Czy znasz osiem najczęstszych usterek wrzeciona centrum obróbczego i metody ich leczenia?

I. Wprowadzenie

II. Typowe usterki i metody rozwiązywania problemów z wrzecionem centrów obróbkowych

(I) Niespełnienie wymagań dotyczących dokładności przetwarzania

• Podczas transportu obrabiarka może być narażona na uderzenia, które mogą wpłynąć na precyzję elementów wrzeciona. Na przykład, oś wrzeciona może się przesunąć, a obudowa łożyska może się odkształcić.
• Montaż nie jest stabilny, dokładność montażu jest niska lub występują zmiany. Nierówne podłoże obrabiarki, luźne śruby fundamentowe lub zmiany dokładności montażu spowodowane osiadaniem fundamentu i innymi przyczynami podczas długotrwałego użytkowania mogą wpłynąć na dokładność względnego położenia wrzeciona względem innych komponentów, co prowadzi do spadku dokładności obróbki.

• W przypadku obrabiarek uszkodzonych podczas transportu wymagana jest kompleksowa kontrola dokładności podzespołów wrzeciona, obejmująca takie wskaźniki, jak bicie promieniowe, bicie osiowe i współosiowość wrzeciona. Na podstawie wyników kontroli, w celu przywrócenia dokładności wrzeciona, stosuje się odpowiednie metody regulacji, takie jak regulacja luzu łożyskowego i korekta obudowy łożyska. W razie potrzeby, w celu przeprowadzenia napraw, można wezwać profesjonalny personel konserwacyjny obrabiarek.
• Regularnie sprawdzaj stan montażu obrabiarki i dokręcaj śruby fundamentowe, aby zapewnić stabilny montaż. W przypadku stwierdzenia jakichkolwiek zmian w dokładności montażu, należy użyć precyzyjnych przyrządów pomiarowych w celu ponownej regulacji wypoziomowania obrabiarki oraz dokładności położenia względnego między wrzecionem a elementami, takimi jak stół roboczy. Do precyzyjnych pomiarów i regulacji można użyć urządzeń takich jak interferometry laserowe.

(II) Nadmierne wibracje podczas cięcia

• Śruby łączące skrzynię wrzeciona z łożem są luźne, co zmniejsza sztywność połączenia między skrzynią wrzeciona a łożem i sprawia, że ​​jest ono podatne na drgania pod wpływem sił skrawania.
• Wstępne napięcie łożysk jest niewystarczające, a luz jest zbyt duży, co powoduje, że łożyska nie są w stanie skutecznie podeprzeć wrzeciona w czasie pracy, powodując chybotanie się wrzeciona i wibracje podczas skrawania.
• Nakrętka napinająca łożyska jest luźna, co powoduje osiowy ruch wrzeciona i niszczy dokładność obrotową wrzeciona, co z kolei prowadzi do wibracji.
• Łożyska są porysowane lub uszkodzone, co powoduje nierównomierne tarcie pomiędzy elementami tocznymi i bieżniami łożysk, a w efekcie powstawanie nienormalnych wibracji.
• Wrzeciono i obudowa nie mieszczą się w tolerancji. Na przykład, jeśli walcowość lub współosiowość wrzeciona nie spełnia wymagań lub dokładność otworów montażowych łożysk w obudowie jest niska, wpłynie to na stabilność obrotową wrzeciona i doprowadzi do drgań.
• Inne czynniki, takie jak nierównomierne zużycie narzędzia, nieodpowiednie parametry skrawania (np. nadmierna prędkość skrawania, nadmierna prędkość posuwu itp.) i luźne mocowanie przedmiotu obrabianego, mogą również powodować wibracje podczas skrawania.
• W przypadku tokarki ruchome części uchwytu narzędziowego głowicy rewolwerowej mogą być luźne lub siła zacisku może być niewystarczająca i nieprawidłowo dokręcona. Podczas skrawania niestabilność uchwytu narzędziowego będzie przenoszona na układ wrzeciona, powodując wibracje.

• Sprawdź śruby łączące skrzynkę wrzeciona z łożem. Jeśli są luźne, dokręć je na czas, aby zapewnić solidne połączenie i poprawić ogólną sztywność.
• Wyreguluj napięcie wstępne łożysk. W zależności od rodzaju łożysk i wymagań obrabiarki, zastosuj odpowiednie metody napięcia wstępnego, takie jak regulacja za pomocą nakrętek lub sprężynowego napięcia wstępnego, aby luz łożyskowy osiągnął odpowiedni zakres i zapewnił stabilne podparcie wrzeciona.
• Sprawdź i dokręć nakrętkę napięcia wstępnego łożysk, aby zapobiec osiowemu ruchowi wrzeciona. Jeśli nakrętka jest uszkodzona, wymień ją na czas.
• W przypadku zarysowań lub uszkodzeń łożysk należy rozmontować wrzeciono, wymienić uszkodzone łożyska, a następnie wyczyścić i sprawdzić odpowiednie elementy, aby upewnić się, że nie pozostały w nich żadne zanieczyszczenia.
• Sprawdź dokładność wrzeciona i obudowy. W przypadku części, które nie mieszczą się w tolerancji, do naprawy można zastosować metody takie jak szlifowanie i skrobanie, aby zapewnić dobrą współpracę wrzeciona z obudową.
• Sprawdź stan zużycia narzędzi i wymień je w odpowiednim czasie. Zoptymalizuj parametry skrawania, dobierając odpowiednie prędkości skrawania, posuwy i głębokości skrawania w oparciu o takie czynniki, jak materiał obrabianego przedmiotu, materiał narzędzia i wydajność obrabiarki. Upewnij się, że przedmiot obrabiany jest mocno i niezawodnie zamocowany. W przypadku problemów z uchwytem narzędziowym rewolweru tokarki, sprawdź stan połączenia części ruchomych i wyreguluj siłę zacisku, aby umożliwić stabilne zamocowanie narzędzi.

(III) Nadmierny hałas w skrzynce wrzeciona

• Niedostateczna równowaga dynamiczna elementów wrzeciona generuje niezrównoważone siły odśrodkowe podczas obrotów z dużą prędkością, co powoduje wibracje i hałas. Może to być spowodowane nierównomiernym rozkładem masy części zamontowanych na wrzecionie (takich jak narzędzia, uchwyty, koła pasowe itp.) lub zaburzeniem równowagi dynamicznej elementów wrzeciona podczas montażu.
• Luz zazębienia kół zębatych jest nierównomierny lub poważnie uszkodzony. Podczas zazębiania się kół zębatych powstają uderzenia i hałas. Podczas długotrwałego użytkowania luz zazębienia kół zębatych może ulec zmianie z powodu zużycia, zmęczenia materiału i innych przyczyn, a powierzchnie zębów mogą ulec złuszczeniu, pęknięciom i innym uszkodzeniom.
• Łożyska są uszkodzone lub wałki napędowe są wygięte. Uszkodzone łożyska powodują niestabilną pracę wrzeciona i hałas. Wygięte wałki napędowe prowadzą do mimośrodowości podczas obrotu, powodując wibracje i hałas.
• Długość pasków napędowych jest nierównomierna lub są one zbyt luźne, co powoduje drgania i ocieranie się pasków podczas pracy, co generuje hałas, a także wpływa na wydajność przekładni i stabilność prędkości wrzeciona.
• Dokładność przekładni jest niska. Na przykład, jeśli błąd profilu zęba, błąd podziałki itp. jest duży, będzie to skutkować słabym zazębieniem i generować hałas.
• Niedostateczne smarowanie. W przypadku braku wystarczającej ilości oleju smarującego lub jego pogorszenia, wzrasta tarcie elementów, takich jak koła zębate i łożyska w obudowie wrzeciona, co sprzyja powstawaniu hałasu i przyspiesza zużycie elementów.

• Przeprowadź detekcję i korektę wyważenia dynamicznego elementów wrzeciona. Do wykrycia wrzeciona i powiązanych z nim części można użyć testera wyważenia dynamicznego. W obszarach o dużych niewyważonych masach, korekty można przeprowadzić poprzez usunięcie materiałów (np. poprzez wiercenie, frezowanie itp.) lub dodanie przeciwwag, aby elementy wrzeciona spełniały wymagania dotyczące wyważenia dynamicznego.
• Sprawdź zazębienie kół zębatych. W przypadku kół zębatych o nierównomiernym luzie zazębienia, problem można rozwiązać poprzez regulację odległości między osiami kół zębatych lub wymianę mocno zużytych kół zębatych. W przypadku kół zębatych z uszkodzonymi powierzchniami zębów, wymień je na czas, aby zapewnić prawidłowe zazębienie.
• Sprawdź łożyska i półosie napędowe. Jeśli łożyska są uszkodzone, wymień je na nowe. Wygięte półosie napędowe można wyprostować za pomocą metod prostowania. Jeśli wygięcie jest znaczne, wymień półosie napędowe.
• Wyreguluj lub wymień paski napędowe, aby zapewnić ich równomierną długość i odpowiednie naprężenie. Odpowiednie naprężenie pasków napędowych można uzyskać poprzez regulację urządzeń napinających, takich jak położenie rolki napinającej.
• W przypadku problemu niskiej dokładności przekładni, jeśli są to nowe koła zębate, których dokładność nie spełnia wymagań, należy je wymienić na koła zębate spełniające te wymagania. Jeśli dokładność spadnie z powodu zużycia podczas użytkowania, należy je naprawić lub wymienić w zależności od sytuacji.
• Sprawdź układ smarowania wrzeciona, aby upewnić się, że ilość oleju smarującego jest wystarczająca i jego jakość jest dobra. Regularnie wymieniaj olej smarujący, czyść przewody smarujące i filtry, aby zapobiec blokowaniu kanałów olejowych przez zanieczyszczenia i zapewnić prawidłowe smarowanie wszystkich podzespołów.

(IV) Uszkodzenia przekładni i łożysk

• Zbyt wysokie ciśnienie zmiany biegów powoduje uszkodzenie kół zębatych w wyniku uderzenia. Podczas zmiany prędkości obrotowej obrabiarki, jeśli ciśnienie zmiany biegów jest zbyt wysokie, koła zębate będą przenosić nadmierne siły uderzeniowe w momencie zazębienia, co może prowadzić do uszkodzenia powierzchni zębów, pęknięć u nasady zębów i innych sytuacji.
• Mechanizm zmiany biegów jest uszkodzony lub sworznie mocujące odpadają, co utrudnia zmianę biegów i zakłóca zazębienie między kołami zębatymi, powodując ich uszkodzenie. Na przykład, odkształcenie i zużycie widełek zmiany biegów, pęknięcie sworzni mocujących itp. wpłynie na dokładność i stabilność zmiany biegów.
• Napięcie wstępne łożysk jest zbyt duże lub nie ma smarowania. Nadmierne napięcie wstępne powoduje, że łożyska przenoszą nadmierne obciążenia, co przyspiesza ich zużycie i zmęczenie. Bez smarowania łożyska będą pracować w stanie tarcia suchego, co prowadzi do przegrzania, przepalenia i uszkodzenia kulek lub bieżni łożysk.

• Sprawdź układ ciśnienia zmiany biegów i wyreguluj ciśnienie zmiany biegów do odpowiedniego zakresu. Można to osiągnąć poprzez regulację zaworów ciśnieniowych układu hydraulicznego lub urządzeń regulacji ciśnienia układu pneumatycznego. Jednocześnie sprawdź obwody sterowania zmianą biegów, zawory elektromagnetyczne i inne podzespoły, aby upewnić się, że sygnały zmiany biegów są dokładne, a działanie płynne, zapobiegając nadmiernym szarpnięciom spowodowanym nieprawidłową zmianą biegów.
• Sprawdź i napraw mechanizm zmiany biegów, napraw lub wymień uszkodzone widełki zmiany biegów, sworznie mocujące i inne elementy, aby zapewnić prawidłowe działanie mechanizmu zmiany biegów. Podczas montażu upewnij się, że każdy element został dokładnie zamontowany i solidnie połączony.
• Wyreguluj napięcie wstępne łożysk. Zgodnie z wymaganiami technicznymi łożysk i warunkami pracy obrabiarki, stosuj odpowiednie metody i wartości napięcia wstępnego. Jednocześnie usprawnij zarządzanie smarowaniem łożysk, regularnie sprawdzaj i uzupełniaj olej smarny, aby zapewnić prawidłowe smarowanie łożysk. W przypadku łożysk uszkodzonych z powodu niedostatecznego smarowania, po wymianie na nowe łożyska, dokładnie wyczyść układ smarowania, aby zapobiec ponownemu przedostawaniu się zanieczyszczeń do łożysk.

(V) Niezdolność wrzeciona do zmiany prędkości

• Czy elektryczny sygnał zmiany biegów jest wyprowadzany. W przypadku awarii elektrycznego układu sterowania, może on nie być w stanie wysłać prawidłowego sygnału zmiany biegów, co uniemożliwi wrzecionu wykonanie operacji zmiany prędkości. Na przykład, awarie przekaźników w obwodzie sterowania, błędy w programie PLC i nieprawidłowe działanie czujników mogą wpływać na sygnał zmiany biegów.
• Czy ciśnienie jest wystarczające? W hydraulicznych lub pneumatycznych układach zmiany prędkości, jeśli ciśnienie jest niewystarczające, nie może ono zapewnić wystarczającej mocy do napędzania mechanizmu zmiany prędkości, uniemożliwiając wrzecionu zmianę prędkości. Niewystarczające ciśnienie może być spowodowane awarią pomp hydraulicznych lub pneumatycznych, nieszczelnością rurociągów, nieprawidłową regulacją zaworów ciśnieniowych i innymi przyczynami.
• Siłownik hydrauliczny zmiany biegów jest zużyty lub zablokowany, co uniemożliwia jego normalną pracę i uniemożliwia zmianę biegów, sprzęgieł i innych podzespołów. Może to być spowodowane uszkodzeniem wewnętrznych uszczelnień siłownika hydraulicznego, znacznym zużyciem między tłokiem a cylindrem siłownika oraz przedostaniem się zanieczyszczeń do siłownika hydraulicznego.
• Zablokowany elektrozawór zmiany kierunku obrotów uniemożliwia normalną zmianę kierunku obrotów. W rezultacie olej hydrauliczny lub sprężone powietrze nie mogą przepływać po zadanej ścieżce, co wpływa na działanie mechanizmu zmiany prędkości. Zablokowanie elektrozaworu może być spowodowane zanieczyszczeniami w rdzeniu zaworu, uszkodzeniem cewki elektrozaworu i innymi przyczynami.
• Widełki siłownika hydraulicznego zmiany biegów odpadają, powodując uszkodzenie połączenia między siłownikiem hydraulicznym a przekładniami zmiany biegów i uniemożliwiając przeniesienie mocy potrzebnej do zmiany biegów. Odpadnięcie widełek może być spowodowane poluzowanymi śrubami mocującymi, zużyciem i pęknięciem widełek oraz innymi przyczynami.
• Z siłownika hydraulicznego zmiany biegów wycieka olej lub występuje nieszczelność wewnętrzna, co obniża ciśnienie robocze siłownika i uniemożliwia dostarczenie wystarczającej siły do ​​przeprowadzenia zmiany prędkości. Wyciek oleju lub nieszczelność wewnętrzna mogą być spowodowane starzeniem się uszczelnień siłownika hydraulicznego, nadmiernym luzem między tłokiem a tuleją cylindra lub innymi przyczynami.
• Przełącznik zmiany biegów działa nieprawidłowo. Przełącznik ten służy do wykrywania sygnałów, takich jak informacja o zakończeniu zmiany prędkości. W przypadku awarii przełącznika układ sterowania nie będzie w stanie prawidłowo ocenić stanu zmiany prędkości, co wpłynie na kolejne operacje zmiany prędkości lub działanie obrabiarki.

• Sprawdź elektryczny układ sterowania. Użyj narzędzi takich jak multimetry i oscyloskopy, aby wykryć linie wyjściowe sygnału przełączającego i powiązane elementy elektryczne. W przypadku wykrycia awarii przekaźnika, wymień go. Jeśli wystąpi błąd w programie PLC, zdebuguj go i zmodyfikuj. Jeśli czujnik działa nieprawidłowo, wymień go na nowy, aby upewnić się, że sygnał przełączający będzie mógł być wysyłany prawidłowo.
• Sprawdź ciśnienie w układzie hydraulicznym lub pneumatycznym. W przypadku niedostatecznego ciśnienia, najpierw sprawdź stan roboczy pompy hydraulicznej lub pneumatycznej. W przypadku awarii napraw ją lub wymień. Sprawdź, czy nie ma nieszczelności w rurociągach. Jeśli tak, napraw je na czas. Wyreguluj zawory ciśnieniowe, aby ciśnienie w układzie osiągnęło wymaganą wartość.
• W przypadku zużycia lub zablokowania cylindra hydraulicznego zmiany biegów należy rozmontować cylinder hydrauliczny, sprawdzić stan zużycia uszczelek wewnętrznych, tłoka i cylindra, wymienić uszkodzone uszczelki, naprawić lub wymienić zużyty tłok i cylinder, wyczyścić wnętrze cylindra hydraulicznego i usunąć zanieczyszczenia.
• Sprawdź elektrozawór zmiany kierunku. Jeśli rdzeń zaworu jest zablokowany przez zanieczyszczenia, zdemontuj i wyczyść elektrozawór, aby usunąć zanieczyszczenia. Jeśli cewka elektrozaworu jest uszkodzona, wymień ją na nową, aby upewnić się, że elektrozawór może prawidłowo zmieniać kierunek.
• Sprawdź widełki siłownika hydraulicznego zmiany biegów. Jeśli widełki odpadną, zamontuj je ponownie i dokręć śruby mocujące. Jeśli widełki są zużyte lub pęknięte, wymień je na nowe, aby zapewnić niezawodne połączenie między nimi a przełożeniami zmiany biegów.
• Rozwiąż problem wycieku oleju lub wewnętrznego wycieku z siłownika hydraulicznego zmiany biegów. Wymień zużyte uszczelki i wyreguluj luz między tłokiem a cylindrem. Aby poprawić szczelność siłownika hydraulicznego, można zastosować metody takie jak wymiana tłoka lub cylindra na odpowiednie rozmiary oraz zwiększenie liczby uszczelek.
• Sprawdź przełącznik przekładni zmiany biegów. Użyj narzędzi takich jak multimetry, aby określić stan włączenia i wyłączenia przełącznika. Jeśli przełącznik działa nieprawidłowo, wymień go na nowy, aby upewnić się, że będzie on mógł precyzyjnie wykrywać stan zmiany prędkości i przekazywać prawidłowy sygnał do układu sterowania.

(VI) Niemożność obracania się wrzeciona

• Czy polecenie obrotu wrzeciona jest wyprowadzane. Podobnie jak w przypadku braku możliwości zmiany prędkości wrzeciona, awaria układu sterowania elektrycznego może uniemożliwić wyprowadzenie polecenia obrotu wrzeciona, uniemożliwiając jego uruchomienie.
• Wyłącznik zabezpieczający nie jest wciśnięty lub działa nieprawidłowo. Centra obróbkowe zazwyczaj posiadają wyłączniki zabezpieczające, takie jak wyłącznik drzwiczek wrzeciona, wyłącznik wykrywania zacisku narzędzia itp. Jeśli te wyłączniki nie są wciśnięte lub działają nieprawidłowo, ze względów bezpieczeństwa obrabiarka zablokuje obrót wrzeciona.
• Uchwyt nie zaciska przedmiotu obrabianego. W niektórych tokarkach lub centrach obróbczych z uchwytami, jeśli uchwyt nie zaciska przedmiotu obrabianego, układ sterowania obrabiarki ogranicza obroty wrzeciona, aby zapobiec wypadnięciu przedmiotu obrabianego podczas obróbki i spowodowaniu zagrożenia.
• Przełącznik układu przełączającego jest uszkodzony. Nieprawidłowe działanie przełącznika układu przełączającego może mieć wpływ na transmisję sygnału startu wrzeciona lub wykrywanie stanu pracy wrzeciona, uniemożliwiając jego normalny obrót.
• W elektrozaworze zmiany biegów występuje nieszczelność wewnętrzna, która powoduje niestabilność ciśnienia w układzie zmiany prędkości lub uniemożliwia jego osiągnięcie, co wpływa na obrót wrzeciona. Na przykład, w hydraulicznym układzie zmiany prędkości, nieszczelność elektrozaworu może uniemożliwić olejowi hydraulicznemu skuteczne popychanie elementów, takich jak sprzęgła lub przekładnie, uniemożliwiając wrzecionu uzyskanie mocy.

• Sprawdź linie wyjściowe polecenia obrotu wrzeciona w układzie sterowania elektrycznego i powiązanych komponentach. W przypadku wykrycia usterki, napraw je lub wymień na czas, aby zapewnić prawidłowe wyprowadzanie polecenia obrotu wrzeciona.
• Sprawdź stan wyłączników zabezpieczających, aby upewnić się, że są one prawidłowo wciśnięte. W przypadku wadliwego działania wyłączników zabezpieczających, napraw je lub wymień, aby zapewnić prawidłowe działanie funkcji bezpieczeństwa obrabiarki bez zakłócania normalnego rozruchu wrzeciona.
• Sprawdź mocowanie uchwytu, aby upewnić się, że przedmiot obrabiany jest mocno zamocowany. W przypadku usterki uchwytu, takiej jak niewystarczająca siła zacisku lub zużycie szczęk uchwytu, napraw lub wymień uchwyt na czas, aby przywrócić jego prawidłowe działanie.
• Sprawdź przełącznik przekładni zmiany biegów. Jeśli jest uszkodzony, wymień go na nowy, aby zapewnić prawidłowe przesyłanie sygnału startu wrzeciona i dokładne wykrywanie stanu pracy.
• Sprawdź szczelność elektrozaworu zmiany biegów. Do oceny można zastosować metody takie jak test ciśnieniowy i obserwacja wycieku oleju wokół elektrozaworu. W przypadku nieszczelności elektrozaworów, zdemontuj je, wyczyść, sprawdź rdzeń zaworu i uszczelki, wymień uszkodzone uszczelki lub cały elektrozawór, aby zapewnić dobrą szczelność i stabilne ciśnienie w układzie zmiany biegów.

(VII) Przegrzanie wrzeciona

• Napięcie wstępne łożysk wrzeciona jest zbyt duże, co zwiększa tarcie wewnętrzne łożysk i generuje nadmierne ciepło, a w rezultacie prowadzi do przegrzania wrzeciona. Może to być spowodowane nieprawidłową obsługą podczas montażu lub regulacji napięcia wstępnego łożyska albo zastosowaniem niewłaściwych metod i wartości napięcia wstępnego.
• Łożyska są porysowane lub uszkodzone. Podczas pracy łożyska mogą ulec porysowaniu lub uszkodzeniu z powodu niedostatecznego smarowania, przeciążenia, przedostania się ciał obcych itp. W takim przypadku tarcie łożysk gwałtownie wzrasta, generując dużą ilość ciepła i powodując przegrzanie wrzeciona.
• Olej smarowy jest zanieczyszczony lub zawiera zanieczyszczenia. Zanieczyszczony olej smarowy zwiększa współczynnik tarcia między łożyskami a innymi ruchomymi częściami, zmniejszając skuteczność smarowania. Jednocześnie zanieczyszczenia mogą