O equipamento de usinagem CNC é um produto mecatrônico que integra recursos intensivos em tecnologia e conhecimento. Com tecnologia avançada, alta inteligência e sistemas de controle complexos baseados em circuitos integrados, essas máquinas são propensas a falhas diversas e complexas durante a operação de longo prazo, tornando a manutenção desafiadora. O diagnóstico e o reparo de falhas são, portanto, essenciais para garantir o desempenho ideal. Este artigo categoriza as falhas CNC naquelas com indicações de exibição e aquelas sem, analisa casos típicos da produção real e apresenta métodos eficazes de solução de problemas.
Palavras-chave -Equipamento de usinagem CNC, diagnóstico de falhas, servo acionamento, codificador, sobrecurso, controle de fuso, manutenção.
1. Introdução
O equipamento de usinagem CNC combina tecnologias mecânicas, elétricas, de controle e de computador. Devido ao seu alto nível de integração e complexidade, as falhas podem ser causadas por desgaste mecânico, problemas elétricos ou falhas no sistema de controle. Este artigo é baseado em casos de manutenção do mundo real, com foco em como identificar, analisar e resolver falhas de exibição e não exibição em sistemas CNC.
2. Princípio de funcionamento do equipamento de usinagem CNC
Uma máquina CNC normalmente consiste nos seguintes subsistemas:
- Dispositivo de entrada/saída
- Unidade CNC
- Unidade de acionamento servo
- Unidade de controle lógica elétrica
- Unidade de detecção de posição
Durante a operação, as dimensões de usinagem e os dados do processo são programados de acordo com os códigos e formatos do sistema e transferidos para a unidade CNC através do dispositivo I/O. A unidade CNC processa os dados e emite comandos para a unidade de controle lógico elétrico e a unidade de servo acionamento, que por sua vez controlam o movimento da máquina para concluir o processo de corte.
A unidade de detecção de posição monitora o movimento das peças móveis e envia feedback em tempo real para a unidade CNC para controle preciso de malha semifechada.
3. Falhas com indicações de exibição
3.1 Falha no servo drive
Fenômeno:
Um torno CNC (modelo CKA6136, sistema FANUC OTC) exibia alarmes401 "SERVO EIXO X VRDY DESLIGADO"e403 "EIXO X CNV LINK DC DE BAIXA TENSÃO"na inicialização. Nenhum movimento foi possível.
Análise:
O alarme 401 indica que não há sinal de servo pronto e o alarme 403 indica uma queda no vol do link DCtage. A inspeção revelou que a entrada DC 24V do servo drive estava faltando devido a um fio quebrado no conector CXA19B, impedindo que o contator KM1 engatasse.
Solução:
Soldei novamente o fio quebrado. Após o teste, os alarmes foram apagados e a operação normal foi retomada.
3.2 Falha do codificador
Fenômeno:
Um centro de usinagem (modelo R560, sistema MITSUBISHI 60S) parou repentinamente durante a operação com alarmesZ70 0001YeS01 PR 0018Y.
Análise:
Ambos os alarmes estavam relacionados ao codificador de posição absoluta do servo motor do eixo Y. As verificações eliminaram outras causas, confirmando danos ao codificador.
Solução:
Substituído o codificador e recalibrado a posição absoluta do eixo Y.
3.3 Falha de sobrecurso
Fenômeno:
Um torno CNC (modelo CKE6136, FANUC OTC) acionou o alarme506 "EIXO X SOBRE O CURSO"durante o retorno do ponto de referência.
Análise:
O interruptor de limite de ponto zero estava contaminado com refrigerante, causando oxidação que atrasou o fechamento do sinal. O CNC não conseguiu detectar o sinal de ponto zero antes de atingir o limite rígido.
Solução:
Oxidação limpa dos contatos do interruptor.
4. Falhas sem indicações de exibição
4.1 Falha no controle de velocidade do fuso
Fenômeno:
Um centro de usinagem vertical (modelo XH716, Guangtai CNC) não conseguiu alterar a velocidade do fuso, apesar dos comandos S variados. A velocidade real ficou em torno de 400 rpm.
Análise:
A oxidação nas conexões dos terminais causou queda de tensão no circuito de controle do VFD, fixando a tensão de controle de velocidade analógica em ~ 0,8 V.
Solução:
Terminais oxidados limpos e reconectados.
4.2 Falha de execução automática do programa
Fenômeno:
Um torno CNC (modelo CAK6136, FANUC OTD) não podia executar programas automáticos, sem que fossem apresentados alarmes.
Análise:
Os comandos de movimentação de avanço (G01, G02, G03) falharam devido à falta de feedback de velocidade do fuso. O codificador do fuso foi considerado defeituoso.
Solução:
Codificador de fuso substituído, restaurando a operação normal.
5. Conclusão
Maximizar a eficiência da máquina CNC requer mais do que otimizar os programas de usinagem - também depende da minimização das taxas de falhas e dos tempos de reparo. A manutenção eficaz exige conhecimento teórico e experiência prática.
Uma abordagem sistemática de solução de problemas—observar, indagar, analisar e depois agir- é essencial. Ao classificar as falhas e entender seus mecanismos, conforme mostrado nesses estudos de caso, os engenheiros de manutenção podem melhorar significativamente a eficiência do reparo e manter o melhor desempenho do equipamento CNC.
📌Nota para layout:
- InserirFigura 1–3em pontos apropriados (fiação do servo drive, conexão do codificador, esquema de controle do VFD).
- Use o formato de tabela para o resumo "Falha-Causa-Solução" para referência rápida.
- Garanta uma terminologia consistente em legendas e rótulos.
