Análise e Soluções para Falhas de Desfixação de Ferramentas em Centros de Usinagem
Resumo: Este artigo aborda detalhadamente as avarias comuns no desbloqueio de ferramentas em centros de usinagem e suas respectivas soluções. O trocador automático de ferramentas (ATC) de um centro de usinagem tem um impacto crucial na eficiência e precisão do processamento, e as avarias no desbloqueio de ferramentas são problemas relativamente comuns e complexos. Por meio de uma análise aprofundada das diferentes causas de avarias, como anormalidades em componentes como a válvula solenoide de desbloqueio da ferramenta, o cilindro de impacto da ferramenta do fuso, placas de mola e garras de tração, bem como problemas relacionados a fontes de ar, botões e circuitos, e combinado com as medidas de solução de problemas correspondentes, o objetivo é auxiliar operadores e pessoal de manutenção de centros de usinagem a diagnosticar e solucionar avarias no desbloqueio de ferramentas de forma rápida e precisa, garantir a operação normal e estável dos centros de usinagem e melhorar a eficiência da produção e a qualidade do processamento.
I. Introdução
Como equipamento essencial na área de processamento mecânico moderno, o trocador automático de ferramentas (ATC) de um centro de usinagem tem aprimorado significativamente a eficiência e a precisão do processamento. Entre eles, a operação de desfixação de ferramentas é um elo fundamental no processo de troca automática de ferramentas. Uma falha na desfixação de ferramentas, por exemplo, leva diretamente à interrupção do processamento e afeta o andamento da produção e a qualidade do produto. Portanto, é de grande importância ter um conhecimento profundo das falhas comuns na desfixação de ferramentas em centros de usinagem e suas soluções.
II. Visão geral dos tipos de trocadores automáticos de ferramentas em centros de usinagem e mau funcionamento no desbloqueio de ferramentas
Existem principalmente dois tipos comumente usados de métodos de troca de ferramentas para o trocador automático de ferramentas (ATC) em centros de usinagem. Um é que a ferramenta é trocada diretamente pelo fuso a partir do magazine de ferramentas. Este método é aplicável a pequenos centros de usinagem, caracterizados por um magazine de ferramentas relativamente pequeno, menos ferramentas e operações de troca de ferramentas relativamente simples. Quando ocorrem maus funcionamentos, como queda de ferramentas, devido à estrutura relativamente descomplicada, é fácil encontrar a causa raiz do problema e eliminá-lo em tempo hábil. O outro é confiar em um manipulador para completar a troca de ferramentas entre o fuso e o magazine de ferramentas. Das perspectivas de estrutura e operação, este método é relativamente complexo, envolvendo a cooperação coordenada de múltiplos componentes mecânicos e operações. Portanto, a probabilidade e os tipos de mau funcionamento durante o processo de desfixação da ferramenta são relativamente numerosos.
Durante o uso de centros de usinagem, a falha na liberação da ferramenta é uma manifestação típica de mau funcionamento no desbloqueio da ferramenta. Esse mau funcionamento pode ser causado por diversos motivos, e a seguir, analisaremos detalhadamente as diversas causas de mau funcionamento.
Durante o uso de centros de usinagem, a falha na liberação da ferramenta é uma manifestação típica de mau funcionamento no desbloqueio da ferramenta. Esse mau funcionamento pode ser causado por diversos motivos, e a seguir, analisaremos detalhadamente as diversas causas de mau funcionamento.
III. Análise das Causas de Falhas no Desbloqueio de Ferramentas
(I) Danos na válvula solenóide de desbloqueio da ferramenta
A válvula solenoide de desbloqueio da ferramenta desempenha um papel fundamental no controle da direção do fluxo de ar ou óleo hidráulico durante o processo de desbloqueio da ferramenta. Quando a válvula solenoide está danificada, ela pode não ser capaz de comutar o circuito de ar ou óleo normalmente, resultando na incapacidade de transmitir a energia necessária para o desbloqueio da ferramenta aos componentes correspondentes. Por exemplo, problemas como o travamento do núcleo da válvula ou a queima da bobina eletromagnética podem ocorrer na válvula solenoide. Se o núcleo da válvula estiver preso, a válvula solenoide não será capaz de alterar o estado liga-desliga dos canais internos da válvula de acordo com as instruções. A queima da bobina eletromagnética levará diretamente à perda da função de controle da válvula solenoide.
(II) Danos ao Cilindro de Impacto da Ferramenta do Eixo
O cilindro de impacto da ferramenta do fuso é um componente importante que fornece a potência necessária para o desbloqueio da ferramenta. Danos ao cilindro de impacto podem se manifestar como vazamento de ar ou óleo causados pelo envelhecimento ou danos nas vedações, resultando na incapacidade do cilindro de impacto de gerar empuxo ou tração suficientes para concluir a operação de desbloqueio da ferramenta. Além disso, o desgaste ou a deformação de componentes como o pistão e a haste do pistão dentro do cilindro de impacto também afetarão seu desempenho normal e impedirão a operação de desbloqueio da ferramenta.
(III) Danos nas placas de mola do eixo
As placas de mola do fuso desempenham um papel auxiliar no processo de desfixação da ferramenta, por exemplo, fornecendo um certo amortecimento elástico quando a ferramenta é apertada e afrouxada. Quando danificadas, as placas de mola podem não ser capazes de fornecer a força elástica adequada, resultando em uma operação de desfixação da ferramenta irregular. As placas de mola podem apresentar situações como fratura, deformação ou enfraquecimento da elasticidade. Uma placa de mola fraturada não será capaz de funcionar normalmente. Uma placa de mola deformada alterará suas características de suporte de força, e o enfraquecimento da elasticidade pode fazer com que a ferramenta não se desprenda completamente do estado apertado do fuso durante o processo de desfixação da ferramenta.
(IV) Danos nas garras de tração do fuso
As garras de tração do fuso são componentes que entram em contato direto com a haste da ferramenta para apertá-la e soltá-la. Danos às garras de tração podem ser causados pelo desgaste devido ao uso prolongado, resultando na diminuição da precisão do encaixe entre as garras de tração e a haste da ferramenta e na incapacidade de segurar ou soltar a ferramenta com eficácia. As garras de tração também podem sofrer danos graves, como fratura ou deformação. Nesses casos, a ferramenta não poderá ser afrouxada normalmente.
(V) Fonte de ar insuficiente
Em centros de usinagem equipados com sistema pneumático de desbloqueio de ferramentas, a estabilidade e a adequação da fonte de ar são cruciais para a operação de desbloqueio da ferramenta. A insuficiência da fonte de ar pode ser causada por motivos como falhas no compressor de ar, ruptura ou bloqueio de tubulações de ar e ajuste inadequado da pressão da fonte de ar. Quando a pressão da fonte de ar é insuficiente, ela não consegue fornecer potência suficiente para o dispositivo de desbloqueio da ferramenta, resultando na incapacidade de componentes como o cilindro de impacto da ferramenta de funcionarem normalmente, e, portanto, ocorre o mau funcionamento, impossibilitando a liberação da ferramenta.
(VI) Mau contato do botão de desbloqueio da ferramenta
O botão de desbloqueio da ferramenta é um componente operacional utilizado pelos operadores para acionar a instrução de desbloqueio da ferramenta. Se o botão apresentar mau contato, o sinal de desbloqueio da ferramenta pode não ser transmitido normalmente ao sistema de controle, impossibilitando o início da operação de desbloqueio. O mau contato do botão pode ser causado por fatores como oxidação, desgaste dos contatos internos ou falha da mola.
(VII) Circuitos Quebrados
O controle de desbloqueio de ferramentas de um centro de usinagem envolve a conexão de circuitos elétricos. Circuitos rompidos levam à interrupção dos sinais de controle. Por exemplo, os circuitos que conectam componentes como a válvula solenoide de desbloqueio da ferramenta e o sensor do cilindro de impacto da ferramenta podem ser rompidos devido a vibração prolongada, desgaste ou tração por forças externas. Após a interrupção dos circuitos, os componentes relevantes não podem receber os sinais de controle corretos e a operação de desbloqueio da ferramenta não pode ser executada normalmente.
(VIII) Falta de óleo no copo de óleo do cilindro de impacto da ferramenta
Em centros de usinagem equipados com cilindro hidráulico de impacto, a falta de óleo no reservatório de óleo do cilindro afetará o funcionamento normal do mesmo. Óleo insuficiente resultará em lubrificação deficiente dentro do cilindro, aumentando a resistência ao atrito entre os componentes e podendo também fazer com que o cilindro não consiga gerar pressão de óleo suficiente para impulsionar o movimento do pistão, afetando assim o bom andamento da operação de desbloqueio da ferramenta.
(IX) A pinça da haste da ferramenta do cliente não atende às especificações exigidas
Se a pinça da haste da ferramenta utilizada pelo cliente não atender às especificações exigidas pelo centro de usinagem, poderão ocorrer problemas durante o processo de desfixação da ferramenta. Por exemplo, se o tamanho da pinça for muito grande ou muito pequeno, as garras de tração do fuso podem não conseguir segurar ou soltar a haste da ferramenta corretamente, ou gerar resistência anormal durante o desfixamento da ferramenta, resultando na falha na liberação da ferramenta.
IV. Métodos de solução de problemas para mau funcionamento de desfixação de ferramentas
(I) Verifique o funcionamento da válvula solenóide e substitua-a se estiver danificada
Primeiramente, utilize ferramentas profissionais para verificar o funcionamento da válvula solenoide de desbloqueio. Você pode observar se o núcleo da válvula solenoide funciona normalmente ao ligá-la e desligá-la, ou usar um multímetro para verificar se a resistência da bobina eletromagnética da válvula solenoide está dentro da faixa normal. Se for constatado que o núcleo da válvula está preso, você pode tentar limpá-la e fazer a manutenção da válvula solenoide para remover impurezas e sujeira da superfície do núcleo. Se a bobina eletromagnética queimar, será necessário substituir uma nova válvula solenoide. Ao substituir a válvula solenoide, certifique-se de selecionar um produto com o mesmo modelo ou compatível com o original e instale-o de acordo com as etapas de instalação corretas.
(II) Verifique o funcionamento do cilindro de impacto da ferramenta e substitua-o se estiver danificado
Para o cilindro de impacto da ferramenta do fuso, verifique o desempenho da vedação, o movimento do pistão, etc. Você pode avaliar preliminarmente se as vedações estão danificadas observando se há vazamento de ar ou óleo na parte externa do cilindro de impacto da ferramenta. Se houver vazamento, é necessário desmontar o cilindro de impacto da ferramenta e substituir as vedações. Ao mesmo tempo, verifique se há desgaste ou deformação em componentes como o pistão e a haste do pistão. Se houver problemas, os componentes correspondentes devem ser substituídos em tempo hábil. Ao instalar o cilindro de impacto da ferramenta, preste atenção ao ajuste do curso e da posição do pistão para garantir que ele corresponda aos requisitos da operação de desfixação da ferramenta.
(III) Verifique o grau de dano nas placas de mola e substitua-as se necessário
Ao verificar as placas de mola do fuso, verifique cuidadosamente se há sinais óbvios de danos, como fraturas ou deformações. Para placas de mola levemente deformadas, você pode tentar repará-las. No entanto, para placas de mola fraturadas, severamente deformadas ou com elasticidade enfraquecida, novas placas de mola devem ser substituídas. Ao substituir as placas de mola, preste atenção à seleção de especificações e materiais adequados para garantir que seu desempenho atenda aos requisitos do centro de usinagem.
(IV) Verifique se as garras de tração do eixo estão em boas condições e substitua-as se estiverem danificadas ou gastas
Ao verificar as garras de tração do fuso, observe primeiro se há desgaste, fratura, etc. na aparência das garras de tração. Em seguida, use ferramentas especiais para medir a precisão do encaixe entre as garras de tração e a haste da ferramenta, como, por exemplo, se a folga é muito grande. Se as garras de tração estiverem desgastadas, elas podem ser reparadas. Por exemplo, a precisão da superfície pode ser restaurada por meio de retificação e outros processos. Para garras de tração que estejam fraturadas ou severamente desgastadas e não possam ser reparadas, novas garras de tração devem ser substituídas. Após a substituição das garras de tração, deve-se realizar uma depuração para garantir que elas possam segurar e soltar a ferramenta corretamente.
(V) Verifique o grau de dano do botão e substitua-o se estiver danificado
Para o botão de liberação da ferramenta, desmonte a carcaça do botão e verifique a oxidação e o desgaste dos contatos internos, bem como a elasticidade da mola. Se os contatos estiverem oxidados, você pode usar uma lixa para polir suavemente e remover a camada de óxido. Se os contatos estiverem muito desgastados ou a mola falhar, um novo botão deve ser substituído. Ao instalar o botão, certifique-se de que ele esteja firmemente instalado, que a sensação de operação esteja normal e que ele possa transmitir com precisão o sinal de liberação da ferramenta para o sistema de controle.
(VI) Verifique se os circuitos estão quebrados
Verifique os circuitos de controle de desconexão da ferramenta para ver se há algum circuito rompido. Em caso de suspeita de peças quebradas, você pode usar um multímetro para realizar um teste de continuidade. Se for constatado que os circuitos estão rompidos, descubra a posição específica da ruptura, corte a parte danificada do circuito e, em seguida, use ferramentas de conexão de fios adequadas, como solda ou crimpagem, para conectá-los. Após a conexão, use materiais isolantes, como fita isolante, para isolar as juntas do circuito e evitar curto-circuitos e outros problemas.
(VII) Encha o copo de óleo do cilindro de impacto da ferramenta com óleo
Se o mau funcionamento for causado pela falta de óleo no reservatório de óleo do cilindro de impacto, primeiro localize a posição do reservatório de óleo do cilindro de impacto. Em seguida, utilize o tipo de óleo hidráulico especificado para encher lentamente o reservatório de óleo, observando o nível de óleo no reservatório e não ultrapassando a escala limite superior do reservatório. Após o abastecimento, ligue o centro de usinagem e realize vários testes de desbloqueio da ferramenta para garantir que o óleo circule completamente dentro do cilindro de impacto e que este funcione normalmente.
(VIII) Instalar pinças que atendam ao padrão
Caso seja constatado que a pinça da haste da ferramenta do cliente não atende às especificações exigidas, o cliente deve ser informado em tempo hábil e solicitado a substituir a pinça da haste da ferramenta que atende às especificações padrão do centro de usinagem. Após a substituição da pinça, teste a instalação da ferramenta e a operação de desfixação da ferramenta para garantir que os problemas de desfixação causados por problemas na pinça não ocorram mais.
V. Medidas preventivas para mau funcionamento no desbloqueio de ferramentas
Além de ser possível eliminar prontamente falhas de desfixação de ferramentas quando elas ocorrem, tomar algumas medidas preventivas pode reduzir efetivamente a probabilidade de falhas de desfixação de ferramentas.
(I) Manutenção Regular
Elabore um plano de manutenção adequado para o centro de usinagem e verifique, limpe, lubrifique e ajuste regularmente os componentes relacionados ao desbloqueio da ferramenta. Por exemplo, verifique regularmente o estado de funcionamento da válvula solenoide de desbloqueio da ferramenta e limpe o núcleo da válvula; verifique as vedações e o estado do óleo do cilindro de impacto da ferramenta e substitua imediatamente as vedações antigas e reabasteça o óleo; verifique o desgaste das garras de tração do fuso e das placas de mola e realize os reparos ou substituições necessários.
(II) Operação e uso corretos
Os operadores devem receber treinamento profissional e estar familiarizados com os procedimentos operacionais do centro de usinagem. Durante o processo de operação, utilize o botão de liberação da ferramenta corretamente e evite operações incorretas. Por exemplo, não pressione o botão de liberação da ferramenta com força enquanto a ferramenta estiver girando para evitar danos aos componentes de liberação da ferramenta. Ao mesmo tempo, preste atenção se a instalação da haste da ferramenta está correta e certifique-se de que a pinça da haste da ferramenta atenda às especificações exigidas.
(III) Controle Ambiental
Mantenha o ambiente de trabalho do centro de usinagem limpo, seco e em temperatura adequada. Evite que impurezas como poeira e umidade entrem no interior do dispositivo de desbloqueio da ferramenta para evitar que os componentes enferrujem, corroam ou fiquem bloqueados. Controle a temperatura do ambiente de trabalho dentro da faixa permitida do centro de usinagem para evitar degradação do desempenho ou danos aos componentes causados por temperaturas muito altas ou muito baixas.
VI. Conclusão
O mau funcionamento do desbloqueio de ferramentas em centros de usinagem é um dos fatores importantes que afetam o funcionamento normal dos centros de usinagem. Através da análise detalhada das causas comuns de mau funcionamento do desbloqueio de ferramentas, incluindo danos a componentes como a válvula solenoide de desbloqueio de ferramentas, o cilindro de impacto da ferramenta do fuso, placas de mola e garras de tração, bem como problemas relacionados a fontes de ar, botões e circuitos, e combinado com métodos de solução de problemas correspondentes para diferentes causas de mau funcionamento, como detecção e substituição de componentes danificados, abastecimento de óleo e ajuste de circuitos, e combinados com medidas preventivas para mau funcionamento do desbloqueio de ferramentas, como manutenção regular, operação e uso corretos e controle ambiental, a confiabilidade do desbloqueio de ferramentas em centros de usinagem pode ser efetivamente melhorada, a probabilidade de mau funcionamento pode ser reduzida, a operação eficiente e estável dos centros de usinagem pode ser garantida, e a eficiência da produção e a qualidade do produto do processamento mecânico podem ser aprimoradas. Os operadores e a equipe de manutenção de centros de usinagem devem ter um profundo conhecimento dessas causas de mau funcionamento e soluções para que possam diagnosticar e lidar de forma rápida e precisa com problemas de desfixação de ferramentas no trabalho prático e fornecer um suporte sólido para a produção e fabricação das empresas.