einer CNC-Werkzeugmaschine spiegelt die geometrischen Fehler ihrer wichtigsten mechanischen Teile und Baugruppen wider. Nachfolgend finden Sie Einzelheiten zur Prüfung der geometrischen Genauigkeit eines typischen vertikalen Bearbeitungszentrums.
① Ebenheit des Arbeitstisches.
② Gegenseitige Rechtwinkligkeit der Bewegung in jeder Koordinatenrichtung.
③ Parallelität des Arbeitstisches bei Bewegung in X-Koordinatenrichtung.
④ Parallelität des Arbeitstisches bei Bewegung in Y-Koordinatenrichtung.
⑤ Parallelität der Seite der T-Nut des Arbeitstisches bei Bewegung in X-Koordinatenrichtung.
⑥ Axialschlag der Spindel.
⑦ Radialschlag der Spindelbohrung.
⑧ Parallelität der Spindelachse, wenn sich der Spindelkasten in Z-Koordinatenrichtung bewegt.
⑨ Rechtwinkligkeit der Mittellinie der Spindeldrehachse zum Arbeitstisch.
⑩ Geradheit des Spindelkastens, der sich in Z-Koordinatenrichtung bewegt.
4) Bei der Überprüfung der Positionierungsgenauigkeit einer Werkzeugmaschine handelt es sich um eine Bewertung der erreichbaren Genauigkeit der beweglichen Teile einer Werkzeugmaschine unter der Steuerung eines CNC-Geräts. Zu den primären Prüfinhalten gehört die Beurteilung der Positionierungsgenauigkeit.
① Genauigkeit der linearen Bewegungspositionierung (einschließlich X-, Y-, Z-, U-, V- und W-Achse).
② Lineare Bewegungswiederholpositionierungsgenauigkeit.
③ Rückgabegenauigkeit des mechanischen Ursprungs der linearen Bewegungsachse.
④ Bestimmung des Betrags des verlorenen Impulses bei linearer Bewegung.
⑤ Positionierungsgenauigkeit der Drehbewegung (Drehtisch A-, B-, C-Achse).
⑥ Wiederholen Sie die Positionierungsgenauigkeit der Drehbewegung.
⑦ Rückgabegenauigkeit des Ursprungs der Drehachse.
⑧ Bestimmung des Betrags des verlorenen Impulses bei der Rotationsachsenbewegung.
5) Die Prüfung der Schnittgenauigkeit von Werkzeugmaschinen umfasst eine gründliche Bewertung der geometrischen Genauigkeit und Positionierungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine bei Schneid- und Bearbeitungsvorgängen. Im Rahmen der industriellen Automatisierung in Bearbeitungszentren steht die Genauigkeit der Einzelbearbeitung im Vordergrund.
① Langweilige Genauigkeit.
② Genauigkeit der Fräsebene des Schaftfräsers (XY-Ebene).
③ Bohrlochabstandsgenauigkeit und Lochdurchmesserstreuung.
④ Lineare Fräsgenauigkeit.
⑤ Präzision beim Fräsen schräger Linien.
⑥ Genauigkeit des Lichtbogenfräsens.
⑦ Box-Turn-Around-Bohrkoaxialität (für horizontale Werkzeugmaschinen).
⑧ Horizontale Drehtischdrehung 90° VierkantfräsenCNC-BearbeitungGenauigkeit (für horizontale Werkzeugmaschinen).
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 16. Juli 2024