Langkah-Langkah bagi Produsen Mesin Perkakas CNC untuk Mencegah Kegagalan Mekanik Umum pada Mesin Perkakas CNC
Sebagai peralatan kunci dalam manufaktur modern, stabilitas dan keandalan kinerja mesin perkakas CNC sangatlah penting. Namun, selama penggunaan jangka panjang, mesin perkakas CNC dapat mengalami berbagai kegagalan mekanis, yang memengaruhi efisiensi produksi dan kualitas produk. Oleh karena itu, produsen mesin perkakas CNC perlu mengambil langkah-langkah pencegahan yang efektif untuk memastikan pengoperasian normal mesin perkakas CNC.
I. Pencegahan kegagalan komponen spindel pada mesin perkakas CNC
(A) Manifestasi kegagalan
Berkat penggunaan motor pengatur kecepatan, struktur kotak spindel pada mesin perkakas CNC relatif sederhana. Komponen utama yang rentan terhadap kegagalan adalah mekanisme penjepitan pahat otomatis dan perangkat pengatur kecepatan otomatis di dalam spindel. Fenomena kegagalan yang umum terjadi antara lain ketidakmampuan untuk melepaskan pahat setelah penjepitan, pemanasan spindel, dan kebisingan di dalam kotak spindel.
(B) Tindakan pencegahan
(A) Manifestasi kegagalan
Berkat penggunaan motor pengatur kecepatan, struktur kotak spindel pada mesin perkakas CNC relatif sederhana. Komponen utama yang rentan terhadap kegagalan adalah mekanisme penjepitan pahat otomatis dan perangkat pengatur kecepatan otomatis di dalam spindel. Fenomena kegagalan yang umum terjadi antara lain ketidakmampuan untuk melepaskan pahat setelah penjepitan, pemanasan spindel, dan kebisingan di dalam kotak spindel.
(B) Tindakan pencegahan
- Penanganan kegagalan penjepitan alat
Jika alat tidak dapat dilepaskan setelah dijepit, pertimbangkan untuk menyesuaikan tekanan silinder hidrolik pelepas alat dan perangkat sakelar langkah. Pada saat yang sama, mur pada pegas cakram juga dapat disesuaikan untuk mengurangi jumlah kompresi pegas guna memastikan alat dapat dilepaskan secara normal. - Penanganan pemanasan spindel
Untuk masalah pemanasan spindel, bersihkan kotak spindel terlebih dahulu untuk memastikan kebersihannya. Kemudian, periksa dan sesuaikan jumlah oli pelumas untuk memastikan spindel terlumasi sepenuhnya selama pengoperasian. Jika masalah pemanasan masih berlanjut, bantalan spindel mungkin perlu diganti untuk mengatasi fenomena pemanasan yang disebabkan oleh keausan bantalan. - Penanganan kebisingan kotak spindel
Jika terjadi kebisingan pada kotak spindel, periksa kondisi roda gigi di dalamnya. Jika roda gigi aus atau rusak parah, roda gigi tersebut harus segera diperbaiki atau diganti untuk mengurangi kebisingan. Selain itu, lakukan perawatan kotak spindel secara berkala, periksa kondisi pengencangan setiap komponen, dan cegah kebisingan akibat kendurnya roda gigi.
II. Pencegahan kegagalan rantai penggerak umpan pada mesin perkakas CNC
(A) Manifestasi kegagalan
Dalam sistem penggerak umpan pada mesin perkakas CNC, komponen-komponen seperti pasangan sekrup bola, pasangan mur sekrup hidrostatik, pemandu rol, pemandu hidrostatik, dan pemandu plastik banyak digunakan. Ketika terjadi kegagalan pada rantai penggerak umpan, hal tersebut terutama ditandai dengan penurunan kualitas gerak, seperti komponen mekanis yang tidak bergerak ke posisi yang ditentukan, gangguan operasi, penurunan akurasi posisi, peningkatan jarak bebas mundur, gerakan merayap, dan peningkatan kebisingan bantalan (setelah tabrakan).
(B) Tindakan pencegahan
(A) Manifestasi kegagalan
Dalam sistem penggerak umpan pada mesin perkakas CNC, komponen-komponen seperti pasangan sekrup bola, pasangan mur sekrup hidrostatik, pemandu rol, pemandu hidrostatik, dan pemandu plastik banyak digunakan. Ketika terjadi kegagalan pada rantai penggerak umpan, hal tersebut terutama ditandai dengan penurunan kualitas gerak, seperti komponen mekanis yang tidak bergerak ke posisi yang ditentukan, gangguan operasi, penurunan akurasi posisi, peningkatan jarak bebas mundur, gerakan merayap, dan peningkatan kebisingan bantalan (setelah tabrakan).
(B) Tindakan pencegahan
- Meningkatkan akurasi transmisi
(1) Sesuaikan beban awal setiap pasangan gerak untuk menghilangkan celah transmisi. Dengan menyesuaikan beban awal pasangan gerak seperti mur sekrup dan slider pemandu, celah dapat dikurangi dan akurasi transmisi dapat ditingkatkan.
(2) Pasang roda gigi reduksi pada rantai transmisi untuk memperpendek panjang rantai transmisi. Hal ini dapat mengurangi akumulasi kesalahan dan meningkatkan akurasi transmisi.
(3) Sesuaikan sambungan yang kendor untuk memastikan semua komponen terhubung dengan kuat. Periksa konektor pada rantai transmisi, seperti kopling dan sambungan kunci, secara berkala untuk mencegah kendor yang memengaruhi akurasi transmisi. - Meningkatkan kekakuan transmisi
(1) Sesuaikan beban awal pasangan mur sekrup dan komponen pendukung. Penyesuaian beban awal yang wajar dapat meningkatkan kekakuan sekrup, mengurangi deformasi, dan meningkatkan kekakuan transmisi.
(2) Pilih ukuran sekrup itu sendiri secara wajar. Sesuai dengan beban dan persyaratan presisi mesin perkakas, pilih sekrup dengan diameter dan pitch yang sesuai untuk meningkatkan kekakuan transmisi. - Meningkatkan akurasi gerakan
Dengan mengutamakan kekuatan dan kekakuan komponen, kurangi massa komponen yang bergerak semaksimal mungkin. Kurangi diameter dan massa komponen yang berputar untuk mengurangi inersia komponen yang bergerak dan meningkatkan akurasi gerakan. Misalnya, gunakan meja kerja dan kereta dengan desain yang ringan. - Pemeliharaan panduan
(1) Panduan bergulir relatif sensitif terhadap kotoran dan harus memiliki perangkat pelindung yang baik untuk mencegah debu, serpihan, dan kotoran lainnya masuk ke panduan dan memengaruhi kinerjanya.
(2) Pemilihan beban awal pemandu rol harus tepat. Beban awal yang berlebihan akan meningkatkan gaya traksi secara signifikan, meningkatkan beban motor, dan memengaruhi akurasi gerakan.
(3) Pemandu hidrostatik harus memiliki seperangkat sistem pasokan oli dengan efek filtrasi yang baik untuk memastikan pembentukan lapisan oli yang stabil pada permukaan pemandu dan meningkatkan daya dukung dan akurasi gerak pemandu.
III. Pencegahan kegagalan pengubah alat otomatis pada mesin perkakas CNC
(A) Manifestasi kegagalan
Kegagalan penggantian pahat otomatis terutama disebabkan oleh kegagalan pergerakan magasin pahat, kesalahan pemosisian yang berlebihan, penjepitan gagang pahat yang tidak stabil oleh manipulator, dan kesalahan pergerakan manipulator yang besar. Dalam kasus yang parah, tindakan penggantian pahat dapat terhenti dan mesin perkakas terpaksa berhenti bekerja.
(B) Tindakan pencegahan
(A) Manifestasi kegagalan
Kegagalan penggantian pahat otomatis terutama disebabkan oleh kegagalan pergerakan magasin pahat, kesalahan pemosisian yang berlebihan, penjepitan gagang pahat yang tidak stabil oleh manipulator, dan kesalahan pergerakan manipulator yang besar. Dalam kasus yang parah, tindakan penggantian pahat dapat terhenti dan mesin perkakas terpaksa berhenti bekerja.
(B) Tindakan pencegahan
- Penanganan kegagalan pergerakan magasin alat
(1) Jika magasin perkakas tidak dapat berputar karena alasan mekanis seperti kopling longgar yang menghubungkan poros motor dan poros cacing atau sambungan mekanis yang terlalu kencang, sekrup pada kopling harus dikencangkan untuk memastikan sambungan yang kuat.
(2) Jika magasin alat tidak berputar, kemungkinan disebabkan oleh kegagalan putaran motor atau kesalahan transmisi. Periksa kondisi pengoperasian motor, seperti tegangan, arus, dan kecepatan, untuk memastikan semuanya normal. Pada saat yang sama, periksa kondisi keausan komponen transmisi seperti roda gigi dan rantai, dan ganti komponen yang aus secara tepat waktu.
(3) Jika selongsong pahat tidak dapat menjepit pahat, sesuaikan sekrup penyetel pada selongsong pahat, tekan pegas, dan kencangkan pin penjepit. Pastikan pahat terpasang dengan kuat pada selongsong pahat dan tidak akan jatuh selama proses penggantian pahat.
(4) Jika selongsong pahat tidak berada pada posisi naik atau turun yang benar, periksa posisi garpu atau pemasangan dan penyetelan sakelar batas. Pastikan garpu dapat mendorong selongsong pahat ke atas dan ke bawah secara akurat, dan sakelar batas dapat mendeteksi posisi selongsong pahat secara akurat. - Penanganan kegagalan manipulator penggantian alat
(1) Jika alat tidak dijepit dengan kuat dan terjatuh, sesuaikan pegas cakar penjepit untuk meningkatkan tekanannya atau ganti pin penjepit manipulator. Pastikan manipulator dapat memegang alat dengan kuat dan mencegahnya terjatuh selama proses penggantian alat.
(2) Jika alat tidak dapat dilepaskan setelah dijepit, sesuaikan mur di belakang pegas pelepas untuk memastikan beban maksimum tidak melebihi nilai terukur. Hindari alat tidak dapat dilepaskan karena tekanan pegas yang berlebihan.
(3) Jika pahat jatuh saat penggantian pahat, hal ini mungkin disebabkan oleh kotak spindel yang tidak kembali ke titik penggantian pahat atau titik penggantian pahat yang bergeser. Operasikan kembali kotak spindel untuk mengembalikannya ke posisi penggantian pahat dan atur ulang titik penggantian pahat untuk memastikan keakuratan proses penggantian pahat.
IV. Pencegahan kegagalan sakelar langkah untuk setiap posisi gerakan sumbu mesin perkakas CNC
(A) Manifestasi kegagalan
Pada mesin perkakas CNC, untuk memastikan keandalan kerja otomatis, sejumlah besar sakelar langkah digunakan untuk mendeteksi posisi gerakan. Setelah operasi jangka panjang, karakteristik gerakan komponen yang bergerak akan berubah, dan keandalan perangkat penekan sakelar langkah serta karakteristik kualitas sakelar langkah itu sendiri akan berdampak lebih besar pada kinerja mesin perkakas secara keseluruhan.
(B) Tindakan pencegahan
Periksa dan ganti sakelar langkah tepat waktu. Periksa kondisi kerja sakelar langkah secara berkala, misalnya apakah sakelar tersebut dapat mendeteksi posisi komponen yang bergerak secara akurat, dan apakah terdapat masalah seperti kelonggaran atau kerusakan. Jika sakelar langkah rusak, sakelar tersebut harus diganti tepat waktu untuk mencegah dampak buruk sakelar tersebut pada mesin perkakas. Saat memasang sakelar langkah, pastikan posisi pemasangannya akurat dan kokoh untuk menghindari kegagalan akibat pemasangan yang tidak tepat.
(A) Manifestasi kegagalan
Pada mesin perkakas CNC, untuk memastikan keandalan kerja otomatis, sejumlah besar sakelar langkah digunakan untuk mendeteksi posisi gerakan. Setelah operasi jangka panjang, karakteristik gerakan komponen yang bergerak akan berubah, dan keandalan perangkat penekan sakelar langkah serta karakteristik kualitas sakelar langkah itu sendiri akan berdampak lebih besar pada kinerja mesin perkakas secara keseluruhan.
(B) Tindakan pencegahan
Periksa dan ganti sakelar langkah tepat waktu. Periksa kondisi kerja sakelar langkah secara berkala, misalnya apakah sakelar tersebut dapat mendeteksi posisi komponen yang bergerak secara akurat, dan apakah terdapat masalah seperti kelonggaran atau kerusakan. Jika sakelar langkah rusak, sakelar tersebut harus diganti tepat waktu untuk mencegah dampak buruk sakelar tersebut pada mesin perkakas. Saat memasang sakelar langkah, pastikan posisi pemasangannya akurat dan kokoh untuk menghindari kegagalan akibat pemasangan yang tidak tepat.
V. Pencegahan kegagalan perangkat bantu pendukung mesin perkakas CNC
(A) Sistem hidrolik
(A) Sistem hidrolik
- Manifestasi kegagalan
Pompa variabel sebaiknya digunakan untuk pompa hidrolik guna mengurangi pemanasan sistem hidrolik. Filter yang terpasang di tangki bahan bakar harus dibersihkan secara berkala dengan bensin atau getaran ultrasonik. Kerusakan yang umum terjadi terutama keausan bodi pompa, keretakan, dan kerusakan mekanis. - Tindakan pencegahan
(1) Bersihkan filter secara teratur untuk memastikan kebersihan oli hidrolik. Cegah masuknya kotoran ke dalam sistem hidrolik dan kerusakan komponen hidrolik.
(2) Untuk kerusakan seperti keausan bodi pompa, keretakan, dan kerusakan mekanis, umumnya diperlukan perbaikan besar atau penggantian komponen. Dalam penggunaan sehari-hari, perhatikan perawatan sistem hidrolik dan hindari operasi kelebihan beban dan beban impak untuk memperpanjang masa pakai pompa hidrolik.
(B) Sistem pneumatik - Manifestasi kegagalan
Dalam sistem pneumatik yang digunakan untuk penjepitan pahat atau benda kerja, sakelar pintu pengaman, dan peniupan serpihan di lubang tirus spindel, pemisah air dan filter udara harus dikuras dan dibersihkan secara berkala untuk memastikan sensitivitas komponen yang bergerak dalam komponen pneumatik. Kerusakan inti katup, kebocoran udara, kerusakan komponen pneumatik, dan kegagalan aksi semuanya disebabkan oleh pelumasan yang buruk. Oleh karena itu, pemisah kabut oli harus dibersihkan secara berkala. Selain itu, kekencangan sistem pneumatik harus diperiksa secara berkala. - Tindakan pencegahan
(1) Kuras air dan bersihkan sekat pemisah air serta filter udara secara teratur untuk memastikan udara yang masuk ke sistem pneumatik kering dan bersih. Cegah kelembapan dan kotoran masuk ke komponen pneumatik dan memengaruhi kinerjanya.
(2) Bersihkan pemisah kabut oli secara teratur untuk memastikan pelumasan komponen pneumatik yang baik. Pilih oli pelumas yang sesuai dan lakukan pelumasan dan pembersihan secara berkala.
(3) Periksa kekencangan sistem pneumatik secara berkala dan deteksi serta tangani masalah kebocoran udara secara tepat waktu. Periksa sambungan pipa, segel, katup, dan komponen lainnya untuk memastikan kekencangan sistem pneumatik yang baik.
(C) Sistem pelumasan - Manifestasi kegagalan
Meliputi pelumasan pemandu perkakas mesin, roda gigi transmisi, sekrup bola, kotak spindel, dan lain-lain. Filter di dalam pompa pelumasan perlu dibersihkan dan diganti secara berkala, umumnya setahun sekali. - Tindakan pencegahan
(1) Bersihkan dan ganti filter di dalam pompa pelumas secara teratur untuk menjaga kebersihan oli pelumas. Cegah masuknya kotoran ke dalam sistem pelumasan dan kerusakan komponen pelumas.
(2) Sesuai dengan manual pengoperasian mesin perkakas, lakukan pelumasan dan perawatan secara berkala pada setiap bagian pelumasan. Pilih oli pelumas yang sesuai dan sesuaikan jumlah dan waktu pelumasan sesuai dengan kebutuhan masing-masing bagian.
(D) Sistem pendingin - Manifestasi kegagalan
Berperan dalam mendinginkan perkakas dan benda kerja, serta membuang serpihan. Nosel pendingin harus dibersihkan secara teratur. - Tindakan pencegahan
(1) Bersihkan nosel pendingin secara teratur untuk memastikan bahwa pendingin dapat disemprotkan secara merata pada peralatan dan benda kerja, memainkan peran yang baik dalam pendinginan dan pembilasan chip.
(2) Periksa konsentrasi dan laju aliran cairan pendingin, lalu sesuaikan dengan kebutuhan pemrosesan. Pastikan kinerja cairan pendingin memenuhi kebutuhan pemrosesan.
(E) Perangkat penghapus chip - Manifestasi kegagalan
Perangkat penghapus serpihan merupakan aksesori dengan fungsi independen, terutama untuk memastikan kelancaran proses pemotongan otomatis dan mengurangi panas yang dihasilkan pada mesin perkakas CNC. Oleh karena itu, perangkat penghapus serpihan harus dapat menghilangkan serpihan secara otomatis dan tepat waktu, dan posisi pemasangannya umumnya harus sedekat mungkin dengan area pemotongan pahat. - Tindakan pencegahan
(1) Periksa kondisi kerja alat penghapus chip secara berkala untuk memastikan alat dapat mengeluarkan chip secara otomatis dan tepat waktu. Bersihkan chip di dalam alat penghapus chip untuk mencegah penyumbatan.
(2) Sesuaikan posisi pemasangan alat penghapus serpihan secara wajar agar sedekat mungkin dengan area pemotongan pahat untuk meningkatkan efisiensi penghilangan serpihan. Pada saat yang sama, pastikan alat penghapus serpihan terpasang dengan kuat dan tidak goyang atau bergeser selama proses pemrosesan.
VI. Kesimpulan
Perkakas mesin CNC adalah peralatan pemrosesan otomatis dengan kendali komputer dan integrasi mekatronika. Penggunaannya merupakan proyek aplikasi teknis. Pencegahan yang tepat dan perawatan yang efektif merupakan jaminan dasar untuk meningkatkan efisiensi penggunaan perkakas mesin CNC. Meskipun jarang terjadi, kegagalan mekanis yang umum tidak boleh diabaikan. Produsen perkakas mesin CNC harus menganalisis dan menilai akar penyebab kegagalan secara komprehensif, mengambil tindakan pencegahan yang efektif, dan meminimalkan waktu henti akibat kegagalan semaksimal mungkin untuk mendukung kinerja perkakas mesin CNC yang efisien.
Dalam proses produksi aktual, produsen juga perlu memperkuat pelatihan operator untuk meningkatkan keterampilan operasional dan kesadaran perawatan. Operator harus beroperasi sesuai prosedur operasional yang ketat, melakukan perawatan rutin pada mesin perkakas, serta mendeteksi dan menangani potensi bahaya kegagalan secara tepat waktu. Pada saat yang sama, produsen harus membangun sistem layanan purna jual yang sempurna, merespons kebutuhan pelanggan secara tepat waktu, dan menyediakan dukungan teknis serta layanan perawatan yang profesional. Hanya dengan cara ini, stabilitas operasi mesin perkakas CNC dapat terjamin, efisiensi produksi dan kualitas produk dapat ditingkatkan, dan kontribusi terhadap perkembangan manufaktur modern dapat diberikan.
Perkakas mesin CNC adalah peralatan pemrosesan otomatis dengan kendali komputer dan integrasi mekatronika. Penggunaannya merupakan proyek aplikasi teknis. Pencegahan yang tepat dan perawatan yang efektif merupakan jaminan dasar untuk meningkatkan efisiensi penggunaan perkakas mesin CNC. Meskipun jarang terjadi, kegagalan mekanis yang umum tidak boleh diabaikan. Produsen perkakas mesin CNC harus menganalisis dan menilai akar penyebab kegagalan secara komprehensif, mengambil tindakan pencegahan yang efektif, dan meminimalkan waktu henti akibat kegagalan semaksimal mungkin untuk mendukung kinerja perkakas mesin CNC yang efisien.
Dalam proses produksi aktual, produsen juga perlu memperkuat pelatihan operator untuk meningkatkan keterampilan operasional dan kesadaran perawatan. Operator harus beroperasi sesuai prosedur operasional yang ketat, melakukan perawatan rutin pada mesin perkakas, serta mendeteksi dan menangani potensi bahaya kegagalan secara tepat waktu. Pada saat yang sama, produsen harus membangun sistem layanan purna jual yang sempurna, merespons kebutuhan pelanggan secara tepat waktu, dan menyediakan dukungan teknis serta layanan perawatan yang profesional. Hanya dengan cara ini, stabilitas operasi mesin perkakas CNC dapat terjamin, efisiensi produksi dan kualitas produk dapat ditingkatkan, dan kontribusi terhadap perkembangan manufaktur modern dapat diberikan.