L’équipement d’usinage CNC est un produit mécatronique qui intègre à la fois des caractéristiques à forte intensité de technologie et de connaissances. Grâce à une technologie de pointe, à une intelligence élevée et à des systèmes de contrôle complexes basés sur des circuits intégrés, ces machines sont sujettes à des défauts divers et complexes pendant leur fonctionnement à long terme, ce qui rend la maintenance difficile. Le diagnostic et la réparation des pannes sont donc essentiels pour garantir des performances optimales. Ce document catégorise les défauts CNC en ceux avec indication d’affichage et ceux qui n’en ont pas, analyse des cas typiques de la production réelle et présente des méthodes de dépannage efficaces.
Mots-clés —Équipement d’usinage CNC, diagnostic de pannes, servomoteur, encodeur, surcourse, contrôle de broche, maintenance.
1. Présentation
Les équipements d’usinage CNC combinent les technologies mécaniques, électriques, de contrôle et informatiques. En raison de leur haut niveau d’intégration et de complexité, les défauts peuvent être causés par l’usure mécanique, des problèmes électriques ou des défaillances du système de contrôle. Cet article est basé sur des cas de maintenance réels, en se concentrant sur la façon d’identifier, d’analyser et de résoudre les défauts d’affichage et non d’affichage dans les systèmes CNC.
2. Principe de fonctionnement de l’équipement d’usinage CNC
Une machine CNC se compose généralement des sous-systèmes suivants :
- Périphérique d’entrée/sortie
- Unité CNC
- Unité de servo-entraînement
- Unité de commande logique électrique
- Unité de détection de position
Pendant le fonctionnement, les dimensions d’usinage et les données de processus sont programmées selon les codes et les formats du système, puis transférées à l’unité CNC via le dispositif d’E/S. L’unité CNC traite les données et envoie des commandes à l’unité de commande logique électrique et à l’unité d’entraînement servo, qui à leur tour contrôlent le mouvement de la machine pour terminer le processus de coupe.
L’unité de détection de position surveille le mouvement des pièces en mouvement et envoie un retour d’information en temps réel à l’unité CNC pour un contrôle précis en boucle semi-fermée.
3. Défauts d’affichage
3.1 Défaut du servomoteur
Phénomène:
Un tour CNC (modèle CKA6136, système FANUC OTC) a affiché des alarmes401 « SERVO AXE X VRDY DÉSACTIVÉ »et403 « AXE X CNV FAIBLE VOLT DC LINK »au démarrage. Aucun mouvement n’était possible.
Analyse:
L’alarme 401 indique qu’il n’y a pas de signal de servo prêt et l’alarme 403 indique une baisse de la tension de liaison CC. L’inspection a révélé que l’entrée CC 24V du servomoteur était manquante en raison d’un fil cassé dans le connecteur CXA19B, empêchant le contacteur KM1 de s’engager.
Solution:
Re-soudez le fil cassé - effectué. Après les tests, les alarmes se sont effacées et le fonctionnement normal a repris.
3.2 Défaut de l’encodeur
Phénomène:
Un centre d’usinage (modèle R560, système MITSUBISHI 60S) s’est arrêté brutalement en cours de fonctionnement avec alarmesZ70 0001YetS01 PR 0018Y.
Analyse:
Les deux alarmes étaient liées à l’encodeur de position absolue du servomoteur de l’axe Y. Les vérifications ont permis d’éliminer d’autres causes, confirmant ainsi l’endommagement de l’encodeur.
Solution:
Remplacez l’encodeur et recalibrez la position absolue de l’axe Y - effectué.
3.3 Défaut de surcourse
Phénomène:
Un tour CNC (modèle CKE6136, FANUC OTC) a déclenché l’alarme506 « AXE X SUR LA COURSE »lors du retour du point de référence.
Analyse:
L’interrupteur de fin de course du point zéro a été contaminé par du liquide de refroidissement, ce qui a provoqué une oxydation qui a retardé la fermeture du signal. La CNC n’a pas pu détecter le signal du point zéro avant d’atteindre la limite dure.
Solution:
Nettoyage de l’oxydation des contacts de l’interrupteur.
4. Défauts sans indications d’affichage
4.1 Défaut de contrôle de la vitesse de la broche
Phénomène:
Un centre d’usinage vertical (modèle XH716, CNC Guangtai) n’a pas réussi à modifier la vitesse de la broche malgré des commandes S variables. La vitesse réelle est restée autour de 400 tr/min.
Analyse:
L’oxydation sur les connexions des bornes a provoqué une chute de tension dans le circuit de commande VFD, fixant la tension de contrôle de vitesse analogique à ~0,8 V.
Solution:
Nettoyage et reconnexion des bornes oxydées.
4.2 Défaut d’exécution automatique du programme
Phénomène:
Un tour CNC (modèle CAK6136, FANUC OTD) ne pouvait pas exécuter de programmes automatiques, sans qu’aucune alarme ne soit affichée.
Analyse:
Les commandes de déplacement d’avance (G01, G02, G03) ont échoué en raison d’un retour de vitesse de broche manquant. Le codeur de broche s’est avéré défectueux.
Solution:
Remplacez l’encodeur de broche, rétablissant ainsi le fonctionnement normal - effectué.
5. En conclusion
L’optimisation de l’efficacité des machines CNC ne se limite pas à l’optimisation des programmes d’usinage, mais dépend également de la réduction des taux de pannes et des temps de réparation. Une maintenance efficace exige à la fois des connaissances théoriques et une expérience pratique.
Une approche de dépannage systématique...observer, enquêter, analyser, puis agir– est essentiel. En classifiant les défauts et en comprenant leurs mécanismes, comme le montrent ces études de cas, les ingénieurs de maintenance peuvent améliorer considérablement l’efficacité des réparations et maintenir les performances optimales des équipements CNC.
📌Remarque pour la mise en page :
- InsérerFigure 1–3aux points appropriés (câblage du servomoteur, connexion de l’encodeur, schéma de contrôle du VFD).
- Utilisez le format de tableau pour le résumé « Erreur-Cause-Solution » pour une référence rapide.
- Assurez-vous d’une terminologie cohérente dans les légendes et les étiquettes.
