Kender du de otte almindelige fejl ved spindlen i et bearbejdningscenter og de tilsvarende behandlingsmetoder?

Almindelige fejl og fejlfindingsmetoder for spindlen i bearbejdningscentre
Resumé: Denne artikel uddyber i detaljer de otte almindelige fejl ved spindlen i bearbejdningscentre, herunder manglende opfyldelse af kravene til bearbejdningsnøjagtighed, overdreven skærevibration, overdreven støj i spindelkassen, beskadigelse af gear og lejer, spindelens manglende evne til at ændre hastighed, spindelens svigt i at rotere, spindelens overophedning og manglende evne til at skubbe gear på plads under hydraulisk hastighedsændring. For hver fejl analyseres årsagerne i dybden, og der gives tilsvarende fejlfindingsmetoder. Formålet er at hjælpe operatører og vedligeholdelsespersonale i bearbejdningscentre med hurtigt og præcist at diagnosticere fejl og finde effektive løsninger for at sikre normal drift af bearbejdningscentre og forbedre bearbejdningskvaliteten og produktionseffektiviteten.

I. Introduktion

Som en højpræcisions- og højeffektiv automatiseret maskine spiller spindelkomponenten i et bearbejdningscenter en afgørende rolle i hele bearbejdningen. Spindelens rotationsnøjagtighed, effekt, hastighed og automatiserede funktioner påvirker direkte emnernes bearbejdningsnøjagtighed, bearbejdningseffektivitet og maskinens samlede ydeevne. Under faktisk brug kan spindlen dog opleve forskellige fejl, der påvirker bearbejdningscentrets normale drift. Derfor er det af stor betydning for vedligeholdelse og brug af bearbejdningscentre at forstå de almindelige fejl ved spindlen og deres fejlfindingsmetoder.

II. Almindelige fejl og fejlfindingsmetoder for spindlen i bearbejdningscentre

(I) Manglende opfyldelse af kravene til nøjagtighed i behandlingen

Årsager til fejl:
  • Under transport kan maskinværktøjet blive udsat for stød, hvilket kan skade spindelkomponenternes nøjagtighed. For eksempel kan spindelens akse forskyde sig, og lejehuset kan deformeres.
  • Installationen er ikke fast, installationsnøjagtigheden er lav, eller der er ændringer. Et ujævnt installationsfundament for maskinværktøjet, løse fundamentbolte eller ændringer i installationsnøjagtigheden på grund af fundamentsætninger og andre årsager under langvarig brug kan påvirke den relative positionsnøjagtighed mellem spindlen og andre komponenter, hvilket resulterer i et fald i bearbejdningsnøjagtigheden.
Fejlfindingsmetoder:
  • For maskinværktøj, der påvirkes under transport, kræves en omfattende nøjagtighedsinspektion af spindelkomponenterne, inklusive indikatorer som radial kast, aksial kast og spindelens koaksialitet. Baseret på inspektionsresultaterne anvendes passende justeringsmetoder, såsom justering af lejespillerum og korrektion af lejehuset, for at genoprette spindelens nøjagtighed. Om nødvendigt kan professionelt vedligeholdelsespersonale til maskinværktøj tilkaldes til reparationer.
  • Kontroller regelmæssigt maskinens installationsstatus, og spænd fundamentboltene for at sikre en fast installation. Hvis der konstateres ændringer i installationsnøjagtigheden, bør der anvendes højpræcisionsdetektionsinstrumenter til at justere maskinens nivellering og den relative positionsnøjagtighed mellem spindlen og komponenter såsom arbejdsbordet. Udstyr som laserinterferometre kan bruges til præcis måling og justering.

(II) For store skærevibrationer

Årsager til fejl:
  • Skruerne, der forbinder spindelkassen og lejet, er løse, hvilket reducerer forbindelsens stivhed mellem spindelkassen og lejet og gør den tilbøjelig til vibrationer under påvirkning af skærekræfter.
  • Lejernes forspænding er utilstrækkelig, og spillerummet er for stort, hvilket resulterer i, at lejerne ikke er i stand til effektivt at understøtte spindlen under drift, hvilket får spindlen til at vakle og dermed forårsage skærevibrationer.
  • Lejernes forspændingsmøtrik er løs, hvilket får spindlen til at bevæge sig aksialt og ødelægger spindlens rotationsnøjagtighed, hvilket derefter fører til vibrationer.
  • Lejerne er ridset eller beskadiget, hvilket resulterer i ujævn friktion mellem rulleelementerne og lejernes løbebaner og genererer unormale vibrationer.
  • Spindlen og kassen er uden for tolerancen. Hvis for eksempel spindlens cylindricitet eller koaksialitet ikke opfylder kravene, eller hvis nøjagtigheden af ​​lejets monteringshuller i kassen er dårlig, vil det påvirke spindlens rotationsstabilitet og føre til vibrationer.
  • Andre faktorer, såsom ujævnt værktøjsslid, urimelige skæreparametre (såsom for høj skærehastighed, for høj tilspændingshastighed osv.) og løs fastspænding af emnet, kan også forårsage skærevibrationer.
  • I tilfælde af en drejebænk kan de bevægelige dele af revolverværktøjsholderen være løse, eller spændetrykket kan være utilstrækkeligt og ikke strammet korrekt. Under skæring vil værktøjsholderens ustabilitet blive overført til spindelsystemet, hvilket forårsager vibrationer.
Fejlfindingsmetoder:
  • Kontroller skruerne, der forbinder spindelkassen og lejet. Hvis de er løse, skal de strammes i tide for at sikre en fast forbindelse og forbedre den samlede stivhed.
  • Juster lejernes forspænding. Afhængigt af lejetypen og maskinværktøjets krav skal der anvendes passende forspændingsmetoder, f.eks. justering ved hjælp af møtrikker eller fjederforspænding, for at få lejespillerummet til at nå et passende område og sikre stabil støtte til spindlen.
  • Kontroller og spænd lejernes forspændingsmøtrik for at forhindre spindlen i at bevæge sig aksialt. Hvis møtrikken er beskadiget, skal den udskiftes i tide.
  • I tilfælde af ridsede eller beskadigede lejer skal spindlen adskilles, de beskadigede lejer skal udskiftes, og de relevante komponenter skal rengøres og inspiceres for at sikre, at der ikke er nogen urenheder tilbage.
  • Registrer spindelens og kassens nøjagtighed. For dele, der er uden for tolerancen, kan metoder som slibning og skrabning anvendes til reparation for at sikre et godt samarbejde mellem spindelen og kassen.
  • Kontroller værktøjsslidsituationen, og udskift alvorligt slidte værktøjer rettidigt. Optimer skæreparametrene ved at vælge passende skærehastigheder, tilspændingshastigheder og skæredybder baseret på faktorer som emnemateriale, værktøjsmateriale og maskinværktøjets ydeevne. Sørg for, at emnet er fastspændt fast og pålideligt. Ved problemer med drejebænkens revolverværktøjsholder skal du kontrollere forbindelsesstatus for de bevægelige dele, og justere fastspændingstrykket for at sikre stabil fastspænding af værktøjerne.

(III) For meget støj i spindelkassen

Årsager til fejl:
  • Spindelkomponenternes dynamiske balance er dårlig, hvilket genererer ubalancerede centrifugalkræfter under højhastighedsrotation, hvilket forårsager vibrationer og støj. Dette kan skyldes ujævn massefordeling af de dele, der er monteret på spindlen (såsom værktøj, borepatroner, remskiver osv.), eller at den dynamiske balance af spindelkomponenterne forstyrres under monteringsprocessen.
  • Gearets indgrebsfrigang er ujævn eller alvorligt beskadiget. Når gearene går i indgreb, vil der opstå stød og støj. Ved langvarig brug kan gearets indgrebsfrigang ændre sig på grund af slid, træthed og andre årsager, eller tandoverfladerne kan have afskalning, revner og andre skader.
  • Lejerne er beskadigede, eller drivakslerne er bøjede. Beskadigede lejer vil få spindlen til at køre ustabilt og generere støj. Bøjede drivaksler vil føre til excentricitet under rotation, hvilket udløser vibrationer og støj.
  • Drivremmenes længde er uensartet, eller de er for løse, hvilket får drivremmene til at vibrere og gnide under drift, hvilket genererer støj og også påvirker transmissionens effektivitet og spindelhastighedens stabilitet.
  • Gearets nøjagtighed er dårlig. For eksempel, hvis tandprofilfejlen, stigningsfejlen osv. er stor, vil det resultere i dårlig gearindgreb og generere støj.
  • Dårlig smøring. I mangel af tilstrækkelig smøreolie, eller når smøreolien forringes, øges friktionen af ​​komponenter som gear og lejer i spindelkassen, hvilket gør det nemt at generere støj og fremskynder sliddet af komponenterne.
Fejlfindingsmetoder:
  • Udfør dynamisk balancedetektion og -korrektion på spindelkomponenterne. En dynamisk balancetester kan bruges til at detektere spindlen og relaterede dele. For områder med store ubalancerede masser kan justeringer foretages ved at fjerne materialer (såsom boring, fræsning osv.) eller ved at tilføje modvægte for at få spindelkomponenterne til at opfylde kravene til dynamisk balance.
  • Kontroller gearenes indgrebssituation. For gear med ujævnt indgrebsslør kan problemet løses ved at justere gearenes centerafstand eller udskifte stærkt slidte gear. For gear med beskadigede tandflader skal de udskiftes i tide for at sikre god indgreb af gearene.
  • Kontroller lejer og drivaksler. Hvis lejerne er beskadigede, skal de udskiftes med nye. Bøjede drivaksler kan rettes ud ved hjælp af rettemetoder. Hvis bøjningen er kraftig, skal drivakslerne udskiftes.
  • Juster eller udskift drivremmene for at sikre ensartet længde og passende spænding. Den korrekte spænding af drivremmene kan opnås ved at justere remstrammerne, f.eks. spænderullens position.
  • Ved problemer med dårlig gearnøjagtighed, hvis det er nyinstallerede gear, og nøjagtigheden ikke opfylder kravene, skal de udskiftes med gear, der opfylder nøjagtighedskravene. Hvis nøjagtigheden falder på grund af slid under brug, skal de repareres eller udskiftes i henhold til den faktiske situation.
  • Kontroller spindelkassens smøresystem for at sikre, at mængden af ​​smøreolie er tilstrækkelig, og at kvaliteten er god. Udskift smøreolien regelmæssigt, rengør smørerørene og filtrene for at forhindre urenheder i at blokere oliekanalerne, og sørg for god smøring af alle komponenter.

(IV) Skader på gear og lejer

Årsager til fejl:
  • Skiftetrykket er for højt, hvilket forårsager, at gearene beskadiges af stød. Hvis skiftetrykket er for højt under hastighedsændring af maskinen, vil gearene blive udsat for for store stødkræfter i indgrebsøjeblikket, hvilket let kan føre til beskadigelse af tandoverfladerne, brud ved tandrødderne og andre situationer.
  • Skiftemekanismen er beskadiget, eller fastgørelsesstifterne falder af, hvilket gør skifteprocessen unormal og forstyrrer indgrebsforholdet mellem gearene, hvilket forårsager skade på gearene. For eksempel vil deformation og slid på skiftegaflerne, brud på fastgørelsesstifterne osv. påvirke nøjagtigheden og stabiliteten af ​​skiftet.
  • Lejernes forspænding er for stor, eller der er ingen smøring. En for høj forspænding får lejerne til at bære for store belastninger, hvilket fremskynder slid og udmattelse af lejerne. Uden smøring vil lejerne arbejde i en tør friktionstilstand, hvilket resulterer i overophedning, afbrænding og beskadigelse af lejernes kugler eller løbebaner.
Fejlfindingsmetoder:
  • Kontroller gearskiftesystemet, og juster gearskiftetrykket til et passende område. Dette kan opnås ved at justere trykventilerne i det hydrauliske system eller trykjusteringsanordningerne i det pneumatiske system. Samtidig skal du kontrollere gearskiftekredsløbene, magnetventilerne og andre komponenter for at sikre, at gearskiftesignalerne er nøjagtige, og at handlingerne er jævne, så du undgår for store gearstød på grund af unormal gearskiftning.
  • Inspicer og reparer gearskiftemekanismen, reparer eller udskift beskadigede gearskiftegafler, fastgørelsesstifter og andre komponenter for at sikre normal drift af gearskiftemekanismen. Under monteringsprocessen skal du sørge for nøjagtig installation og fast forbindelse af hver komponent.
  • Juster lejernes forspænding. Brug passende forspændingsmetoder og forspændingsstørrelser i henhold til lejernes tekniske krav og maskinens driftsforhold. Samtidig skal lejernes smørestyring styrkes, og der skal regelmæssigt kontrolleres og påfyldes smøreolie for at sikre, at lejerne altid er i god smøretilstand. For lejer, der er beskadiget på grund af dårlig smøring, skal smøresystemet grundigt rengøres efter udskiftning med nye lejer for at forhindre urenheder i at trænge ind i lejerne igen.

(V) Spindelens manglende evne til at ændre hastighed

Årsager til fejl:
  • Om det elektriske gearskiftesignal udsendes. Hvis der er en fejl i det elektriske styresystem, kan det muligvis ikke sende det korrekte gearskiftesignal, hvilket resulterer i, at spindlen ikke kan udføre hastighedsændringen. For eksempel kan fejl i relæer i styrekredsløbet, fejl i PLC-programmet og funktionsfejl i sensorer alle påvirke udgangen af ​​gearskiftesignalet.
  • Om trykket er tilstrækkeligt. For hydrauliske eller pneumatiske hastighedsændringssystemer gælder, at hvis trykket er utilstrækkeligt, kan det ikke give tilstrækkelig kraft til at drive bevægelsen af ​​hastighedsændringsmekanismen, hvilket forårsager, at spindlen ikke kan ændre hastigheden. Utilstrækkeligt tryk kan skyldes fejl i hydrauliske eller pneumatiske pumper, lækager i rørledningen, forkert justering af trykventiler og andre årsager.
  • Den hydrauliske gearcylinder er slidt eller sidder fast, hvilket gør den hydrauliske cylinder ude af stand til at fungere normalt og ude af stand til at skubbe gearskiftetandhjulene eller koblingerne og andre komponenter for at udføre hastighedsskiftet. Dette kan skyldes beskadigelse af de indvendige pakninger i den hydrauliske cylinder, kraftigt slid mellem stemplet og cylindercylinderen samt urenheder, der trænger ind i den hydrauliske cylinder.
  • Skiftemagnetventilen sidder fast, hvilket forhindrer magnetventilen i at skifte retning normalt. Dette resulterer i, at hydraulikolien eller trykluften ikke kan strømme langs den forudbestemte bane, hvilket påvirker hastighedsændringsmekanismens funktion. At magnetventilen sidder fast, kan skyldes, at ventilkernen sidder fast på grund af urenheder, beskadigelse af magnetventilens spole og andre årsager.
  • Den hydrauliske cylinders gaffel falder af, hvilket forårsager, at forbindelsen mellem hydraulikcylinderen og gearskiftet svigter, og at kraften til hastighedsskiftet ikke kan overføres. At gaflen falder af, kan skyldes løse fastgørelsesbolte på gaflen, slid og brud på gaflen og andre årsager.
  • Den hydrauliske cylinder, der skifter hastighed, lækker olie eller har en intern lækage, hvilket reducerer hydraulikcylinderens arbejdstryk og ikke kan yde tilstrækkelig kraft til at fuldføre hastighedsændringen. Olielækage eller intern lækage kan skyldes ældning af hydraulikcylinderens pakninger, for stor afstand mellem stemplet og cylindercylinderen og andre årsager.
  • Den sammensatte skiftekontakt fungerer ikke korrekt. Den sammensatte kontakt bruges til at registrere signaler, f.eks. om hastighedsændringen er fuldført. Hvis kontakten fungerer forkert, vil det medføre, at styresystemet ikke kan bedømme hastighedsændringens tilstand korrekt, hvilket påvirker efterfølgende hastighedsændringshandlinger eller maskinens drift.
Fejlfindingsmetoder:
  • Kontroller det elektriske styresystem. Brug værktøjer som multimetre og oscilloskoper til at detektere udgangslinjerne for skiftesignalet og relaterede elektriske komponenter. Hvis der findes en relæfejl, skal den udskiftes. Hvis der er en fejl i PLC-programmet, skal den fejlrettes og rettes. Hvis en sensor ikke fungerer korrekt, skal den udskiftes med en ny for at sikre, at skiftesignalet kan udsendes normalt.
  • Kontroller trykket i det hydrauliske eller pneumatiske system. Ved utilstrækkeligt tryk skal du først kontrollere den hydrauliske eller pneumatiske pumpe. Hvis der er en fejl, skal den repareres eller udskiftes. Kontroller, om der er lækager i rørledningerne. Hvis der er lækager, skal de repareres i tide. Juster trykventilerne for at få systemtrykket til at nå den angivne værdi.
  • Ved problemer med slid eller fastklemning af den hydrauliske gearcylinder skal du adskille den hydrauliske cylinder, kontrollere slidforholdene på de indvendige pakninger, stemplet og cylindercylinderen, udskifte de beskadigede pakninger, reparere eller udskifte det slidte stempel og cylindercylinderen, rengøre indersiden af ​​den hydrauliske cylinder og fjerne urenheder.
  • Kontroller den skiftende magnetventil. Hvis ventilkernen sidder fast af urenheder, skal magnetventilen adskilles og rengøres for at fjerne urenhederne. Hvis magnetventilens spole er beskadiget, skal den udskiftes med en ny spole for at sikre, at magnetventilen kan skifte retning normalt.
  • Kontroller den hydrauliske cylindergaffel. Hvis gaflen falder af, skal den monteres igen og fastgørelsesboltene strammes. Hvis gaflen er slidt eller brækket, skal den udskiftes med en ny gaffel for at sikre en pålidelig forbindelse mellem gaflen og gearskiftet.
  • Håndter problemet med olielækage eller intern lækage i den hydrauliske gearcylinder. Udskift de aldrende pakninger, juster afstanden mellem stemplet og cylindercylinderen. Metoder som at udskifte stemplet eller cylindercylinderen med passende størrelser og øge antallet af pakninger kan bruges til at forbedre den hydrauliske cylinders tætningsevne.
  • Kontroller gearskiftekontakten. Brug værktøj som multimetre til at registrere kontaktens tænd/sluk-status. Hvis kontakten ikke fungerer korrekt, skal den udskiftes med en ny kontakt for at sikre, at den nøjagtigt kan registrere hastighedsændringstilstanden og sende det korrekte signal tilbage til styresystemet.

(VI) Spindelrotationsfejl

Årsager til fejl:
  • Om spindelrotationskommandoen udsendes. Ligesom spindelens manglende evne til at ændre hastighed, kan en fejl i det elektriske styresystem føre til, at spindelrotationskommandoen ikke kan udsendes, hvilket gør spindlen ude af stand til at starte.
  • Beskyttelseskontakten er ikke trykket ind eller fungerer ikke korrekt. Bearbejdningscentre har normalt nogle beskyttelseskontakter, såsom spindelboksdørkontakten, kontakten til værktøjsfastspændingsdetektion osv. Hvis disse kontakter ikke trykkes ind eller fungerer ikke korrekt, vil maskinværktøjet af sikkerhedsmæssige årsager forhindre spindlen i at rotere.
  • Spændepatronen fastspænder ikke emnet. I nogle drejebænke eller bearbejdningscentre med spændepatroner, hvis spændepatronen ikke fastspænder emnet, vil maskinstyringssystemet begrænse spindelens rotation for at forhindre emnet i at flyve ud under bearbejdningsprocessen og forårsage fare.
  • Skiftekontakten er beskadiget. En fejl i skiftekontakten kan påvirke transmissionen af ​​spindelstartsignalet eller detekteringen af ​​spindelens driftstilstand, hvilket resulterer i, at spindlen ikke kan rotere normalt.
  • Der er en intern lækage i magnetventilen til skiftefunktionen, hvilket gør trykket i hastighedsskiftesystemet ustabilt eller ude af stand til at etablere normalt tryk, hvilket påvirker spindelens rotation. For eksempel kan lækagen i magnetventilen i et hydraulisk hastighedsskiftesystem føre til, at hydraulikolien ikke effektivt kan skubbe komponenter som koblinger eller gear, hvilket gør spindlen ude af stand til at få strøm.
Fejlfindingsmetoder:
  • Kontroller udgangslinjerne for spindelrotationskommandoen i det elektriske styresystem og relaterede komponenter. Hvis der findes en fejl, skal de repareres eller udskiftes i tide for at sikre, at spindelrotationskommandoen kan udsendes normalt.
  • Kontroller status for beskyttelseskontakterne for at sikre, at de trykkes ned normalt. Hvis beskyttelseskontakterne ikke fungerer korrekt, skal de repareres eller udskiftes for at sikre, at maskinens sikkerhedsfunktion er normal uden at påvirke spindelens normale start.
  • Kontroller spændepatronens fastspændingssituation for at sikre, at emnet er fastspændt. Hvis der er en fejl med spændepatronen, såsom utilstrækkelig spændekraft eller slid på spændepatronens kæber, skal spændepatronen repareres eller udskiftes i tide, så den fungerer normalt.
  • Kontroller gearskiftekontakten. Hvis den er beskadiget, skal den udskiftes med en ny for at sikre normal transmission af spindelstartsignalet og nøjagtig registrering af driftstilstanden.
  • Kontroller lækagesituationen i den skiftende magnetventil. Metoder som trykprøvning og observation af olielækage omkring magnetventilen kan anvendes til vurdering. For magnetventiler med lækage skal demonteres, rengøres, ventilkernen og pakningerne kontrolleres, og de beskadigede pakninger eller hele magnetventilen skal udskiftes for at sikre god tætningsevne og stabilt tryk i hastighedsskiftesystemet.

(VII) Overophedning af spindel

Årsager til fejl:
  • Forspændingen af ​​spindellejerne er for stor, hvilket øger lejernes indre friktion og genererer for meget varme, hvilket resulterer i overophedning af spindlen. Dette kan skyldes forkert betjening under montering eller justering af lejeforspændingen eller brug af uegnede forspændingsmetoder og forspændingsstørrelser.
  • Lejerne er ridset eller beskadiget. Under arbejdsprocessen kan lejerne blive ridset eller beskadiget på grund af dårlig smøring, overbelastning, indtrængen af ​​fremmedlegemer osv. På dette tidspunkt vil lejernes friktion stige kraftigt, hvilket genererer en stor mængde varme og forårsager overophedning af spindlen.
  • Smøreolien er snavset eller indeholder urenheder. Snavset smøreolie vil øge friktionskoefficienten mellem lejerne og andre bevægelige dele, hvilket reducerer smøreeffekten. Samtidig kan urenheder