Збої в роботі верстатів з ЧПУ

Причина перша: конфігурація систем ЧПУ

Збої в роботі верстатів з ЧПУ
Сьогодні на зміну традиційному побудові систем ЧПУ з безлічі дискретних елементів, придатних для окремого тестування і заміни, прийшли великі інтегральні схеми (ВІС) з високою щільністю монтажу, відстанню між окремими контактами менше 0,5 мм і високим ступенем інтеграції (рис. 1). Їх реальне швидкодію і, як наслідок, таймерні інтервали досягають близько 1 -2 мсек. в той час як в старих системах ЧПУ ці величини складали приблизно 20-25, а іноді навіть і 100-150 мсек.
І архітектура нових управляючих систем стала іншою. Тепер неможливо, заміривши напруги в декількох десятках контрольних точок, швидко знайти вийшов з ладу резистор або конденсатор і, замінивши його, відновити працездатність відмовила системи. В інструкціях по експлуатації сучасних систем ЧПУ практично повністю відсутні електронних схем і специфікації використаних елементів, та й самі керівництва часто написані іноземною мовою.
На зміну колишнім осцилографа і цифровим вольтметрам прийшли керівництва з параметрами і правилами роботи і управління. Недостатнє вивчення або недотримання цих правил може призвести як до нешкідливим збоїв, так і до більш серйозних наслідків, небезпечним виходом з ладу дорогого устаткування.
Звідси можна зробити перший практичний висновок: оскільки сучасні системи ЧПУ і сервоприводи є принципово новими програмно-апаратними пристроями, вимоги до кваліфікації обслуговуючого персоналу стають більш високими.

Причина друга: рівні програмного забезпечення (ПО)

Збої в роботі верстатів з ЧПУ
ПО сучасних систем ЧПУ можна умовно розділити на чотири рівні (рис. 2). 1) Операційна система, в якій працює промисловий комп'ютер (зазвичай DOS або Windows) з набором керуючих команд. Їх необхідно знати оператору. 2) Базове матзабезпечення, що поставляється виробником пристрою ЧПУ. 3) PLC-програми, які визначають «прив'язку» системи ЧПУ до конкретної моделі верстата і, отже, ефективність роботи даного верстата з системою. Від якості програм напряму залежить надійність роботи верстата, підлогу нота реалізації його конструктивних можливостей, зручність роботи для оператора і враження від верстата в цілому. 4) Технологічні програми обробки деталей, які зазвичай завантажуються в систему ЧПУ ззовні і можуть редагуватися прямо на верстаті в процесі налагодження.
Другий і третій рівні ПО для користувача, як правило, недоступні, і причинами можливих збоїв можуть бути проблеми в першому або останньому з них: в операційній системі або програмах обробки деталей.
Збої, що залежать від неправильно написаних технологічних програм, обумовлені тільки кваліфікацією працюючих на підприємстві технологів-програмістів і якості вивчення ними мови програмування, яка властива даній системі ЧПУ. До виходу з ладу системи управління вони зазвичай не приводять, але можуть стати причиною поломки інструменту або інший псування механічної структури верстата (пошкодження столу, виходу з ладу кулько-гвинтових пар і т.д.).
Що стосується проблем, пов'язаних з операційною системою, то вони, як правило, відбуваються через некваліфікованих дій оператора.Отсюда випливає другий практичний висновок: як і будь-які персональні комп'ютери, сучасні системи ЧПУ схильні до всіх комп'ютерним «хвороб», попереджати які набагато легше, ніж лікувати. Підвищена складність систем і можливість їх використання «не за призначенням» роблять актуальним питання про комп'ютерну безпеку і наявності на підприємстві засобів додаткового контролю.

Причина третя: побічні ефекти економії

Збої в роботі верстатів з ЧПУ
Часто з економічних причин із запропонованих варіантів можливої ​​модернізації верстата замовник вибирає компромісний варіант, що влаштовує, перш за все, за ціною і тільки потім - за якістю. Далеко не завжди такий варіант оптимальний з точки зору збалансованості отриманої конфігурації (рис. 3).
Оскільки ситуації можливої ​​несумісності старих і нових комплектуючих, залишених в межах однієї конфігурації, заздалегідь передбачити неможливо, уникнути їх можна тільки в разі повної модернізації всіх систем, і бажано з використанням компонентів від одного виробника.
Таким чином, третій висновок: зайва економія коштів на етапі затвердження проекту здатна привести до певних проблем в майбутньому. Для їх уникнення компанія - претендент на виконання робіт повинна докласти максимум зусиль, щоб переконати замовника в правильності пропонованого саме нею варіанти конфігурації.

Причина четверта: умови експлуатації верстата

Збої в роботі верстатів з ЧПУ
Випадок з практики: після настання стійко спекотної погоди прекрасно працював до цього верстат раптово почав давати збої. Справедливо розсудивши, що, можливо, це відбувається через перегрів електрообладнання, що знаходиться в прістаночном електрошафі, персонал відкрив дверцята електрошафи і так продовжував експлуатацію верстата. Збої припинилися, але через деякий час вийшов з ладу блок живлення комплекту приводів системи ЧПУ Heidenhain. Прибулі представники компанії, яка проводила модернізацію верстата, виявили на елементах, встановлених в шафі приводів шар сталевий пилу, який і міг стати причиною ситуації (рис. 4). Такого б, швидше за все, не відбулося, якби на етапі розробки техзавдання майбутній виконавець робіт або замовник передбачили можливість роботи верстата при температурах, що перевищують звичайні для підприємства.
Четвертий практичний висновок: складна і дорога імпортна техніка вимагає дотримання досить жорстких умов експлуатації. При відсутності гарантії чіткого забезпечення цих умов розробник проекту повинен передбачити, а замовник затвердити створення певного «запасу міцності» у вигляді прийняття відповідних заходів (наприклад, установки в електрошафах кондиціонерів).

Причина п'ята: порушення правил експлуатації верстата

Збої в роботі верстатів з ЧПУ
Тут виникають різні ситуації, які доходять часом до курйозів. Наприклад: оператор станка с ЧПУ одного з підприємств раптово захотів визначити геометричний центр обертання поворотного столу. Для цього він відкрутив кілька гвинтів і, знявши захисну кришку датчика кругових переміщень марки ЛІР, отримав доступ до його внутрішньої порожнини, що збігається по розташуванню з шуканої віссю обертання. Знімаючи кришку, він загубив одну з запобіжних шайбочек, одягнутих на тримали кришку гвинти. Чи не звернувши на це уваги, при установці кришки назад він «перетиснув» позбавлений шайбочки гвинт і в результаті отриманого перекосу розчавив знаходиться в корпусі датчика прецизионное штрихове скло. Така самодіяльність «винахідливого» оператора обійшлася підприємству в $ 1800. плюс тривалий простій високопродуктивного верстата.
Ще приклад: оператор станка с ЧПУ іншого підприємства любив комп'ютерні ігри. Оскільки на пристрої ЧПУ обслуговується верстата стандартного дисковода не було, він придбав зовнішній дисковод, що підключається до комп'ютера через роз'єм послідовного порту (RS232). Не знаючи, що за правилами комп'ютерної безпеки необхідно спочатку підключати до гнізда зовнішній пристрій, а вже потім включати комп'ютер в мережу, він кілька разів здійснював «гаряче» підключення свого дисковода до системи ЧПУ, причому дисковод, природно, жодним чином не заземлюючих. Результат: в одне з підключень СОМ-порт ЧПУ не витримав, оператор втратив можливість пограти в улюблений «Тетріс», а завод - завантажувати в верстат технологічні програми.
Велику роль в проблемах з обслуговуються верстатами грає проста неуважність і відсутність системи контролю несправностей. При з'ясуванні причин, що були збоїв часто можна зустріти ситуацію, коли у відповідь на питання «Коли саме стався збій?» - оператор здивовано знизує плечима, а на питання «Що повідомляла при цьому система ЧПУ?» - чесно відповідає «Не пам'ятаю».
Звідси п'ятий, мабуть, найголовніший, практичний висновок: відсутність заходів по належному наведення порядку в сфері виробничої і технологічної дисципліни здатне завдати заводу відчутний фінансовий шкоди. Незважаючи на всю свою непопулярність, в сучасних умовах вони вкрай необхідні (рис. 5).

В інструкціях по експлуатації, що поставляються разом з модернізованим верстатом, зазвичай присутній розділ, присвячений профілактиці можливих нештатних ситуацій і дій, які слід вживати, якщо вони відбулися. Залежно від складності системи і кваліфікації, які розробляли керівництво програмістів інформація може займати від десяти до сотень сторінок. Їх ретельне вивчення і правильне виконання дають можливість значно зменшити ризик втрат, що виникають через непередбачені збоїв.

Схожі статті