Pourquoi un magasin de haute technologie s'arrête-t-il lorsqu'une machine importante tombe en panne ? Chaque minute d'arrêt de la broche coûte cher et pèse sur les engagements de livraison. Une fraiseuse 3 axes ou un centre de tournage peuvent coûter des centaines de dollars à posséder et à utiliser pendant une heure.
Les temps d'arrêt coûtent cher une fois prolongés. L'avantage, c'est que la plupart des pannes suivent des schémas prévisibles. À condition de savoir les assimiler et d'adopter un comportement cohérent, vous pouvez relancer la production en quelques heures plutôt qu'en quelques jours.
Ce guide vous propose une vue d'ensemble complète du dépannage des machines CNC. Vous découvrirez les causes, réparerez les défauts et éviterez leur réapparition. CNC Centre d'usinage vertical de Yangsen maintient des tolérances serrées même dans les longues séries de production.
Un centre d'usinage est monté sur une base lourde en fonte ou en acier. Cette base amortit les vibrations et supporte les rails de guidage qui permettent à la table de se déplacer selon les axes X, Y et Z. Des vis à billes sont fixées à chaque moteur d'axe et permettent à la table ou à la tête de se déplacer d'un mouvement rotatif à un mouvement rectiligne. Le coulisseau est maintenu en ligne par des guides linéaires ou des glissières.
La machine est centrée autour de la broche. Elle prend l'outil, tourne à grande vitesse et doit rester rigide. Une broche courante est un roulement en céramique ou en acier, rempli de graisse ou alimenté par un mélange huile-air. Un changeur d'outils (ATC) permet de changer les outils sans l'intervention de l'opérateur. Sur une fraiseuse, il peut s'agir d'un carrousel ou d'une chaîne. Sur un tour, il s'agit généralement d'une tourelle.
Verrouillez l'alimentation électrique. Coupez le disjoncteur principal et accrochez un cadenas. Purgez l'air des conduites. Affichez une étiquette avertissant les autres de ne pas démarrer la machine. Ne vous fiez pas uniquement à l'arrêt d'urgence de la commande. Yangsen's Centre d'usinage horizontal vous permet de couper plusieurs faces en une seule configuration tout en conservant la taille.
● Regardez et écoutez. Des fils desserrés, des odeurs de brûlé, des fuites de liquide de refroidissement ou de la peinture écaillée indiquent souvent des problèmes.
● Consultez la page de diagnostic du contrôleur. Enregistrez la tension, la charge de l'axe, la charge de la broche, la pression d'huile et la pression d'air.
● Notez toutes les alarmes actives et passées. De nombreuses commandes enregistrent les 100 dernières alarmes ; faites-les défiler pour repérer les tendances.
Une méthode formelle est plus efficace que les conjectures. Les 5 pourquoi fonctionnent bien :
1. Pourquoi L'axe s'est-il arrêté ? L'alarme du servomoteur s'est déclenchée.
2. Pourquoi L'alarme s'est déclenchée ? À cause d'un pic de courant.
3. Pourquoi Le courant a-t-il augmenté ? C'est parce que la glissière s'est bloquée.
4. Pourquoi Est-ce que ça s'est bloqué ? Les chips sont emballées dans les couvercles.
5. Pourquoi Les chips ont-elles été emballées ? Parce que les couvercles ont été déchirés et n'ont pas été remplacés.
Notez la date, le symptôme, la cause profonde, les pièces utilisées et le temps passé. Un simple journal permet au technicien suivant de résoudre le même problème plus rapidement. Il met également en évidence des schémas pouvant signaler un défaut de conception ou un besoin de formation.
Faute | Symptôme que vous voyez | Premier contrôle | Solution probable |
Pas de mise sous tension | Écran sombre, pas de lumière | Disjoncteur principal et fusibles | Réinitialisez le disjoncteur ou remplacez le fusible grillé |
Redémarrages aléatoires | Le contrôle redémarre pendant les coupures | Mesurer la tension de ligne | Stabiliser l'alimentation ou installer un onduleur |
Alarme de surcharge d'axe | L'axe s'arrête avec un fort bourdonnement | Couvertures de puces en cours de route | Guides de copeaux et de lubrification transparents |
Surchauffe de la broche | Le nez est trop chaud pour être touché | Vérifier le débit du liquide de refroidissement | Nettoyer les filtres et rétablir le débit |
Mauvaise finition de surface | Lignes visibles sur la pièce | Faux-rond du support | Remplacer ou équilibrer le support |
Bris d'outil | Le cutter s'enclenche à mi-coupe | Valeurs d'avance et de vitesse | Réduire le régime, augmenter l'avance par dent |
Dérive de position | La taille augmente tout au long de la journée | Augmentation de la température de la vis à billes | Nettoyer les conduites de lubrification et rincer l'huile |
Outil coincé dans la broche | La barre de traction ne se libère pas | Manomètre de pression d'air | Augmenter la pression ou réparer la fuite |
Alarme d'erreur d'encodeur | Axis ne sera pas à la maison | Mise à la terre du blindage lâche | Serrer ou remplacer le câble |
Faible pression de serrage | Stations de changement de palettes | Voyant de niveau hydraulique | Faire l'appoint d'huile et purger l'air |
Les commandes CNC nécessitent une tension stable à ±5 %. Utilisez un multimètre TRMS pour mesurer chaque branche. Si une branche s'affaisse, les variateurs risquent de se réinitialiser ou la commande de se bloquer. Vérifiez l'alimentation de l'installation, puis recherchez des cosses desserrées dans le boîtier principal. Remplacez les disjoncteurs usés et envisagez un stabilisateur de tension si le courant électrique fluctue fréquemment.
Inspectez les câbles d'alimentation pour déceler toute fissure dans l'isolation. Des traces de chaleur sous une cosse indiquent une mauvaise connexion. Serrez au couple indiqué par le fabricant. L'absence de terre laisse passer le bruit dans le système de commande et rend les défauts aléatoires difficiles à détecter. Mesurez la résistance entre le châssis de la machine et la terre de l'usine ; elle doit être inférieure à un ohm.
Si le circuit d'arrêt d'urgence ne se désactive pas, vérifiez chaque interrupteur et relais à l'aide d'un multimètre. L'eau ou le liquide de refroidissement présent à l'intérieur d'un interrupteur de porte peut court-circuiter les contacts. Remplacez les boutons d'arrêt d'urgence en plastique bon marché s'ils sont collés. Sur les machines plus anciennes, la bobine du relais peut tomber en panne ; remplacez-la par une pièce en bon état.
● Les parasurtenseurs sur toutes les phases protègent les entraînements contre la foudre.
● Une petite alimentation sans interruption maintient le contrôle en vie suffisamment longtemps pour garer les axes en cas de panne de courant.
● Étiquetez chaque disjoncteur et fusible afin que les techniciens de nuit puissent agir rapidement.
Installez un vibromètre de poche sur le carter de la broche. Comparez les mesures aux spécifications du fabricant. Des vibrations élevées sont souvent dues à :
● Déséquilibre: Porte-outils non équilibrés pour un régime élevé.
● Ceintures lâches : Les courroies usées ou détendues frappent les poulies.
● Usure des roulements : Les balles ou les courses piquées créent un grognement.
Corrigez le déséquilibre en utilisant des supports équilibrés et en retirant les copeaux des buses de refroidissement. Resserrez ou remplacez les courroies. Si le bruit des roulements persiste, retirez la broche pour la remettre en état avant que le faux-rond n'abîme les pièces. Pour les pièces de grande taille nécessitant des coupes importantes, Centre d'usinage à portique vous offre la rigidité et la portée nécessaires pour rester conforme aux spécifications.
Passez un indicateur de test sur le nez de la broche pour vérifier le déplacement. Si la valeur mesurée varie de plus de 0,0008 po, calez la tête. Pour le jeu, déplacez un axe par commande et observez un comparateur à cadran sur la table. Un démarrage tardif ou un arrêt prématuré du mouvement indique un jeu important. Ajustez la précharge de l'écrou à billes sur les petites machines ; sur les grandes, ajoutez une compensation d'erreur de pas dans la commande.
Touchez le nez de la broche. Il doit être chaud, mais pas brûlant. Une augmentation de -1 °C par rapport à la température ambiante est un avertissement. Vérifiez le débit de refroidissement, la tension de la courroie et la charge de l'outil. Sur les roulements graissés, un excès de graisse peut également provoquer de la chaleur. Si la température augmente malgré un bon débit, prévoyez un remplacement du roulement.
Les vis à billes nécessitent un film d'huile fin. Si les conduites de lubrification sont obstruées, la vis tourne à sec et s'use rapidement. Retirez les conduites, rincez avec un solvant propre et purgez avec de l'huile neuve. Remplacez les racleurs tous les six mois pour éviter les copeaux.
Utilisez une loupe grossissante 10×. L'usure normale des flancs se manifeste par une surface brillante sur le bord. L'écaillage se traduit par une rupture du bord en petits morceaux. La rupture se produit par un claquement complet. Les causes possibles sont les suivantes :
● Vitesse trop élevée pour la nuance de carbure.
● L'alimentation est trop légère, de sorte que l'outil frotte au lieu de couper.
● Des coupes interrompues qui choquent le bord.
Ralentissez la broche de 10 %, augmentez l'avance de 5 % et utilisez une nuance plus dure si l'écaillage est répété. Évacuez toujours les copeaux avec du liquide de refroidissement.
Le faux-rond arrache le métal. Mesurez le faux-rond radial à l'aide d'un indicateur de dixièmes. S'il est supérieur à 0,0002 po, nettoyez le cône, remplacez la tige de traction ou jetez le porte-outil. Si la finition est toujours terne, effectuez une deuxième passe d'ébauche afin que l'outil de finition puisse percevoir une charge de copeaux uniforme.
Calculez la surface utile (SFM) et la charge de copeaux avant de démarrer le cycle. Une fraise de 1/2 pouce en aluminium 6061 nécessite généralement 800 SFM et 0,004 pouce par dent. Pour le rainurage, divisez l'avance par deux. Utilisez un tableau d'avance et de vitesse ou un calculateur en ligne ; ne faites pas d'erreurs.
Les copeaux filandreux enveloppent les outils, retiennent la chaleur et rayent les parois. Programmez un cycle de perçage sur les forets de plus de trois diamètres. Ajoutez du liquide de refroidissement par soufflage ou de l'air comprimé. Nettoyez les filtres du réservoir de liquide de refroidissement chaque semaine ; de nombreux ateliers négligent cette tâche simple.
Une décimale manquante dans X0.1 se transforme en X1.0 et perturbe le travail. Retracez toujours le code dans le package CAM. Exécutez ensuite la première partie au-dessus du stock avec un seul bloc et une substitution rapide à 5 %. Surveillez chaque ligne.
Chaque commande nécessite un post correspondant à sa syntaxe. Un post Fanuc peut envoyer des codes que la machine comprend, tandis qu'un contrôle Siemens ou Mazak les interprétera mal. Maintenez la bibliothèque de posts à jour. Vérifiez-la après chaque mise à jour FAO majeure.
Définissez les décalages de travail avec une sonde lorsque c'est possible. Les détecteurs d'arêtes manuels fonctionnent, mais des erreurs peuvent survenir. Après la prise d'origine, déplacez chaque axe jusqu'à la limite et vérifiez qu'il s'arrête en douceur. En cas de choc violent, la position d'origine doit être ajustée. Certaines commandes permettent de rétablir le décalage de la grille via un menu simple.
Sauvegardez les paramètres, les macro-variables et les programmes sur une clé USB chaque semaine. Conservez une seconde copie hors site. Si votre mémoire est brouillée, vous vous remercierez pour ces cinq minutes de travail supplémentaires.
Une alarme de servomoteur indique souvent une surintensité ou une surtension. Vérifiez le code LED du variateur. La plupart des fabricants l'indiquent sur le couvercle du variateur. Si le courant est élevé, recherchez un axe bloqué ou un câble moteur court-circuité. Si la tension est élevée, la résistance de régénération est peut-être ouverte.
Les codeurs transmettent la position via des câbles blindés. Les blindages non fixés agissent comme des antennes. Acheminez les câbles d'alimentation du moteur et du codeur dans des conduits séparés. Remplacez les connecteurs imprégnés d'huile. Si les erreurs n'apparaissent que lorsque le liquide de refroidissement circule, vérifiez la présence de mèches aux extrémités des câbles.
La commande envoie une trajectoire cible. Si le retard de l'axe dépasse la limite d'erreur, le variateur se met en défaut. Les causes peuvent être des chemins secs, des accouplements usés ou un faible gain d'asservissement. Graissez les surfaces des chemins, resserrez les accouplements, puis exécutez une routine de réglage automatique si la commande en propose une.
Après un changement de moteur ou de variateur, effectuez un test par paliers. Observez le tracé de position. Un réglage correct atteint rapidement la commande, s'arrête sans rebond et reste stable. Augmentez le gain proportionnel par paliers jusqu'à l'apparition d'un léger dépassement, puis réduisez la valeur. Ajoutez un gain intégral pour éliminer l'erreur en régime permanent. Notez les valeurs finales.
Une barre de traction coincée à moitié indique souvent un manque d'air. Vérifiez le régulateur. Sa pression doit correspondre à celle indiquée sur la fiche technique de la broche, généralement entre 85 et 90 psi. Remplacez les filtres présentant des traces de rouille ou d'humidité. Utilisez des dessiccateurs d'air dans les climats humides. Le perçage à grande vitesse est facile grâce au Perceuse CNC, conçu pour des cycles courts et des copeaux propres.
Les pinces hydrauliques ont besoin de temps pour atteindre la pression de consigne. Si un changeur de palettes s'arrête en cours de rotation, vérifiez la soupape de purge lente. Si l'huile est laiteuse, cela signifie que de l'eau s'est infiltrée. Changez l'huile et réparez le reniflard.
Changez les filtres à air toutes les 1 000 heures de fonctionnement. Marquez chaque changement sur la carrosserie avec un stylo à peinture. Vérifiez l'état des régulateurs ; si la pression de sortie augmente lorsque le débit s'arrête, le siège fuit. Remplacez le régulateur avant qu'il n'endommage les joints en aval.
La plupart des régulateurs évaluent la durée de vie des composants électroniques à 35 °C. Au-delà, la durée de vie des condensateurs diminue. Installez un petit climatiseur d'armoire si l'atelier est souvent exposé à de fortes chaleurs. Dans les ateliers froids, de la condensation se forme lorsque les machines chauffent. Laissez le ventilateur de la broche tourner après l'arrêt pour assécher l'humidité.
Un marteau de forge, une presse poinçonneuse ou même une allée très fréquentée peuvent faire trembler un laminoir de haute précision. Vérifiez les vibrations à l'aide d'un sismomètre de sol. Coulez un tampon séparé ou ajoutez des isolateurs en caoutchouc si les niveaux dépassent les limites du fabricant.
Les journaux d'incidents montrent qu'une nouvelle recrue déclenche souvent la première collision dans les 90 jours. Organisez une journée d'observation où un stagiaire observe un opérateur expérimenté saisir des décalages et charger des outils. Organisez des mises à jour de compétences chaque trimestre. Un opérateur confiant détecte rapidement les petits problèmes. Machine de gravure et de fraisage combine un travail de précision avec une forte puissance d'élimination du métal dans une seule unité.
Fixez des accéléromètres à la broche, aux roulements et au moteur. Mesures de tendance. Une augmentation de la vitesse globale ou un pic de fréquence de passage de roulement vous avertit des mois à l'avance. Planifiez les réparations au lieu de réagir.
Une caméra infrarouge portative repère les points chauds des moteurs, des disjoncteurs et des roulements. Prenez des photos une fois par mois. Un nouveau point chaud de plus de 5 cm² signifie qu'il faut agir immédiatement.
Envoyez des échantillons d'huile de broche à un laboratoire. Une teneur élevée en fer indique une usure. La teneur en eau doit rester inférieure à 500 ppm. Pour le liquide de refroidissement, maintenez la concentration dans la plage indiquée par le fabricant, généralement entre 6 et 10 %. Surveillez le pH ; un pH faible favorise la rouille, tandis qu'un pH élevé est nocif pour la peau.
Les contrôles modernes transmettent les données via Ethernet. Le logiciel de tableau de bord enregistre la disponibilité, les débits d'alimentation et les alarmes. Il met en évidence les pannes récurrentes afin que vous puissiez vous concentrer sur les correctifs importants. Certains systèmes envoient des alertes par SMS pour que l'équipe de nuit puisse réagir rapidement.
● Tous les jours: Essuyez les vitres, nettoyez les éclats, vérifiez le niveau d'huile, vidangez l'eau de la conduite d'air.
● Hebdomadaire: Nettoyez les filtres du réservoir de liquide de refroidissement, testez le ventilateur de la broche, inspectez les essuie-glaces.
● Mensuel: Extrayez les données de vibration, sauvegardez les programmes et vérifiez l'équerre de l'axe avec une équerre en granit.
Affichez des listes de contrôle près de la machine. Signez et datez chaque ligne. Les responsables peuvent consulter les journaux pour repérer les lacunes.
Stockez les courroies d'entraînement, les fusibles, les interrupteurs de fin de course, un ventilateur de rechange et un servoamplificateur. Identifiez chaque pièce avec le modèle de machine et les paramètres définis si nécessaire. La rotation « premier entré, premier sorti » prévient le vieillissement des pièces en rayon.
Après chaque échec, rassemblez l'équipage. Posez-vous trois questions :
1. Qu'est-ce qui a échoué ?
2. Pourquoi cela a-t-il échoué ?
3. Comment arrêter une répétition ?
Mettre à jour les feuilles de travail standard. Former le personnel aux modifications et indiquer la date de révision.
Les machines CNC allient mécanique rigoureuse, logiciels intelligents et électronique de pointe. Chaque élément peut tomber en panne, mais chacun laisse des indices clairs pour un œil averti. Travaillez en toute sécurité, rassemblez les faits, identifiez la cause profonde, corrigez, puis consignez les leçons apprises. Combinez un entretien de base avec des outils prédictifs modernes et vous transformerez les accidents en événements rares.
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