Kjenner du til de åtte vanlige feilene på spindelen i et maskineringssenter og de tilhørende behandlingsmetodene?

Vanlige feil og feilsøkingsmetoder for spindelen i maskineringssentre
Sammendrag: Denne artikkelen utdyper i detalj de åtte vanlige feilene ved spindelen i maskineringssentre, inkludert manglende oppfyllelse av krav til prosesseringsnøyaktighet, overdreven skjærevibrasjon, overdreven støy i spindelkassen, skade på gir og lagre, spindelens manglende evne til å endre hastighet, spindelens manglende rotasjon, overoppheting av spindelen og manglende evne til å skyve gir på plass under hydraulisk hastighetsendring. For hver feil analyseres årsakene i dybden, og tilhørende feilsøkingsmetoder gis. Målet er å hjelpe operatører og vedlikeholdspersonell i maskineringssentre med raskt og nøyaktig å diagnostisere feil og ta effektive løsninger for å sikre normal drift av maskineringssentre og forbedre prosesseringskvaliteten og produksjonseffektiviteten.

I. Innledning

Som et høypresisjons- og høyeffektivt automatisert maskinverktøy spiller spindelkomponenten i et maskineringssenter en avgjørende rolle gjennom hele prosesseringen. Spindelens rotasjonsnøyaktighet, effekt, hastighet og automatiserte funksjoner påvirker direkte arbeidsstykkenes prosesseringsnøyaktighet, prosesseringseffektivitet og maskinverktøyets generelle ytelse. Imidlertid kan spindelen under faktisk bruk oppleve forskjellige feil som påvirker maskineringssenterets normale drift. Derfor er det av stor betydning for vedlikehold og bruk av maskineringssentre å forstå vanlige feil ved spindelen og deres feilsøkingsmetoder.

II. Vanlige feil og feilsøkingsmetoder for spindelen i maskineringssentre

(I) Manglende oppfyllelse av kravene til behandlingsnøyaktighet

Årsaker til feil:
  • Under transport kan maskinverktøyet bli utsatt for støt, noe som kan skade nøyaktigheten til spindelkomponentene. For eksempel kan spindelens akse forskyve seg, og lagerhuset kan deformeres.
  • Installasjonen er ikke fast, installasjonsnøyaktigheten er lav, eller det er endringer. Et ujevnt installasjonsfundament for maskinverktøyet, løse fundamentbolter eller endringer i installasjonsnøyaktigheten på grunn av fundamentsetninger og andre årsaker under langvarig bruk kan påvirke den relative posisjonsnøyaktigheten mellom spindelen og andre komponenter, noe som resulterer i en reduksjon i prosesseringsnøyaktigheten.
Feilsøkingsmetoder:
  • For maskinverktøy som blir påvirket under transport, kreves en omfattende nøyaktighetskontroll av spindelkomponentene, inkludert indikatorer som radial runout, aksial runout og spindelens koaksialitet. Basert på inspeksjonsresultatene, brukes passende justeringsmetoder, som justering av lagerklaring og korrigering av lagerhuset, for å gjenopprette spindelens nøyaktighet. Om nødvendig kan profesjonelt vedlikeholdspersonell for maskinverktøy tilkalles for reparasjoner.
  • Sjekk maskinverktøyets installasjonsstatus regelmessig og stram fundamentboltene for å sikre en fast installasjon. Hvis det oppdages endringer i installasjonsnøyaktigheten, bør det brukes høypresisjonsdeteksjonsinstrumenter for å justere maskinverktøyets vater og den relative posisjonsnøyaktigheten mellom spindelen og komponenter som arbeidsbordet. Utstyr som laserinterferometre kan brukes til presis måling og justering.

(II) For mye vibrasjon i skjæringen

Årsaker til feil:
  • Skruene som forbinder spindelboksen og sengen er løse, noe som reduserer stivheten i forbindelsen mellom spindelboksen og sengen og gjør den utsatt for vibrasjoner under påvirkning av skjærekrefter.
  • Lagrenes forspenning er utilstrekkelig, og klaringen er for stor, noe som resulterer i at lagrene ikke klarer å støtte spindelen effektivt under drift, noe som fører til at spindelen vingler og dermed forårsaker skjærevibrasjoner.
  • Lagrenes forspenningsmutter er løs, noe som fører til at spindelen beveger seg aksialt og ødelegger spindelens rotasjonsnøyaktighet, noe som igjen fører til vibrasjon.
  • Lagrene er risset eller skadet, noe som resulterer i ujevn friksjon mellom rulleelementene og lagrenes løpebaner og genererer unormal vibrasjon.
  • Spindelen og boksen er utenfor toleransen. Hvis for eksempel spindelens sylindrisitet eller koaksialitet ikke oppfyller kravene, eller nøyaktigheten til lagermonteringshullene i boksen er dårlig, vil det påvirke spindelens rotasjonsstabilitet og føre til vibrasjon.
  • Andre faktorer, som ujevn verktøyslitasje, urimelige skjæreparametere (som for høy skjærehastighet, for høy matehastighet osv.) og løs fastklemming av arbeidsstykket, kan også forårsake skjærevibrasjoner.
  • I tilfelle av en dreiebenk kan de bevegelige delene i revolververktøyholderen være løse, eller klemtrykket kan være utilstrekkelig og ikke strammet ordentlig. Under skjæring vil ustabiliteten til verktøyholderen overføres til spindelsystemet, noe som forårsaker vibrasjon.
Feilsøkingsmetoder:
  • Sjekk skruene som forbinder spindelboksen og sengen. Hvis de er løse, stram dem til i tide for å sikre en fast forbindelse og forbedre den generelle stivheten.
  • Juster lagrenes forspenning. Avhengig av lagertypen og maskinverktøyets krav, bruk passende forspenningsmetoder, for eksempel justering med muttere eller fjærforspenning, for å få lagerklaringen til å nå et passende område og sikre stabil støtte for spindelen.
  • Kontroller og stram forspenningsmutteren på lagrene for å hindre at spindelen beveger seg aksialt. Hvis mutteren er skadet, må den skiftes ut i tide.
  • Ved ripete eller skadede lagre, demonter spindelen, skift ut de skadede lagrene, og rengjør og inspiser de relevante komponentene for å sikre at det ikke er noen urenheter igjen.
  • Registrer nøyaktigheten til spindelen og boksen. For deler som er utenfor toleranseområdet, kan metoder som sliping og skraping brukes til reparasjon for å sikre godt samarbeid mellom spindelen og boksen.
  • Sjekk verktøyslitasjen og skift ut sterkt slitte verktøy i tide. Optimaliser skjæreparametrene ved å velge passende skjærehastigheter, matehastigheter og skjæredybder basert på faktorer som arbeidsstykkemateriale, verktøymateriale og maskinverktøyets ytelse. Sørg for at arbeidsstykket er fastspent fast og pålitelig. Ved problemer med dreiebenkens revolververktøyholder, sjekk tilkoblingsstatusen til de bevegelige delene og juster klemtrykket slik at det kan klemme verktøyene stabilt.

(III) For mye støy i spindelboksen

Årsaker til feil:
  • Den dynamiske balansen til spindelkomponentene er dårlig, noe som genererer ubalanserte sentrifugalkrefter under høyhastighetsrotasjon, noe som forårsaker vibrasjoner og støy. Dette kan skyldes ujevn massefordeling av delene som er installert på spindelen (som verktøy, chucker, trinser osv.), eller at den dynamiske balansen til spindelkomponentene forstyrres under monteringsprosessen.
  • Inngrepsklaringen til girene er ujevn eller alvorlig skadet. Når girene går i inngrep, vil det oppstå støt og støy. Ved langvarig bruk kan inngrepsklaringen til girene endres på grunn av slitasje, utmatting og andre årsaker, eller tannoverflatene kan ha avskalling, sprekker og andre skader.
  • Lagrene er skadet, eller drivakslene er bøyd. Skadede lagre vil føre til at spindelen går ustødig og genererer støy. Bøyde drivaksler vil føre til eksentrisitet under rotasjon, noe som utløser vibrasjon og støy.
  • Lengden på drivreimene er inkonsistent eller de er for løse, noe som fører til at drivreimene vibrerer og gnir under drift, noe som genererer støy og også påvirker transmisjonseffektiviteten og stabiliteten til spindelhastigheten.
  • Girnøyaktigheten er dårlig. Hvis for eksempel tannprofilfeilen, stigningsfeilen osv. er stor, vil det føre til dårlig girinngrep og generere støy.
  • Dårlig smøring. Ved mangel på tilstrekkelig smøreolje eller når smøreoljen forringes, øker friksjonen til komponenter som gir og lagre i spindelkassen, noe som gjør det lett å generere støy og akselererer slitasjen på komponentene.
Feilsøkingsmetoder:
  • Utfør dynamisk balansedeteksjon og korrigering på spindelkomponentene. En dynamisk balansetester kan brukes til å detektere spindelen og relaterte deler. For områder med store ubalanserte masser kan justeringer gjøres ved å fjerne materialer (som boring, fresing osv.) eller legge til motvekter for å få spindelkomponentene til å oppfylle kravene til dynamisk balanse.
  • Sjekk inngrepssituasjonen til girene. For gir med ujevn inngrepsklaring kan problemet løses ved å justere senteravstanden til girene eller bytte ut svært slitte gir. For gir med skadede tannflater, skift dem ut i tide for å sikre god inngrep mellom girene.
  • Kontroller lagrene og drivakslene. Hvis lagrene er skadet, må du bytte dem ut med nye. Bøyde drivaksler kan rettes ut ved hjelp av rettemetoder. Hvis bøyningen er kraftig, må du bytte ut drivakslene.
  • Juster eller skift ut drivreimene for å få konsistente lengder og riktig spenning. Riktig spenning på drivreimene kan oppnås ved å justere remstrammerenhetene, for eksempel plasseringen av strammehjulet.
  • For problemet med dårlig girnøyaktighet, hvis de er nyinstallerte gir og nøyaktigheten ikke oppfyller kravene, bytt dem ut med gir som oppfyller nøyaktighetskravene. Hvis nøyaktigheten reduseres på grunn av slitasje under bruk, reparer eller bytt dem ut i henhold til den faktiske situasjonen.
  • Sjekk smøresystemet til spindelboksen for å sikre at mengden smøreolje er tilstrekkelig og at kvaliteten er god. Skift smøreolje regelmessig, rengjør smøreledninger og filtre for å forhindre at urenheter blokkerer oljepassasjene, og sørg for god smøring av alle komponenter.

(IV) Skade på gir og lagre

Årsaker til feil:
  • Skiftetrykket er for høyt, noe som fører til at girene blir skadet av støt. Hvis skiftetrykket er for høyt under hastighetsendring på maskinverktøyet, vil girene utsettes for store støtkrefter i inngrepsøyeblikket, noe som lett kan føre til skade på tannoverflatene, brudd i tannrøttene og andre situasjoner.
  • Girmekanismen er skadet, eller festepinnene faller av, noe som gjør girskiftprosessen unormal og forstyrrer inngrepsforholdet mellom girene, og dermed forårsaker skade på girene. For eksempel vil deformasjon og slitasje på girgaflene, brudd på festepinnene osv. påvirke nøyaktigheten og stabiliteten til girskiftet.
  • Lagrenes forspenning er for stor, eller det er ingen smøring. For høy forspenning fører til at lagrene bærer for store belastninger, noe som akselererer slitasje og utmatting av lagrene. Uten smøring vil lagrene fungere i tørrfriksjonstilstand, noe som resulterer i overoppheting, brannskader og skade på kulene eller lagerbanene.
Feilsøkingsmetoder:
  • Kontroller girskiftesystemet og juster girskiftetrykket til et passende område. Dette kan oppnås ved å justere trykkventilene i det hydrauliske systemet eller trykkjusteringsenhetene i det pneumatiske systemet. Samtidig må du kontrollere girstyringskretsene og magnetventilene og andre komponenter for å sikre at girskiftsignalene er nøyaktige og at bevegelsene er jevne, slik at du unngår for store girstøt på grunn av unormal giring.
  • Inspiser og reparer girmekanismen, reparer eller skift ut skadede girgafler, festepinner og andre komponenter for å sikre normal drift av girmekanismen. Under monteringsprosessen må du sørge for nøyaktig installasjon og fast forbindelse av hver komponent.
  • Juster lagrenes forspenning. I henhold til lagrenes tekniske krav og maskinverktøyets arbeidsforhold, bruk passende forspenningsmetoder og passende forspenningsstørrelser. Samtidig må du styrke lagrenes smørehåndtering, kontrollere og etterfylle smøreolje regelmessig for å sikre at lagrene alltid er i god smøretilstand. For lagre som er skadet på grunn av dårlig smøring, må du rengjøre smøresystemet grundig etter å ha byttet dem ut med nye lagre for å forhindre at urenheter kommer inn i lagrene igjen.

(V) Spindelens manglende evne til å endre hastighet

Årsaker til feil:
  • Om det sendes ut et elektrisk girsignal. Hvis det er en feil i det elektriske kontrollsystemet, kan det hende at det ikke kan sende riktig girsignal, noe som resulterer i at spindelen ikke kan utføre hastighetsendringsoperasjonen. For eksempel kan feil i reléer i kontrollkretsen, feil i PLS-programmet og funksjonsfeil i sensorer påvirke utgangen av girsignalet.
  • Om trykket er tilstrekkelig. For hydrauliske eller pneumatiske hastighetsendringssystemer, hvis trykket er utilstrekkelig, kan det ikke gi nok kraft til å drive bevegelsen til hastighetsendringsmekanismen, noe som fører til at spindelen ikke kan endre hastighet. Utilstrekkelig trykk kan skyldes feil i hydrauliske pumper eller pneumatiske pumper, lekkasjer i rørledningen, feil justering av trykkventiler og andre årsaker.
  • Den hydrauliske sylinderen for girskifting er slitt eller sitter fast, noe som gjør at den hydrauliske sylinderen ikke kan fungere normalt og ikke kan skyve hastighetsendringsgirene eller clutchene og andre komponenter for å utføre hastighetsendringshandlingen. Dette kan skyldes skade på de indre pakningene i den hydrauliske sylinderen, kraftig slitasje mellom stempelet og sylindersylinderen, og urenheter som kommer inn i den hydrauliske sylinderen.
  • Den skiftende magnetventilen sitter fast, noe som hindrer magnetventilen i å endre retning normalt. Dette fører til at hydraulikkoljen eller trykkluften ikke kan strømme langs den forhåndsbestemte banen, noe som påvirker hastighetsendringsmekanismens funksjon. At magnetventilen sitter fast, kan skyldes at ventilkjernen sitter fast på grunn av urenheter, skade på magnetventilspolen og andre årsaker.
  • Den hydrauliske sylindergaffelen faller av, noe som fører til at forbindelsen mellom den hydrauliske sylinderen og girskiftet svikter, slik at kraftoverføringen for hastighetsendring ikke lenger er mulig. At gaffelen faller av kan skyldes løse festebolter på gaffelen, slitasje og brudd på gaffelen, og andre årsaker.
  • Den hydrauliske sylinderen lekker olje eller har intern lekkasje, noe som reduserer arbeidstrykket til den hydrauliske sylinderen og ikke klarer å gi nok kraft til å fullføre hastighetsendringshandlingen. Oljelekkasje eller intern lekkasje kan være forårsaket av aldring av pakningene til den hydrauliske sylinderen, for stor klaring mellom stempelet og sylindersylinderen, og andre årsaker.
  • Den sammensatte girbryteren fungerer ikke som den skal. Den sammensatte bryteren brukes til å oppdage signaler, for eksempel om hastighetsendringen er fullført. Hvis bryteren fungerer ikke som den skal, vil det føre til at kontrollsystemet ikke kan bedømme hastighetsendringstilstanden korrekt, noe som påvirker påfølgende hastighetsendringsoperasjoner eller driften av maskinverktøyet.
Feilsøkingsmetoder:
  • Sjekk det elektriske kontrollsystemet. Bruk verktøy som multimetre og oscilloskop for å oppdage utgangslinjene til girskiftsignalet og relaterte elektriske komponenter. Hvis det oppdages en reléfeil, må den byttes ut. Hvis det er en feil i PLS-programmet, må du feilsøke og endre den. Hvis en sensor ikke fungerer som den skal, må du bytte den ut med en ny for å sikre at girskiftsignalet kan sendes ut normalt.
  • Kontroller trykket i det hydrauliske eller pneumatiske systemet. Ved utilstrekkelig trykk, sjekk først driftsstatusen til den hydrauliske eller pneumatiske pumpen. Hvis det er en feil, reparer eller skift den ut. Kontroller om det er lekkasjer i rørledningene. Hvis det er lekkasjer, reparer dem i tide. Juster trykkventilene slik at systemtrykket når den angitte verdien.
  • For problemer med at den hydrauliske sylinderen for girskifting er slitt eller sitter fast, demonter den hydrauliske sylinderen, kontroller slitasjen på de indre tetningene, stempelet og sylinderrøret, bytt ut de skadede tetningene, reparer eller bytt ut det slitte stempelet og sylinderrøret, rengjør innsiden av den hydrauliske sylinderen og fjern urenheter.
  • Sjekk den skiftende magnetventilen. Hvis ventilkjernen sitter fast av urenheter, demonter og rengjør magnetventilen for å fjerne urenhetene. Hvis magnetventilens spole er skadet, skift den ut med en ny spole for å sikre at magnetventilen kan endre retning normalt.
  • Kontroller den hydrauliske sylindergaffelen for girskift. Hvis gaffelen faller av, monter den på nytt og stram festeboltene. Hvis gaffelen er slitt eller har brukket, skift den ut med en ny gaffel for å sikre en pålitelig forbindelse mellom gaffelen og girskiftet.
  • Håndter problemet med oljelekkasje eller intern lekkasje i den hydrauliske sylinderen. Skift ut de aldrende tetningene, juster klaringen mellom stempelet og sylinderrøret. Metoder som å bytte ut stempelet eller sylinderrøret med passende størrelser og øke antallet tetninger kan brukes til å forbedre tetningsytelsen til den hydrauliske sylinderen.
  • Sjekk girskiftbryteren. Bruk verktøy som multimetere for å oppdage av/på-statusen til bryteren. Hvis bryteren ikke fungerer som den skal, må du bytte den ut med en ny bryter for å sikre at den nøyaktig kan oppdage hastighetsendringstilstanden og sende tilbake riktig signal til kontrollsystemet.

(VI) Spindelen roterer ikke

Årsaker til feil:
  • Om spindelrotasjonskommandoen sendes ut. I likhet med spindelens manglende evne til å endre hastighet, kan en feil i det elektriske kontrollsystemet føre til at spindelrotasjonskommandoen ikke kan sendes ut, slik at spindelen ikke kan starte.
  • Beskyttelsesbryteren er ikke trykket inn eller fungerer ikke som den skal. Maskineringssentre har vanligvis noen beskyttelsesbrytere, for eksempel bryteren for spindelboksdøren, bryteren for verktøyklemmedeteksjon osv. Hvis disse bryterne ikke trykkes inn eller fungerer ikke som den skal, vil maskinverktøyet av sikkerhetsmessige årsaker forhindre at spindelen roterer.
  • Chucken klemmer ikke arbeidsstykket. I noen dreiebenker eller maskineringssentre med chucker, hvis chucken ikke klemmer arbeidsstykket, vil maskinverktøyets styresystem begrense spindelens rotasjon for å forhindre at arbeidsstykket flyr ut under bearbeidingsprosessen og forårsaker fare.
  • Girbryteren er skadet. Feil på girbryteren kan påvirke overføringen av spindelens startsignal eller deteksjonen av spindelens driftstilstand, noe som kan føre til at spindelen ikke kan rotere normalt.
  • Det er intern lekkasje i magnetventilen for giring, noe som vil gjøre trykket i hastighetsendringssystemet ustabilt eller ute av stand til å etablere normalt trykk, og dermed påvirke spindelens rotasjon. For eksempel, i et hydraulisk hastighetsendringssystem, kan lekkasjen i magnetventilen føre til at hydraulikkoljen ikke effektivt kan skyve komponenter som clutcher eller gir, slik at spindelen ikke kan få kraft.
Feilsøkingsmetoder:
  • Kontroller utgangslinjene for spindelrotasjonskommandoen i det elektriske kontrollsystemet og tilhørende komponenter. Hvis det oppdages en feil, må du reparere eller erstatte dem i tide for å sikre at spindelrotasjonskommandoen kan sendes ut normalt.
  • Sjekk statusen til beskyttelsesbryterne for å sikre at de trykkes inn normalt. Hvis beskyttelsesbryterne ikke fungerer som de skal, må du reparere eller bytte dem ut for å sikre at maskinverktøyets sikkerhetsfunksjon er normal uten å påvirke spindelens normale start.
  • Sjekk chuckens klemmesituasjon for å sikre at arbeidsstykket er godt fastspent. Hvis det er en feil med chucken, for eksempel utilstrekkelig klemkraft eller slitasje på chuckens kjevene, må du reparere eller bytte ut chucken i tide slik at den fungerer normalt.
  • Sjekk girskiftbryteren. Hvis den er skadet, skift den ut med en ny for å sikre normal overføring av spindelstartsignalet og nøyaktig registrering av driftstilstanden.
  • Sjekk lekkasjesituasjonen til den skiftende magnetventilen. Metoder som trykktesting og observasjon av oljelekkasje rundt magnetventilen kan brukes til å vurdere dette. For magnetventiler med lekkasje, demonter, rengjør, kontroller ventilkjernen og pakningene, og bytt ut de skadede pakningene eller hele magnetventilen for å sikre god tetningsytelse og stabilt trykk i hastighetsendringssystemet.

(VII) Overoppheting av spindelen

Årsaker til feil:
  • Forspenningen på spindellagrene er for stor, noe som øker lagrenes indre friksjon og genererer for mye varme, noe som fører til overoppheting av spindelen. Dette kan skyldes feil bruk under montering eller justering av lagerforspenningen, eller bruk av uegnede forspenningsmetoder og forspenningsstørrelser.
  • Lagrene er skadet eller har riper. Under arbeidsprosessen kan lagrene bli skadet eller ha riper på grunn av dårlig smøring, overbelastning, fremmedlegemer som kommer inn, osv. På dette tidspunktet vil friksjonen i lagrene øke kraftig, noe som genererer en stor mengde varme og forårsaker overoppheting av spindelen.
  • Smøreoljen er skitten eller inneholder urenheter. Skitten smøreolje vil øke friksjonskoeffisienten mellom lagrene og andre bevegelige deler, noe som reduserer smøreeffekten. Samtidig kan urenheter