Les fabricants partagent des mesures préventives pour les pannes mécaniques courantes des machines-outils CNC.

Mesures pour les fabricants de machines-outils CNC afin de prévenir les défaillances mécaniques courantes des machines-outils CNC

En tant qu'équipement clé de la fabrication moderne, la stabilité et la fiabilité des performances des machines-outils CNC sont primordiales. Cependant, lors d'une utilisation prolongée, elles peuvent subir diverses défaillances mécaniques, affectant l'efficacité de la production et la qualité des produits. Par conséquent, les fabricants de machines-outils CNC doivent prendre des mesures préventives efficaces pour garantir leur bon fonctionnement.

 

I. Prévention des défaillances des composants de broche des machines-outils CNC
(A) Manifestations d'échec
Grâce à l'utilisation de moteurs à régulation de vitesse, la structure du boîtier de broche des machines-outils CNC est relativement simple. Les principaux composants susceptibles de tomber en panne sont le mécanisme de serrage automatique de l'outil et le dispositif de régulation automatique de la vitesse à l'intérieur de la broche. Parmi les défaillances courantes, on peut citer l'impossibilité de libérer l'outil après le serrage, l'échauffement de la broche et le bruit dans le boîtier de broche.
(B) Mesures préventives

 

  1. Gestion des défaillances de serrage d'outils
    Si l'outil ne peut pas être libéré après le serrage, pensez à ajuster la pression du vérin hydraulique de libération de l'outil et du commutateur de course. Parallèlement, l'écrou du ressort à disque peut également être ajusté pour réduire la compression du ressort et garantir un déblocage normal de l'outil.
  2. Manipulation du chauffage de la broche
    En cas de problème de surchauffe de la broche, nettoyez d'abord le boîtier de la broche pour vous assurer de sa propreté. Ensuite, vérifiez et ajustez la quantité d'huile de lubrification pour garantir une lubrification optimale de la broche pendant le fonctionnement. Si le problème persiste, il peut être nécessaire de remplacer le roulement de la broche pour éliminer le phénomène de surchauffe dû à l'usure du roulement.
  3. Gestion du bruit du boîtier de broche
    En cas de bruit dans le boîtier de broche, vérifiez l'état des engrenages. Si les engrenages sont très usés ou endommagés, réparez-les ou remplacez-les rapidement pour réduire le bruit. Parallèlement, effectuez régulièrement l'entretien du boîtier de broche, vérifiez l'état de fixation de chaque pièce et évitez tout bruit dû au desserrage.

 

II. Prévention des défaillances de la chaîne d'entraînement d'alimentation des machines-outils à commande numérique
(A) Manifestations d'échec
Dans le système d'entraînement d'avance des machines-outils à commande numérique, des composants tels que des paires de vis à billes, des paires d'écrous de vis hydrostatiques, des guides à roulement, des guides hydrostatiques et des guides en plastique sont largement utilisés. Une défaillance de la chaîne d'entraînement d'avance se manifeste principalement par une dégradation de la qualité du mouvement, comme des pièces mécaniques qui ne se déplacent pas dans la position spécifiée, une interruption de fonctionnement, une baisse de la précision de positionnement, une augmentation du jeu inverse, un glissement et une augmentation du bruit des roulements (après une collision).
(B) Mesures préventives

 

  1. Améliorer la précision de la transmission
    (1) Ajustez la précharge de chaque paire de mouvement pour éliminer le jeu de transmission. En ajustant la précharge des paires de mouvement, telles que les paires de vis-écrous et les glissières de guidage, vous pouvez réduire le jeu et améliorer la précision de la transmission.
    (2) Installer des réducteurs dans la chaîne de transmission pour en raccourcir la longueur. Cela permet de réduire l'accumulation d'erreurs et d'améliorer la précision de la transmission.
    (3) Ajustez les maillons desserrés pour vous assurer que toutes les pièces sont bien fixées. Vérifiez régulièrement les connecteurs de la chaîne de transmission, tels que les accouplements et les clavettes, afin d'éviter que le desserrage n'affecte la précision de la transmission.
  2. Amélioration de la rigidité de la transmission
    (1) Ajuster la précharge des paires d'écrous et des composants de support. Un réglage judicieux de la précharge peut augmenter la rigidité de la vis, réduire la déformation et améliorer la rigidité de la transmission.
    (2) Choisissez judicieusement la taille de la vis elle-même. En fonction des exigences de charge et de précision de la machine-outil, choisissez une vis de diamètre et de pas appropriés pour améliorer la rigidité de la transmission.
  3. Améliorer la précision du mouvement
    Afin de garantir la résistance et la rigidité des composants, réduisez autant que possible la masse des pièces mobiles. Réduisez le diamètre et la masse des pièces rotatives afin de réduire l'inertie des pièces mobiles et d'améliorer la précision des mouvements. Par exemple, utilisez des tables de travail et des chariots légers.
  4. Guide d'entretien
    (1) Les guides roulants sont relativement sensibles à la saleté et doivent disposer d'un bon dispositif de protection pour empêcher la poussière, les copeaux et autres impuretés de pénétrer dans le guide et d'affecter ses performances.
    (2) La précharge des guides à roulement doit être choisie de manière appropriée. Une précharge excessive augmentera considérablement la force de traction, la charge du moteur et affectera la précision du mouvement.
    (3) Les guides hydrostatiques doivent disposer d'un ensemble de systèmes d'alimentation en huile avec de bons effets de filtration pour assurer la formation d'un film d'huile stable sur la surface du guide et améliorer la capacité portante et la précision de mouvement du guide.

 

III. Prévention des pannes du changeur d'outils automatique des machines-outils à commande numérique
(A) Manifestations d'échec
Les défaillances du changeur d'outils automatique se manifestent principalement par des problèmes de mouvement du magasin d'outils, des erreurs de positionnement excessives, un serrage instable des poignées d'outils par le manipulateur et des erreurs de mouvement importantes du manipulateur. Dans les cas les plus graves, le changement d'outil peut se bloquer et la machine-outil doit s'arrêter.
(B) Mesures préventives

 

  1. Gestion des défaillances de mouvement du magasin d'outils
    (1) Si le magasin d'outils ne peut pas tourner pour des raisons mécaniques telles que des accouplements desserrés reliant l'arbre du moteur et l'arbre à vis sans fin ou des connexions mécaniques trop serrées, les vis de l'accouplement doivent être serrées pour assurer une connexion ferme.
    (2) Si le magasin d'outils ne tourne pas, cela peut être dû à un dysfonctionnement du moteur ou à une erreur de transmission. Vérifiez l'état de fonctionnement du moteur, comme la tension, le courant et la vitesse, pour vous assurer qu'ils sont normaux. Vérifiez également l'état d'usure des composants de transmission, tels que les engrenages et les chaînes, et remplacez rapidement les composants très usés.
    (3) Si le manchon ne serre pas l'outil, ajustez la vis de réglage du manchon, comprimez le ressort et serrez la goupille de serrage. Assurez-vous que l'outil est bien installé dans le manchon et qu'il ne risque pas de tomber lors du changement d'outil.
    (4) Si le manchon de l'outil n'est pas correctement positionné vers le haut ou vers le bas, vérifiez la position de la fourche ou l'installation et le réglage de l'interrupteur de fin de course. Assurez-vous que la fourche peut pousser le manchon de l'outil vers le haut et vers le bas avec précision, et que l'interrupteur de fin de course peut détecter précisément sa position.
  2. Gestion des pannes du manipulateur de changement d'outil
    (1) Si l'outil n'est pas serré fermement et tombe, ajustez le ressort de la griffe de serrage pour augmenter sa pression ou remplacez la goupille de serrage du manipulateur. Assurez-vous que le manipulateur peut maintenir fermement l'outil et l'empêcher de tomber pendant le changement d'outil.
    (2) Si l'outil ne peut pas être desserré après avoir été serré, ajustez l'écrou derrière le ressort de desserrage afin de garantir que la charge maximale ne dépasse pas la valeur nominale. Évitez que l'outil ne puisse pas être desserré en raison d'une pression excessive du ressort.
    (3) Si l'outil tombe pendant le changement, cela peut être dû au fait que le boîtier de broche ne revient pas au point de changement d'outil ou que ce dernier dérive. Actionnez à nouveau le boîtier de broche pour le ramener en position de changement d'outil et réinitialisez le point de changement d'outil afin de garantir la précision du processus.

 

IV. Prévention des défaillances des interrupteurs de course pour chaque position de mouvement d'axe des machines-outils à commande numérique
(A) Manifestations d'échec
Sur les machines-outils à commande numérique (CNC), afin de garantir la fiabilité du travail automatisé, un grand nombre de commutateurs de course sont utilisés pour détecter les positions de mouvement. Après un fonctionnement prolongé, les caractéristiques de mouvement des pièces mobiles changent, et la fiabilité et la qualité des dispositifs de pressage des commutateurs de course ont un impact majeur sur les performances globales de la machine-outil.
(B) Mesures préventives
Vérifiez et remplacez régulièrement les interrupteurs de course. Vérifiez régulièrement leur bon fonctionnement, notamment leur capacité à détecter précisément la position des pièces mobiles et l'absence de problèmes tels que desserrage ou de dommages. En cas de défaillance d'un interrupteur de course, il est nécessaire de le remplacer rapidement afin d'éliminer son impact sur la machine-outil. Lors de l'installation, assurez-vous que leur position est précise et stable afin d'éviter toute défaillance due à une installation incorrecte.

 

V. Prévention des défaillances des dispositifs auxiliaires de support des machines-outils CNC
(A) Système hydraulique

 

  1. Manifestations d'échec
    Des pompes à débit variable doivent être utilisées pour les pompes hydrauliques afin de réduire l'échauffement du système hydraulique. Le filtre installé dans le réservoir de carburant doit être nettoyé régulièrement avec de l'essence ou des ultrasons. Les défaillances courantes sont principalement l'usure du corps de pompe, les fissures et les dommages mécaniques.
  2. Mesures préventives
    (1) Nettoyez régulièrement le filtre pour garantir la propreté de l'huile hydraulique. Empêchez les impuretés de pénétrer dans le système hydraulique et d'endommager les composants hydrauliques.
    (2) En cas de défaillances telles que l'usure du corps de pompe, les fissures et les dommages mécaniques, des réparations majeures ou le remplacement de pièces sont généralement nécessaires. Lors de l'utilisation quotidienne, veillez à l'entretien du système hydraulique et évitez les surcharges et les chocs afin de prolonger la durée de vie de la pompe hydraulique.
    (B) Système pneumatique
  3. Manifestations d'échec
    Dans le système pneumatique utilisé pour le serrage d'outils ou de pièces, l'interrupteur de porte de sécurité et l'évacuation des copeaux dans le trou conique de la broche, le séparateur d'eau et le filtre à air doivent être vidangés et nettoyés régulièrement afin de garantir la sensibilité des pièces mobiles des composants pneumatiques. Un dysfonctionnement du noyau de soupape, une fuite d'air, une détérioration des composants pneumatiques et une défaillance de l'actionneur sont tous causés par une mauvaise lubrification. Par conséquent, le séparateur de brouillard d'huile doit être nettoyé régulièrement. De plus, l'étanchéité du système pneumatique doit être vérifiée régulièrement.
  4. Mesures préventives
    (1) Vidangez l'eau et nettoyez régulièrement le séparateur d'eau et le filtre à air afin de garantir que l'air entrant dans le système pneumatique est sec et propre. Empêchez l'humidité et les impuretés de pénétrer dans les composants pneumatiques et d'en altérer les performances.
    (2) Nettoyez régulièrement le séparateur de brouillard d'huile pour assurer une bonne lubrification des composants pneumatiques. Choisissez une huile de lubrification appropriée et effectuez un graissage et un nettoyage à intervalles réguliers.
    (3) Vérifiez régulièrement l'étanchéité du système pneumatique et détectez et traitez rapidement les problèmes de fuite d'air. Vérifiez les raccords de tuyauterie, les joints, les vannes et autres pièces pour garantir l'étanchéité du système pneumatique.
    (C) Système de lubrification
  5. Manifestations d'échec
    Elle comprend la lubrification des guides de machines-outils, des engrenages de transmission, des vis à billes, des boîtes à broches, etc. Le filtre à l'intérieur de la pompe de lubrification doit être nettoyé et remplacé régulièrement, généralement une fois par an.
  6. Mesures préventives
    (1) Nettoyez et remplacez régulièrement le filtre à l'intérieur de la pompe de lubrification pour garantir la propreté de l'huile de lubrification. Évitez que des impuretés ne pénètrent dans le système de lubrification et n'endommagent les composants.
    (2) Conformément au manuel d'utilisation de la machine-outil, lubrifiez et entretenez régulièrement chaque pièce lubrifiée. Choisissez l'huile de lubrification appropriée et ajustez la quantité et la durée de lubrification en fonction des besoins des différentes pièces.
    (D) Système de refroidissement
  7. Manifestations d'échec
    Il joue un rôle dans le refroidissement des outils et des pièces, ainsi que dans l'évacuation des copeaux. La buse de refroidissement doit être nettoyée régulièrement.
  8. Mesures préventives
    (1) Nettoyez régulièrement la buse de liquide de refroidissement pour garantir que le liquide de refroidissement peut être pulvérisé uniformément sur les outils et les pièces, jouant un bon rôle dans le refroidissement et le rinçage des copeaux.
    (2) Vérifier la concentration et le débit du liquide de refroidissement et les ajuster en fonction des exigences de traitement. S'assurer que les performances du liquide de refroidissement répondent aux besoins de traitement.
    (E) Dispositif d'élimination des copeaux
  9. Manifestations d'échec
    Le dispositif d'évacuation des copeaux est un accessoire doté de fonctions indépendantes, principalement destiné à assurer le bon déroulement de l'usinage automatique et à réduire la production de chaleur des machines-outils à commande numérique. Par conséquent, le dispositif d'évacuation des copeaux doit pouvoir éliminer les copeaux automatiquement et rapidement, et son installation doit généralement être au plus près de la zone de coupe de l'outil.
  10. Mesures préventives
    (1) Vérifiez régulièrement le fonctionnement du dispositif d'élimination des copeaux afin de garantir son élimination automatique et rapide. Nettoyez les copeaux à l'intérieur du dispositif pour éviter tout blocage.
    (2) Ajustez la position d'installation du dispositif d'évacuation des copeaux au plus près de la zone de coupe de l'outil afin d'améliorer l'efficacité de l'évacuation. Assurez-vous également que le dispositif d'évacuation des copeaux est solidement installé et qu'il ne risque pas de bouger ou de se déplacer pendant l'usinage.

 

VI. Conclusion
Les machines-outils CNC sont des équipements d'usinage automatisés intégrant contrôle informatique et mécatronique. Leur utilisation est un projet d'application technique. Une prévention et une maintenance efficaces sont les garanties fondamentales pour améliorer l'efficacité de ces machines. Bien que rares, les pannes mécaniques courantes ne doivent pas être ignorées. Les fabricants de machines-outils CNC doivent analyser et évaluer en profondeur les causes profondes des pannes, prendre des mesures préventives efficaces et réduire au maximum les temps d'arrêt dus aux pannes afin d'optimiser le fonctionnement de leurs machines.
En production, les fabricants doivent également renforcer la formation des opérateurs afin d'améliorer leurs compétences opérationnelles et leur sensibilisation à la maintenance. Ces derniers doivent respecter scrupuleusement les procédures d'exploitation, effectuer régulièrement la maintenance des machines-outils et détecter et gérer rapidement les risques de panne. Parallèlement, les fabricants doivent mettre en place un système de service après-vente performant, répondre rapidement aux besoins des clients et fournir un support technique et des services de maintenance professionnels. C'est la seule façon de garantir la stabilité du fonctionnement des machines-outils CNC, d'améliorer l'efficacité de la production et la qualité des produits, et de contribuer au développement de l'industrie manufacturière moderne.