Neuigkeiten – Detaillierte Erklärung häufiger Störungen beim Lösen von Werkzeugen in Bearbeitungszentren und deren Lösungen.

Analyse und Lösungen für Störungen beim Lösen von Werkzeugen in Bearbeitungszentren

Zusammenfassung: In diesem Dokument werden häufige Störungen beim Lösen von Werkzeugen in Bearbeitungszentren und die entsprechenden Lösungen detailliert beschrieben. Der automatische Werkzeugwechsler (ATC) eines Bearbeitungszentrums hat entscheidenden Einfluss auf die Effizienz und Präzision der Bearbeitung, und Störungen beim Lösen von Werkzeugen sind dabei relativ häufige und komplexe Probleme. Durch eine gründliche Analyse verschiedener Störungsursachen, wie z. B. Anomalien an Komponenten wie dem Magnetventil zum Lösen von Werkzeugen, dem Spindel-Werkzeugschlagzylinder, den Federplatten und den Zugklauen sowie Problemen mit Luftquellen, Knöpfen und Schaltkreisen, und die entsprechenden Maßnahmen zur Fehlerbehebung soll das Dokument Bedienern und Wartungspersonal von Bearbeitungszentren dabei helfen, Störungen beim Lösen von Werkzeugen schnell und genau zu diagnostizieren und zu beheben, den normalen und stabilen Betrieb der Bearbeitungszentren sicherzustellen und die Produktionseffizienz und Verarbeitungsqualität zu verbessern.

I. Einleitung

Als Kernausrüstung im Bereich der modernen mechanischen Bearbeitung hat der automatische Werkzeugwechsler (ATC) eines Bearbeitungszentrums die Bearbeitungseffizienz und -präzision erheblich verbessert. Dabei ist das Lösen des Werkzeugs ein zentrales Element im automatischen Werkzeugwechselprozess. Tritt eine Fehlfunktion beim Lösen des Werkzeugs auf, führt dies unmittelbar zu einer Unterbrechung der Bearbeitung und beeinträchtigt den Produktionsfortschritt und die Produktqualität. Daher ist es von großer Bedeutung, die häufigsten Störungen beim Lösen des Werkzeugs in Bearbeitungszentren und deren Lösungen genau zu kennen.

II. Übersicht über die Arten automatischer Werkzeugwechsler in Bearbeitungszentren und Störungen beim Lösen der Werkzeuge

Für den automatischen Werkzeugwechsler (ATC) in Bearbeitungszentren gibt es hauptsächlich zwei gängige Methoden zum Werkzeugwechsel. Bei der einen wird das Werkzeug direkt von der Spindel aus dem Werkzeugmagazin gewechselt. Diese Methode eignet sich für kleine Bearbeitungszentren mit relativ kleinem Werkzeugmagazin, weniger Werkzeugen und relativ einfachen Werkzeugwechselvorgängen. Bei Störungen wie herabfallenden Werkzeugen lässt sich die Ursache des Problems dank der relativ unkomplizierten Struktur leicht finden und schnell beheben. Bei der anderen Methode wird der Werkzeugwechsel zwischen Spindel und Werkzeugmagazin mithilfe eines Manipulators durchgeführt. Diese Methode ist hinsichtlich Struktur und Funktionsweise relativ komplex und erfordert das koordinierte Zusammenwirken mehrerer mechanischer Komponenten und Vorgänge. Daher sind die Wahrscheinlichkeit und Art von Störungen beim Lösen des Werkzeugs relativ zahlreich.
Beim Einsatz von Bearbeitungszentren ist das Versagen beim Lösen des Werkzeugs eine typische Manifestation von Fehlfunktionen beim Lösen des Werkzeugs. Diese Fehlfunktion kann verschiedene Ursachen haben. Im Folgenden werden die verschiedenen Ursachen für Fehlfunktionen detailliert analysiert.

III. Ursachenanalyse für Fehlfunktionen beim Lösen des Werkzeugs

(I) Beschädigung des Werkzeuglösemagnetventils

Das Magnetventil zum Lösen des Werkzeugs spielt eine Schlüsselrolle bei der Steuerung der Durchflussrichtung von Luft oder Hydrauliköl während des Lösens des Werkzeugs. Ein beschädigtes Magnetventil kann den Luft- oder Ölkreislauf möglicherweise nicht mehr normal schalten, wodurch die zum Lösen des Werkzeugs erforderliche Leistung nicht mehr an die entsprechenden Komponenten übertragen werden kann. Beispielsweise können Probleme wie das Feststecken des Ventilkerns oder das Durchbrennen der elektromagnetischen Spule im Magnetventil auftreten. Wenn der Ventilkern feststeckt, kann das Magnetventil den Ein-/Aus-Zustand der Kanäle im Ventil nicht mehr gemäß den Anweisungen ändern. Ein Durchbrennen der elektromagnetischen Spule führt direkt zum Verlust der Steuerfunktion des Magnetventils.

(II) Beschädigung des Spindelwerkzeug-Schlagzylinders

Der Spindel-Werkzeugschlagzylinder ist eine wichtige Komponente, die die Kraft zum Lösen des Werkzeugs bereitstellt. Schäden am Werkzeugschlagzylinder können sich in Form von Luft- oder Öllecks äußern, die durch Alterung oder Dichtungsschäden verursacht werden. Dies führt dazu, dass der Werkzeugschlagzylinder nicht genügend Schub oder Zug erzeugen kann, um den Werkzeuglösevorgang abzuschließen. Darüber hinaus beeinträchtigen Verschleiß oder Verformung von Komponenten wie Kolben und Kolbenstange im Werkzeugschlagzylinder dessen normale Funktion und behindern den Werkzeuglösevorgang.

(III) Schäden an den Spindelfederplatten

Die Spindelfederplatten spielen beim Lösen des Werkzeugs eine unterstützende Rolle, indem sie beispielsweise beim Anziehen und Lösen des Werkzeugs einen gewissen elastischen Puffer bieten. Beschädigte Federplatten können möglicherweise nicht mehr die erforderliche Federkraft bereitstellen, was zu einem ungleichmäßigen Lösen des Werkzeugs führt. Die Federplatten können brechen, sich verformen oder ihre Elastizität kann nachlassen. Eine gebrochene Federplatte funktioniert nicht mehr normal. Eine verformte Federplatte verändert ihre Kraftaufnahmeeigenschaften, und die nachlassende Elastizität kann dazu führen, dass sich das Werkzeug beim Lösen des Werkzeugs nicht vollständig aus der Spindel löst.

(IV) Beschädigung der Spindelzugklauen

Die Spindelzugklauen sind Komponenten, die den Werkzeugschaft direkt berühren, um das Werkzeug festzuziehen und zu lösen. Verschleiß durch Langzeitgebrauch kann zu Schäden an den Zugklauen führen. Dies führt zu einer Verschlechterung der Passgenauigkeit zwischen den Zugklauen und dem Werkzeugschaft und dazu, dass das Werkzeug nicht mehr effektiv gegriffen oder gelöst werden kann. Die Zugklauen können auch schwere Schäden wie Brüche oder Verformungen aufweisen. In solchen Fällen lässt sich das Werkzeug nicht mehr normal lösen.

(V) Unzureichende Luftzufuhr

Bei Bearbeitungszentren mit pneumatischem Werkzeuglösesystem sind Stabilität und Leistung der Druckluftversorgung entscheidend für den Werkzeuglösevorgang. Ursachen für eine unzureichende Druckluftversorgung können beispielsweise ein Kompressorausfall, ein Bruch oder eine Verstopfung der Druckluftleitungen oder eine falsche Einstellung des Druckluftdrucks sein. Bei unzureichendem Druckluftdruck kann die Werkzeuglösevorrichtung nicht ausreichend mit Strom versorgt werden. Dies führt dazu, dass Komponenten wie der Werkzeugschlagzylinder nicht mehr ordnungsgemäß funktionieren und das Werkzeug nicht mehr gelöst werden kann.

(VI) Schlechter Kontakt des Werkzeuglöseknopfes

Der Werkzeuglösetaster ist ein Bedienelement, mit dem Bediener den Werkzeuglösebefehl auslösen. Ein schlechter Kontakt des Tasters kann dazu führen, dass das Werkzeuglösesignal nicht ordnungsgemäß an die Steuerung übertragen wird und der Werkzeuglösevorgang nicht gestartet werden kann. Ein schlechter Kontakt des Tasters kann beispielsweise durch Oxidation, Verschleiß der internen Kontakte oder einen Federfehler verursacht werden.

(VII) Unterbrochene Schaltkreise

Die Werkzeuglösesteuerung eines Bearbeitungszentrums erfordert den Anschluss elektrischer Schaltkreise. Defekte Schaltkreise führen zur Unterbrechung der Steuersignale. Beispielsweise können die Schaltkreise, die Komponenten wie das Werkzeuglösemagnetventil und den Werkzeugschlagzylindersensor verbinden, durch langfristige Vibrationen, Verschleiß oder Zugkräfte beschädigt werden. Nach einer Unterbrechung der Schaltkreise empfangen die entsprechenden Komponenten nicht mehr die korrekten Steuersignale, und der Werkzeuglösevorgang kann nicht mehr normal ausgeführt werden.

(VIII) Ölmangel im Ölbecher des Werkzeugschlagzylinders

Bei Bearbeitungszentren mit hydraulischem Werkzeugzylinder beeinträchtigt Ölmangel im Ölbehälter des Werkzeugzylinders dessen normalen Betrieb. Unzureichendes Öl führt zu einer schlechten Schmierung im Werkzeugzylinder, erhöht den Reibungswiderstand zwischen den Komponenten und kann dazu führen, dass der Werkzeugzylinder nicht genügend Öldruck für die Kolbenbewegung aufbauen kann. Dies beeinträchtigt den reibungslosen Ablauf des Werkzeuglösevorgangs.

(IX) Die Werkzeugschaftspannzange des Kunden entspricht nicht den erforderlichen Spezifikationen

Wenn die vom Kunden verwendete Spannzange nicht den Anforderungen des Bearbeitungszentrums entspricht, können beim Lösen des Werkzeugs Probleme auftreten. Ist die Spannzange beispielsweise zu groß oder zu klein, können die Spindelzugklauen den Werkzeugschaft möglicherweise nicht richtig greifen oder lösen. Oder es entsteht beim Lösen des Werkzeugs ein ungewöhnlicher Widerstand, sodass das Werkzeug nicht gelöst werden kann.

IV. Methoden zur Fehlerbehebung bei Fehlfunktionen beim Lösen des Werkzeugs

(I) Überprüfen Sie die Funktion des Magnetventils und ersetzen Sie es, wenn es beschädigt ist

Überprüfen Sie zunächst mit professionellem Werkzeug die Funktion des Magnetventils zum Lösen des Werkzeugs. Beobachten Sie, ob der Ventileinsatz des Magnetventils beim Ein- und Ausschalten normal funktioniert, oder prüfen Sie mit einem Multimeter, ob der Widerstandswert der Magnetspule des Magnetventils im Normbereich liegt. Sollte der Ventileinsatz festsitzen, können Sie versuchen, das Magnetventil zu reinigen und zu warten, um Verunreinigungen und Schmutz von der Oberfläche des Ventileinsatzes zu entfernen. Sollte die Magnetspule durchbrennen, muss ein neues Magnetventil eingebaut werden. Achten Sie beim Austausch des Magnetventils darauf, ein Produkt mit dem gleichen oder einem kompatiblen Modell wie das Original zu wählen und es gemäß den korrekten Installationsschritten einzubauen.

(II) Überprüfen Sie die Funktion des Werkzeugschlagzylinders und ersetzen Sie ihn, wenn er beschädigt ist

Überprüfen Sie beim Spindel-Werkzeugschlagzylinder die Dichtleistung, die Kolbenbewegung usw. Sie können vorab beurteilen, ob die Dichtungen beschädigt sind, indem Sie auf Luft- oder Öllecks an der Außenseite des Werkzeugschlagzylinders achten. Bei Undichtigkeiten ist es notwendig, den Werkzeugschlagzylinder zu zerlegen und die Dichtungen auszutauschen. Überprüfen Sie gleichzeitig, ob Komponenten wie Kolben und Kolbenstange Verschleiß oder Verformungen aufweisen. Bei Problemen sollten die entsprechenden Komponenten rechtzeitig ausgetauscht werden. Achten Sie beim Einbau des Werkzeugschlagzylinders darauf, Hub und Position des Kolbens anzupassen, um sicherzustellen, dass sie den Anforderungen des Werkzeuglösevorgangs entsprechen.

(III) Überprüfen Sie den Grad der Beschädigung der Federplatten und ersetzen Sie sie gegebenenfalls

Achten Sie bei der Überprüfung der Spindelfederplatten sorgfältig auf offensichtliche Beschädigungen wie Brüche oder Verformungen. Leicht verformte Federplatten können Sie reparieren. Bei gebrochenen, stark verformten oder geschwächten Federplatten müssen jedoch neue Federplatten eingesetzt werden. Achten Sie beim Austausch der Federplatten auf die Auswahl geeigneter Spezifikationen und Materialien, um sicherzustellen, dass ihre Leistung den Anforderungen des Bearbeitungszentrums entspricht.

(IV) Überprüfen Sie, ob die Spindelzugklauen in gutem Zustand sind und ersetzen Sie sie, wenn sie beschädigt oder abgenutzt sind

Bei der Überprüfung der Spindelzugklauen ist zunächst auf Verschleiß, Brüche usw. zu achten. Anschließend wird mit Spezialwerkzeugen die Passgenauigkeit zwischen Zugklauen und Werkzeugschaft gemessen, z. B. ob der Spalt zu groß ist. Abgenutzte Zugklauen können repariert werden. Beispielsweise kann die Oberflächenpräzision durch Schleifen und andere Verfahren wiederhergestellt werden. Gebrochene oder stark abgenutzte Zugklauen, die nicht repariert werden können, müssen durch neue Zugklauen ersetzt werden. Nach dem Austausch der Zugklauen sollte eine Fehlersuche durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass sie das Werkzeug korrekt greifen und freigeben können.

(V) Überprüfen Sie den Grad der Beschädigung des Knopfes und ersetzen Sie ihn, wenn er beschädigt ist

Demontieren Sie das Gehäuse des Werkzeuglöseknopfs und prüfen Sie die Oxidation und Abnutzung der inneren Kontakte sowie die Elastizität der Feder. Sollten die Kontakte oxidiert sein, können Sie die Oxidschicht vorsichtig mit Schleifpapier entfernen. Bei starkem Verschleiß der Kontakte oder einem Federversagen sollte ein neuer Knopf eingesetzt werden. Achten Sie beim Einbau des Knopfs darauf, dass dieser fest sitzt, sich normal bedienen lässt und das Werkzeuglösesignal präzise an die Steuerung überträgt.

(VI) Prüfen, ob die Schaltkreise unterbrochen sind

Überprüfen Sie die Steuerkreise zum Lösen des Werkzeugs auf unterbrochene Schaltkreise. Bei verdächtigen defekten Teilen können Sie mit einem Multimeter einen Durchgangstest durchführen. Wenn sich herausstellt, dass die Schaltkreise unterbrochen sind, ermitteln Sie die genaue Position der Unterbrechung, trennen Sie den beschädigten Teil des Schaltkreises ab und verbinden Sie die Kabel anschließend mit geeigneten Werkzeugen wie Schweißen oder Crimpen. Isolieren Sie nach dem Anschließen die Schaltkreisverbindungen mit Isoliermaterial wie Isolierband, um Kurzschlüsse und andere Probleme zu vermeiden.

(VII) Füllen Sie Öl in den Ölbecher des Werkzeugschlagzylinders

Wenn die Störung durch Ölmangel im Ölbehälter des Werkzeugschlagzylinders verursacht wird, ermitteln Sie zunächst die Position des Ölbehälters. Füllen Sie dann langsam Öl des angegebenen Hydrauliköls in den Ölbehälter. Beobachten Sie dabei den Ölstand im Ölbehälter und achten Sie darauf, dass der obere Grenzwert des Ölbehälters nicht überschritten wird. Starten Sie nach dem Einfüllen des Öls das Bearbeitungszentrum und führen Sie mehrere Tests zum Lösen des Werkzeugs durch, um eine vollständige Ölzirkulation im Werkzeugschlagzylinder zu gewährleisten und dessen ordnungsgemäße Funktion sicherzustellen.

(VIII) Installieren Sie Spannzangen, die dem Standard entsprechen

Wenn festgestellt wird, dass die Werkzeugschaftspannzange des Kunden nicht den erforderlichen Spezifikationen entspricht, sollte der Kunde rechtzeitig informiert und aufgefordert werden, die Werkzeugschaftspannzange auszutauschen, die den Standardspezifikationen des Bearbeitungszentrums entspricht. Testen Sie nach dem Austausch der Spannzange die Installation des Werkzeugs und den Werkzeuglösevorgang, um sicherzustellen, dass keine durch Spannzangenprobleme verursachten Fehlfunktionen beim Werkzeuglösen mehr auftreten.

V. Vorbeugende Maßnahmen bei Störungen beim Lösen des Werkzeugs

Neben der Möglichkeit, auftretende Fehlfunktionen beim Lösen des Werkzeugs umgehend zu beheben, können einige vorbeugende Maßnahmen die Wahrscheinlichkeit von Fehlfunktionen beim Lösen des Werkzeugs wirksam verringern.

(I) Regelmäßige Wartung

Erstellen Sie einen angemessenen Wartungsplan für das Bearbeitungszentrum und prüfen, reinigen, schmieren und justieren Sie regelmäßig die Komponenten, die mit der Werkzeugentspannung zusammenhängen. Überprüfen Sie beispielsweise regelmäßig den Betriebszustand des Magnetventils zur Werkzeugentspannung und reinigen Sie den Ventileinsatz. Überprüfen Sie die Dichtungen und den Ölzustand des Werkzeugzylinders und ersetzen Sie alternde Dichtungen umgehend und füllen Sie Öl nach. Überprüfen Sie den Verschleiß der Spindelzugklauen und Federplatten und führen Sie notwendige Reparaturen oder Austausche durch.

(II) Richtige Bedienung und Verwendung

Bediener sollten professionell geschult und mit den Betriebsabläufen des Bearbeitungszentrums vertraut sein. Verwenden Sie während des Betriebs den Werkzeuglöseknopf korrekt und vermeiden Sie Fehlbedienungen. Drücken Sie beispielsweise den Werkzeuglöseknopf nicht gewaltsam, während sich das Werkzeug dreht, um eine Beschädigung der Werkzeuglösekomponenten zu vermeiden. Achten Sie gleichzeitig auf die korrekte Montage des Werkzeugschafts und stellen Sie sicher, dass die Spannzange den erforderlichen Spezifikationen entspricht.

(III) Umweltkontrolle

Halten Sie die Arbeitsumgebung des Bearbeitungszentrums sauber, trocken und temperiert. Vermeiden Sie das Eindringen von Verunreinigungen wie Staub und Feuchtigkeit in die Werkzeugentspannvorrichtung, um Rost, Korrosion oder Verstopfung der Komponenten zu vermeiden. Halten Sie die Temperatur der Arbeitsumgebung innerhalb des zulässigen Bereichs des Bearbeitungszentrums, um Leistungseinbußen oder Schäden an Komponenten durch zu hohe oder zu niedrige Temperaturen zu vermeiden.

VI. Fazit

Störungen beim Lösen der Werkzeuge in Bearbeitungszentren sind einer der wichtigsten Faktoren, die den normalen Betrieb von Bearbeitungszentren beeinträchtigen. Durch eine detaillierte Analyse der häufigsten Ursachen für Störungen beim Lösen der Werkzeuge, einschließlich Schäden an Komponenten wie dem Magnetventil zum Lösen der Werkzeuge, dem Spindelwerkzeug-Schlagzylinder, den Federplatten und den Zugklauen sowie Problemen im Zusammenhang mit Luftquellen, Knöpfen und Schaltkreisen, und kombiniert mit entsprechenden Methoden zur Fehlerbehebung für verschiedene Störungsursachen, wie z. B. Erkennen und Ersetzen beschädigter Komponenten, Nachfüllen von Öl und Anpassen von Schaltkreisen, und kombiniert mit vorbeugenden Maßnahmen gegen Störungen beim Lösen der Werkzeuge, wie z. B. regelmäßige Wartung, korrekte Bedienung und Verwendung sowie Umweltkontrolle, kann die Zuverlässigkeit des Lösens der Werkzeuge in Bearbeitungszentren effektiv verbessert, die Wahrscheinlichkeit von Störungen verringert, der effiziente und stabile Betrieb von Bearbeitungszentren sichergestellt und die Produktionseffizienz und Produktqualität der mechanischen Bearbeitung verbessert werden. Bediener und Wartungspersonal von Bearbeitungszentren sollten diese Störungsursachen und -lösungen genau kennen, damit sie Störungen beim Lösen der Werkzeugspannung in der Praxis schnell und präzise diagnostizieren und beheben und die Produktion und Fertigung von Unternehmen tatkräftig unterstützen können.