تعمیر و نگهداری سی ان سی چوب
تعمیر و نگهداری سی ان سی چوب
هدف از این پروژه آشنایی مختصری از ماشین آلات CNC و شناخت اجزای آن و آشنایی با نحوه تعمیر های عمومی و نگه داری های به موقع و مناسب است . که به شرح هر کدام را به صورت جدا گانه و به موقع می پردازیم. امروزه قطعات صنعتی دارای پیچیدگی های هندسی متفاوتی می باشند که فقط با استفاده از ماشین ابزارهایی با دقت بالا قابل تولید اند.
با پیشرفت چشمگیری که در صنعت الکترونیک در دهه هفتاد میلادی به وجود آمد بکارگیری مینی کامپیوتر ها در صنعت ماشینکاری مرسوم گردید. به CNC نام گرفتند. به کمک CNC ماشین ابزارهایی که به کمک کامپیوتر هدایت می شدند تدریج دقت مورد نیاز برای تولید قطعات پیچیده و ساخت طراحی های خاص در صنایع مختلف حاصل شد MDF مانند هوافضا و قالب سازی و حتی کار های تولیدی مثل صنایع چوبی اهم از است.
با دست یابی به تلرانسهای بسیار دقیق برای تولید یک قطعه تدریجا اندیشه بالاتر بردن سرعت تولید نیز قوت یافت. با ساخت ابزارهایی با سختی زیاد، شرایط برای بالا بردن نر تولید نیز بهبود یافت. تا اینکه امروزه با بکارگیری تکنیکهای ماشینکاری با سرعتهای بالا قطعاتی با تلرانسهای دقیق در زمان بسیار کوتاهی تولید می گردند.
برای دست یابی به قابلیت ماشین کاری با سرعتهای بالا می باید در زمینه های مختلف مانند طراحی سازه ای، کنترل ارتعاشات خود برانگیخته، یافتن بهترین نر براده برداری و کنترل حرکت و سرعت در راستای مسیر مورد نظر به پیشرفتهایی دست یافت.
درس: کارگاه تعمیر و نگهداری
عنوان پروژه :تعمیر و نگهداری سی ان سی چوب
چکیده
هدف از این پروژه آشنایی مختصری از ماشین آلات CNC و شناخت اجزای آن و آشنایی با نحوه تعمیر های عمومی و نگه داری های به موقع و مناسب است . که به شرح هر کدام را به صورت جدا گانه و به موقع می پردازیم.
مقدمه
امروزه قطعات صنعتی دارای پیچیدگی های هندسی متفاوتی می باشند که فقط با استفاده از ماشین ابزارهایی با دقت بالا قابل تولید اند. با پیشرفت چشمگیری که در صنعت الکترونیک در دهه هفتاد میلادی به وجود آمد بکارگیری مینی کامپیوتر ها در صنعت ماشینکاری مرسوم گردید. ماشین ابزارهایی که به کمک کامپیوتر هدایت می شدند CNC نام گرفتند. به کمک CNC به تدریج دقت مورد نیاز برای تولید قطعات پیچیده و ساخت طراحی های خاص در صنایع مختلف مانند هوافضا و قالب سازی و حتی کار های تولیدی مثل صنایع چوبی اهم از MDF حاصل شد است.
با دست یابی به تلرانسهای بسیار دقیق برای تولید یک قطعه تدریجا اندیشه بالاتر بردن سرعت تولید نیز قوت یافت. با ساخت ابزارهایی با سختی زیاد، شرایط برای بالا بردن نر تولید نیز بهبود یافت. تا اینکه امروزه با بکارگیری تکنیکهای ماشینکاری با سرعتهای بالا قطعاتی با تلرانسهای دقیق در زمان بسیار کوتاهی تولید می گردند. برای دست یابی به قابلیت ماشین کاری با سرعتهای بالا می باید در زمینه های مختلف مانند طراحی سازه ای، کنترل ارتعاشات خود برانگیخته، یافتن بهترین نر براده برداری و کنترل حرکت و سرعت در راستای مسیر مورد نظر به پیشرفتهایی دست یافت.
۱- مفهوم تعمیرات و نگهداری
هر سیستمی مانند لوازم خانگی ، اتومبیل و ماشین های صنعتی پس از مدتی کار کردن دچار استهلاک فرسایش بین قطعات و قسمت های مختلف شده، و نیاز به سرویس و تعمیر دارند. لذا با انجام اقداماتی پیش گیرانه و مراقبت های مداوم مستمر می توان این فرسایش و استهلاک را به حداقل رسانده و عمر مفید دستگاه را افزایش داد و مدت زمان بیشتری از آن استفاده کرد. لغت Maintenanceدر زبان فارسی به معنی “نگهداری و تعمیرات ” می باشد، شامل کلیه عملیاتی است که برای سالم نگهداشتن وسایل کار چه ماشین و چه غیر ماشین در نظر گرفته شده است . در صنایع ، عملیاتی از قبیل بازدید مرتب وسایل، روغنکاری منظم، رفع عیوب و نواقص کوچک که احتمالا حین کار دیده می شوند و یا تعمیو و اصلاح ماشین در فواصل معین و در نهایت کلیه اموری که باعث بر قرار داشتن وضعیت صحیح کار می شود کار می شود Maintenance نامیده می شوند.
۲ -شناخت اجزا دستگاه CNC چوب
در ابتدا ما برای داشتن یک تعمیر و نگهداری به موقع وخوب باید تمامی اجزای مهم دستگاه را بشناسیم مخصوصا مکان های حساستر آن را که ما در این جا به شرح مختصری از آن می پردازیم.
۱-۲ شاسی
شاسی یک دستگاه را می توان بیس دستگاه نام گذاری کرد که همانند تمامی دستگاه های صنعتی همه ی اجزای آن دستگاه به آن متصل می شوند.
یک شاسی دستگاه CNC از به هم اتصال پیدا کردن اجزای مختلفی تشکیل شده است. مانند ستون ها، پل ها، قطعات واسطه (لچکی ها)، تسمه های کناری و رویی، کاورها، پایه ها، ریل های حرکتی، بال اسکرو یا چر دنده ها، چر مارپیچ و… .
که برای مونتاژ این قطعات وساخت آن باید با استفاده از امکانات خاص و دقیقی باید استفاده شود تا بتوان دستگاهی که قبلا در نرم افزار هایی همانند Solid Work یا CATIA طراحی شده اند را به مرحله استفاده در آورد.
برای مثال جهت برش آهن ها و پروفیل ها از دستگاه اره نواری استفاده می شود که به صورت دروازه ای بالا و پایین می روند.که باید بر روی سرعت برش دقت چاشنی شود که در صورتی که سرعت برش کمتر از سرعت پایین رفتن باشد ، به دلیل عقب افتادن تیغه اره اندکی کج شده و این زاویه دار شدن تا انتهای برش ادامه یافته و قطعه کج بریده می شود.
یا این که عملیات خال جوش زدن و جوشکاری شاسی باید روی سطح کاملا تراز انجام بگیر که معمولا از شلنگ تراز استفاده می شود. و نکته دیگر این است که اندازه ها باید کاملا دقیق باشند در صورتی که اگر برای جازدن پل ها از ضربه استفاده کنیم باعث دفرمگی شده و ایجاد خطا می شود.
۲-۲ محور ها
محور Xدستگاه از سه قسمت تشکیل شده است . قسمت رویی را که به عنوان پل می شناسیم و دو قسمت کناری را ستون های محور X درنظر می گیریم که این برای تراش این قسمت به دلیل بزرگی به همراه شاسی از صفحه تراش های دروازه ایی استفاده می کنند
همانند شاسی به محور ها متعلقاتی نصب و اضافه می شوند. پس از به Uشکل تبدیل کردن ورق محور تسمه زیر ریل ها و همچنین تسمه های نگهدارنده ابتدا و انتهای بال اسکرو و زیر موتور جوش داده می شوند. در دستگاه های قدیمی تر برای انتقال حرکت در محور Xو Yاز بال اسکرو استفاده می شد که این روش دارای معایبی است مثلا به دلیل فاصله زیاد دو ریل و بال اسکرو، لقی حرک در دو طرف میز کاملا مشهود بود. اما امروزه برای کاهش خطا و لقی اکثر شرکت سازنده دستگاه های CNC مانند EXCITECH از سیستم چرخدنده در کناره ها استفاده می کنند تا جلو لقی ناخواسته را بگیرند.
اما باز هم این سیستم با به حد اقل رساندن لقی شاید کمی لقی مجازی داشته باشد که بازهم مقدار اندکی از شرکت ها با خلاقیت خود این سیستم را با سیستم استفاده از استفاده از دو بال اسکرو باز هم بهبود بخشیدند زیرا این روش توانسته هزینه بسیار بالای مهره گردان ها را حذف کند.
۱-۲-۲ محورهای Yو X
به این دو محور قطعات و اجزایی مانند موتورها، نگهدارنده ابتدا و انتهایی بال اسکرو یا ریل ها جک بالا برنده، ریل ها انتقال حرکت، سنسورها و… روی آنها نصب می شوند.
۲-۲-۲ محور Z
این محور با توجه به این که اسپیندل روی آن نصب می شود در اکثر شرکت ها برای انتقال حرکت در راستای Zو کم بودن فاصله مانور دستگاه در این راستا که حدود ۲۲تا ۲۵سانتی متر است که میتواند با مقدار اندازه ابزار کمتر یا بیشتر هم شود از سیستم بال اسکرو استفاده می شود.
این محور نیز قطعات همانند دیگر محور ها به علاور اسپیندل و قسمتی که برای نگهداری اسپیندل استفاده می شود را دارا است.
۳-۲ اسپیندل موتور (Spindle Motor)
این دستگاه از دیگر قطعات اصلی دستگاه CNC است که با استفاده از آن می توان کار برش و یا حکاکی را روی سطح انجام داد. اساس کار اسپیندل موتور، به حرکت در آوردن (چرخاندن) ابزار کار و در نهایت عمل براده برداری است، که هر چه سریع تر باشد کیفیت براده برداری بیشتر می شود.
HSD, JAGGER , AREL, Hiteco, FORZA از انواع شرکت های ساخت اسپیندل موتور هستند
۱-۳-۲ قدرت
هر چه قدرت اسپیندل موتور بیشتر باشد می توان از ابزار بزرگ تری استفاده کرد و سطح بیشتری را براده برداری کرد که در نهایت باعث سرعت ماشین کاری بیشتری می شود. همچنین قدرت بیشتر باعث می شود احتمال گیر کردن ابزار در حین کار کاهش یابد و در نتیجه عمق بیشتری را براده برداری کرد ولی باید به این نکته هم توجه داشته باشیم که باید از ابزار قوی تری نیز استفاده کرد.
معمولا قدرت لازم برای دستگاه های CNC چوب ۳ کیلووات و بیشتر توصیه می شود.
۲-۳-۲ سرعت
این دستگاه، سیستمی است که برای سرعت های بیشتر از ۱۲۲۲۲دور در دقیقه طراحی و ساخته می شود و با پیشرفت تکنولوژی به سمت سرعت های بیشتر می رود. سرعت قابل قبول برای استفاده در صنایع چوبی از ۱۸۲۲۲دور بر دقیقه تا ۲۱۲۲۲ دور بر دقیقه و یا ۳۶۲۲۲ دور بر دقیقه است. که اگر بیشتر باشد می تواند باعث سوختگی و تغییر رنگ چوب
شود. برای کنترل سرعت اسپیندل از اینورتر استفاده می شود.
۳-۳-۲ ابزار گیر
از دیگر وظایف اسپیندل گرفتن ابزار می باشد که به دو صورت زیر انجام می شود.
۱-۳-۳-۲ مورس
یک قلم بند مخروطی داخل قسمت مخروطی اسپیندل قرار گرفته و با فشار هوا فیکس می شود. در این روش تعویض ابزار سریع و راحت انجام می شود. از این روش در اسپیندل های Tools changeکه تعویض ابزار به صورت اتوماتیک انجام می شود استفاده می شود.
۲-۳-۳-۲ ER Collet
قطعه ای است که اصطلاحا فشنگی نامیده می شود که مانند شکل ۷-۲مخروطی شکل است. که در قسمت سر اسپیندل قرار می گیرد و با بسته شدن مهره فشنگی داخل رفته و ابزار را در محل خود محکم می کند.
۴-۲ تابلو برق
همان طور که از اسمش پیداست این قسمت را می توام مغز متفکر دستگاه نامید که همانند مغز انسان تمامی اطلاعات به آن وارد می شود و خروج پیدا می کند.
تابلو برق از لوازمی نظیر کنتاکتور ها، ترمینال ها، منبع تغذیه، کانکتورها، بوردها، درایور ها، شصتی های روشن و خاموش کردن دستگاه که روی بدنه آن نصب می شوند و … را دارا است.
۵-۲ ملحقات
اجزای دیگری نیز هستند که همانند اجزا نام برده شده در اکثر موارد برای ارتباط بین دستگاه نصب می شوند مانند ملحقات برق و قدرت بر روی شاسی نظیر انرژی چین ها، تابلو ها جانبی، سیم کشی، انواع سنسور ها مثل کنترل حرکت، حرارت، لقی، مکان یابی و… روی دستگاه نصب می شوند.
۶-۲ تجهیزات اضافه (لوازم جانبی)
بر خلاف این نام این تجهیزات اصلا اضافه نیستند ولی می توان با استفاده از آنها در افزایش سرعت اپراتور ، بهتر کار کردن دستگاه، دور از گردوغبار قرار دادن و یا افزایش امکانات استفاده کرد. که تنها به شرح چندی از مهمترین وکاربردی ترین آن ها آنها بسنده می کنیم.
۱-۶-۲ دستگاه مکنده
این دستگاه می تواند با نصب در کنار دستگاه CNCبه وسیله یک لوله متحرک که در جای مخصوص کنار ابزار کار نصب می شود، از پخش شدن گرد و خاک ها یا همان خاک اره ناشی از کار کردن بر روی قطعه چوبی به وجود می آیند در هوا و اطراف دستگاه جلو گیری کرد که این دستگاه می تواند به حد قابله ملاحظه ایی از خرابی، لقی و جرم گرفتن ریل ها و قطعات جلو گیری کند.
۲-۶-۲ دستگاه وکیوم
این دستگاه هم در اطراف دستگاه CNCقرار می گیرد که با استفاده از چند لوله از زیر به صفحه کار دستگاه متصل می شود و می تواند از طریق روزنه های مخصوص خود قطعه کار را با استفاده از قدرت مکندگی بالا، هوا بین صفحه کار و قطعه کار را بکشد تا قطعه مورد نظر کاملا بدونه حرک بر روی صفحه کار قرار بگیرد.
که این امر موجب افزایش سرعت کار اپراتور می شود و می تواند با استفاده از فشاردادن چند کلید که معمولا روی تابلو برق است از آن استفاده کند.
۳-۶-۲ اسکن سه بعدی
اسکن سه بعدی برای تبدیل تصاویر G-Codeاستفاده می شود، که روند طراحی دستی اجسام را از قسمت طراحی تا ساخت را حذف می کند.
که در واقع می تواند یک از امکانات کاملا پیش رفته و به روزی برای هر دستگاهی باشد.
۳- تعمیرات و نگهداری های عمومی
۱-۳ اهداف از ایجاد یک سیستم صحیح تعمیر و نگهداری
پس از شناخت اجزای بایستی از اصولی پیروی کرد که همان اهداف اصلی ما از تعمیر و نگهداری هستند؛
- جلو گیری از توسعه و افزایش عیوب
- بر طرف کردن معایب جزئی قبل از احتیاج به تعمیرات کلی یا اضطراری
- کاهش توقف ها و جلو گیری از زیان های ناشی از وقفه در فرآیند تولید
- کاهش تعمیرات کلی و تکراری
- ازدیات طول عمر ماشین آلات و صرفه جویی در خرید ماشین آلات جدید
- افزایش راندمان تولیدی ماشین آلات و کاهش هزینه های تولید
- امکان پیش بینی قطعات یدکی مورد نیاز
۲-۳ تعیین وضعیت موجود دستگاه
بطور کلی در هر مجموعه صنعتی ” تعیین وضعیت موجود دستگاه ” نقطه شروع عملیات جهت اجرای “تعمیر و نگهداری” است. بدین منظور اطلاعات اولیه مورد نیاز جهت آشنا شدن با وضعیت کلی هر دستگاه با هدف تشخیص نواقص احتمالی به ترتیب زیر تقسیم بندی گردیده که هر کدام را بطور مختصر مورد بررسی قرار می دهیم.
- شاسی
- وضعیت ظاهری
- راه اندازی
- صدای غیر مجاز
- لرزش (ارتعاش)
- سیستم برق
لازم به ذکر فاکتور های زیر هر کدام به تنهایی در دستیابی به دقت مورد نظر و چگونگی کیفیت سازه تولید شده، تاثیر بسزایی خواهد داشت:
- نوع ابزار مصرفی و شرایط کارکرد آن
- نوع ابزار گیر
- سرعت برش، براده برداری
- جنس قطعه کار
- وسایل گیرشی
- تجربه اپراتور
۱-۲-۳ شاسی
هدف از ساختن شاسی عبارت است از:
الف) انتقال وزن دستگاه های متصل و نیرو های ناشی از کار کردن به شاسی
ب) افزایش استحکام قطعاتی که از دستگاه مستقیما به شاسی متصل می شوند
ج) کاهش نیروهای موثر دینامیکی بر کیفیت قطعات
د) محدود نمودن لرزش های ناشی از محیط اطراف به دستگاه و بلعکس
دستورالعمل اجر
درجه دقت، بستگی به دقت تراز بودن آن دارد. برای تراز دقیق باید از تراز صنعتی با دقت %۲ استفاده کرد. تراز بودن دستگاه باید از لحاظ طولی و عرضی کنترل شود. جهت اطمینان از سالم بودن شاسی، تراز بودن آن را هر شش ماه یک بار کنترل کنید.
۲-۲-۳ وضعیت ظاهری دستگاه
بازدید ظاهری باید با هدف تشخیص نواقص احتمالی، کسری حفاظ های ایمنی وضعیت رنگ دستگاه، سالم بودن کلید های عمل کننده و باک کردن گرد وغبار های حاصل از ماشین کاری انجام داد.
نکات مورد نظر:
- نقاط روغنکاری مشخص باشد و گرد و غبار حاصل را از آن دور کرد.
- تمام قسمت های گردان مانند اسپیندل، تسمه پروانه ها و… را با در پوش مناسب و یا با پوشش حفاظتی محصور باشد
- سیستم های حفاطتی در جای خود قرار گرفته باشند.
- چراغ های روشنایی و چراغ های هشدار ( )Alarmسالم باشند.
- هیچ گونه اتصال و یا تغییرات جدید در کابینت شبکه توزیع برق صورت نگرفته باشند.
- محل های کلیه کلید ها، با علامت و بطور واضح مشخص باشند.
- کلیه تابلو های و تصاویر راهنما بر روی دستگاه خوانا باشند.
- تابلو برق سالم بوده و از سالم بودن قفل درب آن اطمینان حاصل کنید
۳-۲-۳ راه اندازی
جهت تعیین وضعیت دستگاه در حین کار و تشخیص نواقص احتمالی، دستگاه را روشن کرده و کلیه دستورالعمل های زیر را انجام می دهیم:
دستورالعمل اجرا
- ابتدا دستگاه را کاملا تمیز کرده و سپس بازدید کلی بعمل آورده تا مشخص شود آیا تمام سطوح راهنما و اتصالات از رنگ حفاظتی پاک باشند.
- تمامی قسمت های متحرک دستگاه مانند محور ها X,Y,Zبا دست چک شوند و حرکات آنها باید در تمامی جهات بسیار نرم و روان باشند.
- وسایل کنترلی دستگاه به شرح ذیل باید تست شوند.
- کلید چرخشی قطع مرکزی
- کلید فشاری راه اندازی
- کلید های فشاری دستگاه وکیوم و یا دستگاه مکنده و … ( در صورت دارا بودن )
۴-۲-۳ صدا های غیر مجاز
در هر مجموعه مکانیکی، ایجاد صدا پدیده ای طبیعی است، ماهیت صدا مبنی بر یکنواخت بودن ویا تناوب داشتن آن، قطع و وصل، غرش و زوزه ویا حالت ضربه باید مشخص شود.
بطور کلی وجود اصطکاک از عوامل مهم ایجاد صدا می باشند. سائیدگی و فرسایش ناشی از آلودگی یا کافی نبودن روانکاریف لقی غیر مجاز و خارج از محور قرار گرفتن اجزای ماشین الات باعث ایجاد صدای غیر عادی در دستگاه می نمایند.
۵-۲-۳ لرزش (ارتعاش)
در حین کار، قسمت های متحرک دستگاه اهم از این که دارای حرکت دورانی ویا رفت و برگشت باشند با ارتعاش مجاز همراه می باشند. عیوبی مانند فرسایش در تکیه گاه های دستگاه باعث به وجود آمدن ارتعاش غیر مجاز در آن ها می گردد و بر روی کیفیت کار تولید شده اثر می گذارد. ارتعاش غیر مجاز را می توان از طریق لمس کردن یا صدای غیر عادی و همچنین علائم ظاهری مشخص نمود.
ارتعاشات ممکن است توسط عوامل زیر ایجاد شود:
- فرسایش در اجزا دستگاه مانند: تکیه گاه ها، چرخدنده ها، ریل هل حرکتی و ..
- بالانس نبودن قطعه کار روی دستگاه
- عدم استحکام به علت محکم نبودن شاسی، عدم ثبات اجزای ماشین و باز و جدا شدن پیچ های ثابت کننده.
۶-۲-۳ سیستم برق
بازدید ظاهری با هدف مشخص کردن نواقص احتمالی
- آسیب دیدگی هایی که با چشم قابل رویت است
- شکستگی مدار و قطعات الکترونیکی
- تغییر فرم مدار و قطعات ( رنگ و شکل )
- بازدید فیوز ها و پیین ها و سوکت ها
- بازدید لحیم کاری قطعات و پایه قطعات
- بازدید بست های پیچی و قفلی
۴- روغنکاری دستگاه
هدف از روغنکاری در ماشین آلات عمدتا جلو گیری از خرابی و فرسایش قطعات متحرک می باشد. روغنکاری صحیح از اصول اولیه نگهداری دستگاه بوده و انتخاب روان کننده مناسب به طول عمر بیشتر و کارکرد یکنواخت و راندمان بالای دستگاه کمک می نماید.
برای اجرای صحیح و منطقی روغنکاری ماشین آلات بایستی سه عامل اصلی زیر را در نظر گرفت:
- برنامه مدون و علمی جهت انجام امور روغنکاری
- استفاده از روغن های مناسب و مجاز
- داشتن فرد و یا افراد آموزش دیده مجهز به وسایل مورد نیاز
نکات در حین روغن کاری:
- سطح مورد نظر را باید ابتدا با استفاده از دستمال پاک کرد.
- در صورت وجود لکه های زیاد و آلودگی یا زنگزدگی برای تمیز کردن آن می توان از گازوئیل استفاده کرد.
- از ریختن بیش از حد روغن روی سطح جلو گیری نمایید تا روی دیگر اجزای دستگاه نریزد.
- سعی کنید روغن تمامی سطح مورد نظر را فرا بگیرد.
- پس از اتمام روغنکاری محور ها را به حرکت در بیاورید تا از نرم بودن دستگاه مطمئن شوید.
۵- وظایف روزانه اپراتور دستگاه
- نظافت عمومی دستگاه؛ دستگاه را در پایان هر شیفت از گرد و غبار و آلودگی ها پاک نماید.
- نظافت راهگاه ها و محور های حرکتی؛ طی هر شیفت گرد و غبار ها ( خاک اره ) را از روی اجزا با دستمال پا کردن.( تذکر: هرگز نباید با استفاده از هوای فشرده دستگاه را تمیز نمود.)
- قبل از شروع کار از عملکرد کلید اضطراری مطمئن شوید.
- حفاظ های دستگاه را کنترل کنید.
- سیستم قید و بستی و یا گیرشی را کنترل نمایید
- روغنکاری دستی دستگاه از جمله وظایف اصلی اپراتور است.