Was sind die häufigsten Symptome mechanischer Ausfälle bei CNC-Drehmaschinen?

1. Ausfall einer Spindelkomponente (am häufigsten)

Die Spindel ist die zentrale Übertragungskomponente und häufige Erscheinungsformen sind:

Verringerte Bearbeitungsgenauigkeit: Werkstückabmessungen und Formgenauigkeit liegen außerhalb der Toleranz, z. B. nicht-konforme Zylindrizität und Rundheit sowie deutlich erhöhte Oberflächenrauheit;

Ungewöhnliche Geräusche/Vibrationen: Während des Maschinenbetriebs treten scharfe, unregelmäßige Geräusche auf, das Geräusch variiert mit der Spindelgeschwindigkeit und beim Schneiden sind Vibrationen wahrnehmbar;

Abnormale Bewegung: Die Spindel dreht sich überhaupt nicht oder ihre Geschwindigkeit ist instabil, sie erreicht die eingestellte Geschwindigkeit nicht oder kann Geschwindigkeitsänderungen nicht abschließen;

Abnormaler Temperaturanstieg: Die Spindel überhitzt ständig, was in schweren Fällen einen Temperaturalarm auslösen kann, und thermische Verformung kann zu einer Spindeldehnung führen, was die Bearbeitungsgenauigkeit beeinträchtigt.

Werkzeuganomalie: Das Werkzeug kann nicht festgezogen werden und neigt dazu, sich während der Bearbeitung zu lockern.

2. Fehler im Zufuhrsystem
Das Vorschubsystem ist für die Bewegung des Arbeitstisches/Werkzeugs verantwortlich. Zu den häufigsten Symptomen gehören:

Kriechphänomen: Bei niedrigen Vorschubgeschwindigkeiten bewegt sich der Arbeitstisch/das Werkzeug intermittierend und mit unterschiedlicher Geschwindigkeit, was die Oberflächenbeschaffenheit stark beeinträchtigt.

Genauigkeitsabweichung: Bei der Rückwärtsbewegung kommt es zu erheblichen Verschiebungsabweichungen des Arbeitstisches, was zu ungenauen Konturen bei der kontinuierlichen Konturbearbeitung und einer Verschlechterung der Gesamtbearbeitungsgenauigkeit führt.

Überlastalarm: Das Steuerungssystem löst einen Überlastalarm aus, der zu einem abrupten Stopp der Vorschubbewegung führt. Dies wird häufig durch das Festklemmen mechanischer Komponenten verursacht.

Übermäßiges Spiel: Nach längerem Verschleiß der Leitspindel und der Führungsschienen kommt es während des Betriebs zu erheblichen seitlichen Bewegungen, die zu einer kontinuierlichen Verschlechterung der Positionierungsgenauigkeit führen.

3. Fehlfunktionen des automatischen Werkzeugwechslers (ATC).

Zu den häufigsten Symptomen gehören:

Werkzeugwechselstau: Das Werkzeugmagazin oder der Roboterarm stoppt plötzlich mitten im Werkzeugwechselprozess, wodurch der Wechsel nicht reibungslos abgeschlossen werden kann und der Bearbeitungsfluss unterbrochen wird;

Ungewöhnliche Werkzeugspannung: Das Werkzeug lässt sich nicht richtig einspannen, lockert sich leicht oder lässt sich nach dem Einspannen nicht richtig lösen, was einen Werkzeugwechsel verhindert, die Bearbeitungsgenauigkeit beeinträchtigt und sogar Sicherheitsprobleme verursacht;

Ungenaue Positionierung: Indexierungsabweichung des Werkzeugmagazins, Werkzeugpositionsverschiebungen nach dem Werkzeugwechsel, wodurch eine direkte Bearbeitung verhindert wird.

4. Fehlfunktionen des Übertragungssystems und der Hilfskomponenten

Zu den häufigsten Symptomen gehören:

Übertragungsfehler: Alterung und Bruch des Zahnriemens, starker Getriebeverschleiß, was zu einer abnormalen Kraftübertragung und einem Leistungsverlust der Spindel/Vorschubachse führt;

Dichtungsfehler: Öllecks im Getriebe und im Hydrauliksystem, Undichtigkeiten in der hydraulischen Spannfutterleitung und Druckschwankungen im Pneumatikkreislauf, was zu einer unzureichenden Spannkraft führt;

Anormaler Betrieb der Führungsschiene: Kratzer auf den gusseisernen Führungsschienen, Beschädigung des Laufbahnkäfigs der Linearführungsschiene, was zu Laufstaus und erhöhter Reibung führt.