9 häufige Ursachen für Werkzeugkollisionen in CNC-Bearbeitungszentren – und wie man sie vermeidet – Yumei

9 häufige Ursachen für Werkzeugkollisionen in CNC-Bearbeitungszentren – und wie man sie vermeidet

Im Vergleich zu herkömmlichen Werkzeugmaschinen bieten CNC-Bearbeitungszentren eine höhere Präzision, eine bessere Dimensionsstabilität, eine geringere Arbeitsintensität und eine einfachere Integration in moderne Fertigungssysteme. Aufgrund von Programmierfehlern oder unsachgemäßer Bedienung kann es jedoch immer noch zu Kollisionen zwischen dem Werkzeug/Werkzeughalter und dem Werkstück oder der Maschine kommen. In kleineren Fällen beschädigen solche Kollisionen das Werkzeug oder Werkstück; In schwereren Fällen können sie die Maschine selbst beschädigen, die Bearbeitungsgenauigkeit verringern oder sogar zu Verletzungen führen.

Unter dem Gesichtspunkt der Aufrechterhaltung der Präzision müssen Werkzeugkollisionen mit der Maschine oder dem Werkstück bei CNC-Operationen strikt vermieden werden. Im Folgenden finden Sie eine Analyse der häufigsten Ursachen für Werkzeugabstürze und wie sie vermieden werden können.

Häufiges Szenario: Gesperrter Computer wird nicht ordnungsgemäß simuliert

CNC-Bearbeitungszentren setzen auf softwarebasierte Schließmechanismen. Während der Simulation zeigt das Drücken der Auto-Run-Taste nicht immer eindeutig an, ob die Maschine gesperrt ist. Da Werkzeuge während der Simulationen oft nicht geladen werden, kann es vorkommen, dass eine entsperrte Maschine versehentlich in Betrieb genommen wird, was zu einem Absturz führt. Überprüfen Sie vor der Simulation immer die Steuerungsschnittstelle, um sicherzustellen, dass die Maschine gesperrt ist.

Vergessen, den Trockenlaufmodus auszuschalten

Um bei der Programmsimulation Zeit zu sparen, aktivieren die Bediener häufig den Trockenlaufmodus. In diesem Modus arbeiten alle Maschinenachsen mit Eilgang (G00). Wenn dieser Modus während der eigentlichen Bearbeitung eingeschaltet bleibt, kann es vorkommen, dass die Maschine die programmierten Vorschübe ignoriert, was dazu führt, dass sich die Werkzeuge mit hoher Geschwindigkeit bewegen und zu schweren Kollisionen führen. Stellen Sie immer sicher, dass der Trockenlaufmodus ausgeschaltet ist, bevor Sie mit der eigentlichen Bearbeitung beginnen.

Diskrepanz zwischen Programmkoordinaten und Maschinenposition

Bei der Verifizierung eines Programms wird die Maschine gesperrt und die Schnittsimulation läuft virtuell ab. Die absoluten und relativen Koordinaten ändern sich jedoch, als ob das Werkzeug tatsächlich schneidet. Wenn der Referenzpunkt nach der Überprüfung nicht zurückgesetzt wird, kann das Koordinatensystem nicht mit der tatsächlichen Position der Maschine ausgerichtet sein, was zu Kollisionen führen kann. Kehren Sie nach der Programmüberprüfung immer zum Referenzpunkt zurück, um mechanische, absolute und relative Koordinaten zu synchronisieren.

Falsche Richtung beim Loslassen des Nachlaufs

Wenn die Maschine zu lange fährt, sollte die Entriegelungstaste gedrückt gehalten werden, während die Achse manuell bewegt wirdin die entgegengesetzte Richtung. Wenn die Richtung umgekehrt wird, kann sich die Maschine weiter in Richtung der Begrenzung bewegen und den Sicherheitsschutz umgehen, wodurch der Kugelgewindetrieb abgezogen und die Maschine ernsthaft beschädigt werden könnte.

Falsche Cursorposition während der zeilenweisen Ausführung

Beim zeilenweisen Ausführen des Programms beginnt die Maschine mit der Zeile, in der sich der Cursor befindet. Bei Drehmaschinen muss dazu der richtige Werkzeugversatz aufgerufen werden. Wenn kein Werkzeug ausgewählt ist, kann es sein, dass das Programm mit dem falschen Werkzeug ausgeführt wird, was zu einer Kollision führt. Achten Sie bei Bearbeitungszentren oder CNC-Fräsen darauf, das richtige Koordinatensystem (z. B. G54) und den Längenausgleich für das aktuelle Werkzeug aufzurufen. Unterschiedliche Werkzeuge haben unterschiedliche Versätze, d. h. wenn der richtige Versatz nicht aufgerufen wird, kann dies zu einem Absturz führen.

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Vermeidung von Werkzeugkollisionen in der CNC-Bearbeitung

CNC-Bearbeitungszentren sind hochpräzise Maschinen, daher ist die Vermeidung von Kollisionen unerlässlich. Die Betreiber müssen eine sorgfältige und methodische Herangehensweise an den Betrieb entwickeln. Mit dem Fortschritt der Technologie stehen jetzt Funktionen wie Werkzeugbrucherkennung, Antikollisionssysteme und adaptive Bearbeitung zur Verfügung, um Unfälle zu verhindern und die Ausrüstung besser zu schützen.

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Zusammenfassung: 9 Hauptursachen für Werkzeugkollisionen

1. Programmierfehler
   • Falsche Prozessplanung, Versehen in Arbeitsabläufen oder Parametereinstellung.
   • Beispiele:
     • Z-Koordinate auf unten statt oben gesetzt;
     • Zu niedrige Sicherheitshöhe, wodurch das Werkzeug gegen das Teil prallt;
     • Unzureichende Aufmaßaufnahme bei Schruppbahnen;
     • Fehler beim Überprüfen des Werkzeugwegs nach dem Schreiben des Programms.
2. Falsche Anmerkungen zum Programmblatt
   • Beispiele:
     • Feststellung einer einseitigen Nullstellung, aber Durchführung einer vierseitigen Zentrierung;
     • Falsche Schraubstockklemmung oder Abmessungen des Teileüberhangs;
     • Ungenaue oder unklare Informationen zur Werkzeugerweiterung;
     • Programmblätter sollten detailliert und gründlich überarbeitet werden – alte Versionen sollten vernichtet werden.
3. Fehler bei der Werkzeugmessung
   • Beispiele:
     • Vergessen, den Werkzeughalter während der Messung zu berücksichtigen;
     • Werkzeug zu kurz installiert;
     • Bei der Messung sollten wissenschaftliche, genaue Methoden und Präzisionswerkzeuge verwendet werden.
     • Die Werkzeuglänge sollte die tatsächliche Schnitttiefe um 2–5 mm überschreiten.
4. Fehler bei der Programmübertragung
   • Aufruf der falschen Programmnummer oder Ausführen einer veralteten Version eines Programms.
   • Der Bediener muss vor dem Ausführen eines Programms wichtige Daten (z. B. Erstellungsdatum/-uhrzeit) überprüfen und Simulationstools verwenden, um dies zu überprüfen.
5. Falsche Werkzeugauswahl
6. Übergroßes oder unregelmäßiges Rohmaterial
   • Das tatsächliche Werkstück kann die im Programm erwartete Größe überschreiten.
7. Materialfehler des Werkstücks oder übermäßige Härte
8. Probleme beim Klemmen
   • Störungen durch Stützblöcke oder Vorrichtungen, die nicht im Programm berücksichtigt sind.
9. Störungen der Maschine
   • Abstürze können durch plötzliche Stromausfälle, Blitzeinschläge oder interne Fehler verursacht werden.