Poznáte osem bežných porúch vretena obrábacieho centra a zodpovedajúce metódy ich ošetrenia?

I. Úvod

II. Bežné poruchy a metódy riešenia problémov s vretenom obrábacích centier

(I) Nedodržanie požiadaviek na presnosť spracovania

• Počas prepravy môže byť obrábací stroj vystavený nárazom, ktoré by mohli poškodiť presnosť komponentov vretena. Napríklad sa môže posunúť os vretena a môže sa zdeformovať ložiskové teleso.
• Inštalácia nie je pevná, presnosť inštalácie je nízka alebo došlo k zmenám. Nerovný základ obrábacieho stroja, uvoľnené základové skrutky alebo zmeny v presnosti inštalácie v dôsledku sadania základov a iných dôvodov počas dlhodobého používania môžu ovplyvniť presnosť relatívnej polohy medzi vretenom a ostatnými komponentmi, čo vedie k zníženiu presnosti spracovania.

• V prípade obrábacích strojov, ktoré boli počas prepravy poškodené, je potrebná komplexná kontrola presnosti komponentov vretena vrátane ukazovateľov, ako je radiálna hádzavosť, axiálna hádzavosť a súososť vretena. Na základe výsledkov kontroly sa na obnovenie presnosti vretena prijmú vhodné metódy nastavenia, ako je nastavenie vôle ložiska a korekcia ložiskového puzdra. V prípade potreby je možné na opravu prizvať profesionálnych pracovníkov údržby obrábacích strojov.
• Pravidelne kontrolujte stav inštalácie obrábacieho stroja a utiahnite základové skrutky, aby ste zabezpečili pevnú inštaláciu. Ak sa zistia akékoľvek zmeny v presnosti inštalácie, mali by sa použiť vysoko presné detekčné prístroje na opätovné nastavenie roviny obrábacieho stroja a presnosti relatívnej polohy medzi vretenom a komponentmi, ako je napríklad pracovný stôl. Na presné meranie a nastavenie možno použiť zariadenia, ako sú laserové interferometre.

(II) Nadmerné vibrácie pri rezaní

• Skrutky spájajúce vretenové puzdro a lôžko sú uvoľnené, čo znižuje tuhosť spojenia medzi vretenovým puzdrom a lôžkom a spôsobuje, že je náchylné na vibrácie pri pôsobení rezných síl.
• Predpätie ložísk je nedostatočné a vôľa je príliš veľká, čo má za následok, že ložiská nedokážu účinne podopierať vreteno počas prevádzky, čo spôsobuje kývanie vretena a tým vibrácie pri rezaní.
• Predpínacia matica ložísk je uvoľnená, čo spôsobuje axiálny pohyb vretena a ničí presnosť otáčania vretena, čo následne vedie k vibráciám.
• Ložiská sú ryhované alebo poškodené, čo vedie k nerovnomernému treniu medzi valivými telesami a obežnými dráhami ložísk a spôsobuje abnormálne vibrácie.
• Vreteno a puzdro sú mimo tolerancie. Napríklad, ak valcovitosť alebo súososť vretena nespĺňa požiadavky alebo ak je presnosť otvorov pre upevnenie ložiska v puzdre nízka, ovplyvní to rotačnú stabilitu vretena a povedie to k vibráciám.
• Vibrácie pri rezaní môžu spôsobiť aj iné faktory, ako napríklad nerovnomerné opotrebovanie nástroja, neprimerané parametre rezania (ako napríklad nadmerná rýchlosť rezania, nadmerný posuv atď.) a uvoľnené upnutie obrobku.
• V prípade sústruhu môžu byť pohyblivé časti držiaka nástrojov revolverovej hlavy uvoľnené alebo upínací tlak môže byť nedostatočný a nesprávne utiahnutý. Počas rezania sa nestabilita držiaka nástrojov prenáša na vretenový systém, čo spôsobuje vibrácie.

• Skontrolujte skrutky spájajúce vretenové puzdro a lôžko. Ak sú uvoľnené, včas ich dotiahnite, aby ste zabezpečili pevné spojenie a zlepšili celkovú tuhosť.
• Upravte predpätie ložísk. Podľa typu ložísk a požiadaviek obrábacieho stroja použite vhodné metódy predpätia, ako napríklad nastavenie pomocou matíc alebo predpätie pružinou, aby sa vôľa ložiska dosiahla v príslušnom rozsahu a zabezpečila sa stabilná opora vretena.
• Skontrolujte a dotiahnite predpínaciu maticu ložísk, aby ste zabránili axiálnemu pohybu vretena. Ak je matica poškodená, včas ju vymeňte.
• V prípade ryhovaných alebo poškodených ložísk rozoberte vreteno, vymeňte poškodené ložiská a vyčistite a skontrolujte príslušné komponenty, aby ste sa uistili, že v nich nezostali žiadne nečistoty.
• Zistite presnosť vretena a puzdra. Pre diely, ktoré sú mimo tolerancie, je možné na opravu použiť metódy ako brúsenie a škrabanie, aby sa zabezpečila dobrá spolupráca medzi vretenom a puzdrom.
• Skontrolujte stav opotrebovania nástrojov a včas vymeňte silne opotrebované nástroje. Optimalizujte rezné parametre výberom vhodných rezných rýchlostí, posuvov a hĺbok rezu na základe faktorov, ako je materiál obrobku, materiál nástroja a výkon obrábacieho stroja. Zaistite, aby bol obrobok pevne a spoľahlivo upnutý. V prípade problémov s držiakom revolverového nástroja sústruhu skontrolujte stav pripojenia pohyblivých častí a upravte upínací tlak tak, aby sa nástroje stabilne upnuli.

(III) Nadmerný hluk vo vretenovom puzdre

• Dynamická rovnováha komponentov vretena je slabá, čo spôsobuje nevyvážené odstredivé sily počas vysokorýchlostného otáčania, ktoré spôsobujú vibrácie a hluk. Môže to byť spôsobené nerovnomerným rozložením hmotnosti dielov nainštalovaných na vretene (ako sú nástroje, skľučovadlá, remenice atď.) alebo narušením dynamickej rovnováhy komponentov vretena počas procesu montáže.
• Záberová vôľa ozubených kolies je nerovnomerná alebo vážne poškodená. Pri zábere ozubených kolies dochádza k nárazom a hluku. Počas dlhodobého používania sa môže záberová vôľa ozubených kolies zmeniť v dôsledku opotrebovania, únavy materiálu a iných dôvodov, alebo sa na povrchu zubov môže objaviť odlupovanie, praskliny a iné poškodenia.
• Ložiská sú poškodené alebo sú hnacie hriadele ohnuté. Poškodené ložiská spôsobia nestabilný chod vretena a hluk. Ohnuté hnacie hriadele povedú k excentricite počas otáčania, čo spôsobí vibrácie a hluk.
• Dĺžky hnacích remeňov sú nekonzistentné alebo sú príliš voľné, čo spôsobuje vibrácie a trenie hnacích remeňov počas prevádzky, čo vytvára hluk a tiež ovplyvňuje účinnosť prevodu a stabilitu otáčok vretena.
• Presnosť ozubeného kolesa je nízka. Napríklad, ak je chyba profilu zuba, chyba rozstupu atď. veľká, bude to mať za následok slabý záber ozubeného kolesa a generovanie hluku.
• Slabé mazanie. Pri nedostatku mazacieho oleja alebo pri zhoršení kvality mazacieho oleja sa zvyšuje trenie komponentov, ako sú ozubené kolesá a ložiská, vo vretenovom puzdre, čo uľahčuje vytváranie hluku a urýchľuje opotrebovanie komponentov.

• Vykonajte detekciu a korekciu dynamickej vyváženosti komponentov vretena. Na detekciu vretena a súvisiacich častí možno použiť tester dynamickej vyváženosti. V oblastiach s veľkými nevyváženými hmotnosťami je možné vykonať úpravy odstránením materiálov (napríklad vŕtaním, frézovaním atď.) alebo pridaním protizávaží, aby komponenty vretena spĺňali požiadavky na dynamickú vyváženosť.
• Skontrolujte stav záberu ozubených kolies. V prípade ozubených kolies s nerovnomernými vôľami záberu je možné problém vyriešiť nastavením stredovej vzdialenosti ozubených kolies alebo výmenou silne opotrebovaných ozubených kolies. Ozubené kolesá s poškodenými zubami vymeňte včas, aby ste zabezpečili dobrý záber ozubených kolies.
• Skontrolujte ložiská a hnacie hriadele. Ak sú ložiská poškodené, vymeňte ich za nové. Ohnuté hnacie hriadele je možné narovnať pomocou rovnacích metód. Ak je ohnutie silné, vymeňte hnacie hriadele.
• Upravte alebo vymeňte hnacie remene tak, aby ich dĺžka bola konzistentná a napnutie vhodné. Správne napnutie hnacích remeňov je možné dosiahnuť nastavením napínacích zariadení remeňa, napríklad polohou napínacej kladky.
• V prípade problému s nízkou presnosťou prevodov, ak ide o novo nainštalované prevody a ich presnosť nespĺňa požiadavky, vymeňte ich za prevody, ktoré spĺňajú požiadavky na presnosť. Ak sa presnosť zníži v dôsledku opotrebovania počas používania, opravte ich alebo vymeňte podľa skutočnej situácie.
• Skontrolujte mazací systém vretenovej skrine, aby ste sa uistili, že množstvo mazacieho oleja je dostatočné a kvalita je dobrá. Pravidelne vymieňajte mazací olej, čistite mazacie potrubia a filtre, aby ste zabránili upchávaniu olejových kanálov nečistotami a zabezpečili dobré mazanie všetkých komponentov.

(IV) Poškodenie ozubených kolies a ložísk

• Príliš vysoký tlak pri radení spôsobuje poškodenie ozubených kolies nárazom. Ak je počas zmeny rýchlosti obrábacieho stroja príliš vysoký tlak pri radení, ozubené kolesá v momente záberu prenášajú nadmerné nárazové sily, čo ľahko vedie k poškodeniu povrchov zubov, zlomeniu koreňov zubov a iným situáciám.
• Radenie je poškodené alebo upevňovacie čapy vypadnú, čo spôsobí abnormálny proces radenia a naruší záber medzi ozubenými kolesami, čo spôsobí poškodenie ozubených kolies. Napríklad deformácia a opotrebovanie radiacej vidlice, zlomenie upevňovacích čapov atď. ovplyvní presnosť a stabilitu radenia.
• Predpätie ložísk je príliš veľké alebo nie je mazané. Nadmerné predpätie spôsobuje, že ložiská niesú nadmerné zaťaženie, čo urýchľuje opotrebovanie a únavu ložísk. Bez mazania budú ložiská pracovať v stave suchého trenia, čo bude mať za následok prehriatie, spálenie a poškodenie guľôčok alebo obežných drážok ložísk.

• Skontrolujte systém radenia a upravte radenie na vhodný rozsah. To sa dá dosiahnuť nastavením tlakových ventilov hydraulického systému alebo zariadení na nastavenie tlaku pneumatického systému. Zároveň skontrolujte obvody riadenia radenia, solenoidové ventily a ďalšie komponenty, aby ste sa uistili, že signály radenia sú presné a ich chod plynulý, a predišli tak nadmernému nárazu prevodového stupňa v dôsledku abnormálneho radenia.
• Skontrolujte a opravte radiaci mechanizmus, opravte alebo vymeňte poškodené radiace vidlice, upevňovacie čapy a ďalšie komponenty, aby ste zabezpečili normálnu prevádzku radiacej mechaniky. Počas montáže dbajte na presnosť inštalácie a pevné spojenie každého komponentu.
• Upravte predpätie ložísk. Podľa technických požiadaviek ložísk a prevádzkových podmienok obrábacieho stroja použite vhodné metódy predpätia a vhodné veľkosti predpätia. Zároveň posilnite riadenie mazania ložísk, pravidelne kontrolujte a dopĺňajte mazací olej, aby ste zabezpečili, že ložiská sú vždy v dobrom stave mazania. V prípade ložísk poškodených v dôsledku nedostatočného mazania po výmene za nové dôkladne vyčistite mazací systém, aby ste zabránili opätovnému vniknutiu nečistôt do ložísk.

(V) Neschopnosť vretena zmeniť rýchlosť

• Či je na výstupe elektrický signál radenia. Ak je v elektrickom riadiacom systéme chyba, nemusí byť schopný odoslať správny signál radenia, čo má za následok, že vreteno nedokáže vykonať operáciu zmeny rýchlosti. Napríklad poruchy relé v riadiacom obvode, chyby v programe PLC a poruchy snímačov môžu ovplyvniť výstup signálu radenia.
• Či je tlak dostatočný. V prípade hydraulických alebo pneumatických systémov zmeny rýchlosti, ak je tlak nedostatočný, systém nedokáže poskytnúť dostatočný výkon na pohon mechanizmu zmeny rýchlosti, čo spôsobuje, že vreteno nemôže meniť rýchlosť. Nedostatočný tlak môže byť spôsobený poruchami hydraulických alebo pneumatických čerpadiel, netesnosťami z potrubia, nesprávnym nastavením tlakových ventilov a inými dôvodmi.
• Hydraulický valec radenia je opotrebovaný alebo zaseknutý, čo znemožňuje jeho normálnu prevádzku a nedokáže posúvať prevody alebo spojky meniča rýchlosti a iné komponenty na vykonanie zmeny rýchlosti. Môže to byť spôsobené poškodením vnútorných tesnení hydraulického valca, silným opotrebením medzi piestom a valcom valca a nečistotami vstupujúcimi do hydraulického valca.
• Zaseknutý solenoidový ventil radenia, čo bráni solenoidovému ventilu v normálnej zmene smeru, čo má za následok neschopnosť hydraulického oleja alebo stlačeného vzduchu prúdiť po vopred určenej dráhe, čo ovplyvňuje činnosť mechanizmu zmeny rýchlosti. Zaseknutý solenoidový ventil môže byť spôsobený nečistotami v jadre ventilu, poškodením cievky solenoidového ventilu a inými dôvodmi.
• Vidlica radiaceho hydraulického valca odpadne, čo spôsobí zlyhanie spojenia medzi hydraulickým valcom a prevodmi meniča rýchlosti a nedokáže prenášať výkon potrebný na zmenu rýchlosti. Pád vidlice môže byť spôsobený uvoľnenými upevňovacími skrutkami vidlice, opotrebovaním a zlomením vidlice a inými dôvodmi.
• Z hydraulického valca radenia uniká olej alebo má vnútorný únik, čo znižuje pracovný tlak hydraulického valca a nie je schopný poskytnúť dostatočnú silu na dokončenie zmeny rýchlosti. Únik oleja alebo vnútorný únik môže byť spôsobený starnutím tesnení hydraulického valca, nadmernou vôľou medzi piestom a valcom a inými dôvodmi.
• Porucha zloženého spínača radenia. Zložený spínač sa používa na detekciu signálov, ako napríklad či je zmena rýchlosti dokončená. Ak spínač nefunguje správne, riadiaci systém nebude schopný správne posúdiť stav zmeny rýchlosti, čo ovplyvní následné operácie zmeny rýchlosti alebo prevádzku obrábacieho stroja.

• Skontrolujte elektrický riadiaci systém. Na detekciu výstupných vedení radiacej signalizácie a súvisiacich elektrických komponentov použite nástroje ako multimetre a osciloskopy. Ak sa zistí porucha relé, vymeňte ho. Ak sa vyskytne chyba v programe PLC, odlaďte ho a upravte. Ak snímač nefunguje správne, vymeňte ho za nový, aby ste zabezpečili normálny výstup radiacej signalizácie.
• Skontrolujte tlak v hydraulickom alebo pneumatickom systéme. V prípade nedostatočného tlaku najskôr skontrolujte prevádzkový stav hydraulického alebo pneumatického čerpadla. Ak dôjde k poruche, opravte ho alebo vymeňte. Skontrolujte, či v potrubiach nie sú netesnosti. Ak sú netesnosti, včas ich opravte. Nastavte tlakové ventily tak, aby tlak v systéme dosiahol stanovenú hodnotu.
• V prípade opotrebovania alebo zaseknutia hydraulického valca radenia rozoberte hydraulický valec, skontrolujte stav opotrebovania vnútorných tesnení, piestu a valca, vymeňte poškodené tesnenia, opravte alebo vymeňte opotrebovaný piest a valec, vyčistite vnútro hydraulického valca a odstráňte nečistoty.
• Skontrolujte radiaci solenoidový ventil. Ak je jadro ventilu zaseknuté nečistotami, rozoberte a vyčistite solenoidový ventil, aby ste odstránili nečistoty. Ak je cievka solenoidového ventilu poškodená, vymeňte ju za novú, aby ste zabezpečili, že solenoidový ventil bude môcť normálne meniť smer.
• Skontrolujte vidlicu hydraulického valca radenia. Ak vidlica odpadne, namontujte ju späť a utiahnite upevňovacie skrutky. Ak je vidlica opotrebovaná alebo zlomená, vymeňte ju za novú, aby ste zabezpečili spoľahlivé spojenie medzi vidlicou a prevodmi radenia rýchlostí.
• Riešte problém úniku oleja alebo vnútorného netesnosti radiaceho hydraulického valca. Vymeňte starnúce tesnenia, upravte vôľu medzi piestom a valcom valca. Na zlepšenie tesniaceho výkonu hydraulického valca možno použiť metódy, ako je výmena piestu alebo valca za vhodné rozmery a zvýšenie počtu tesnení.
• Skontrolujte spínač radenia. Na zistenie stavu spínača použite nástroje, ako sú multimetre. Ak spínač nefunguje správne, vymeňte ho za nový, aby ste sa uistili, že dokáže presne detekovať stav zmeny rýchlosti a odoslať správny signál do riadiaceho systému.

(VI) Porucha otáčania vretena

• Či sa vydáva príkaz na otáčanie vretena. Podobne ako pri neschopnosti vretena zmeniť rýchlosť, aj porucha v elektrickom riadiacom systéme môže viesť k neschopnosti vydať príkaz na otáčanie vretena, čo znemožní jeho spustenie.
• Ochranný spínač nie je stlačený alebo nefunguje správne. Obrábacie centrá majú zvyčajne niektoré ochranné spínače, ako napríklad spínač dverí vretenovej skrine, spínač detekcie upnutia nástroja atď. Ak tieto spínače nie sú stlačené alebo nefungujú správne, obrábací stroj z bezpečnostných dôvodov zabráni otáčaniu vretena.
• Skľučovadlo neupína obrobok. V niektorých sústruhoch alebo obrábacích centrách so skľučovadlom, ak skľučovadlo neupne obrobok, riadiaci systém obrábacieho stroja obmedzí otáčanie vretena, aby sa zabránilo vyleteniu obrobku počas procesu obrábania a spôsobeniu nebezpečenstva.
• Spínač radenia prevodov je poškodený. ​​Porucha spínača radenia prevodov môže ovplyvniť prenos signálu štartu vretena alebo detekciu bežiaceho stavu vretena, čo má za následok neschopnosť vretena normálne sa otáčať.
• V solenoidovom ventile radenia dochádza k vnútornému úniku, ktorý spôsobuje nestabilný tlak v systéme zmeny rýchlosti alebo nedokáže dosiahnuť normálny tlak, čo ovplyvňuje otáčanie vretena. Napríklad v hydraulickom systéme zmeny rýchlosti môže únik solenoidového ventilu viesť k tomu, že hydraulický olej nedokáže účinne tlačiť komponenty, ako sú spojky alebo ozubené kolesá, a vreteno tak nemôže podávať výkon.

• Skontrolujte výstupné vedenia príkazu otáčania vretena v elektrickom riadiacom systéme a súvisiacich komponentoch. Ak sa zistí porucha, včas ich opravte alebo vymeňte, aby sa zabezpečilo normálne vydávanie príkazu otáčania vretena.
• Skontrolujte stav ochranných spínačov, aby ste sa uistili, že sú normálne stlačené. V prípade poruchových ochranných spínačov ich opravte alebo vymeňte, aby ste zabezpečili normálnu bezpečnostnú funkciu obrábacieho stroja bez ovplyvnenia normálneho spustenia vretena.
• Skontrolujte upínací stav skľučovadla, aby ste sa uistili, že obrobok je pevne upnutý. Ak sa vyskytne porucha skľučovadla, ako napríklad nedostatočná upínacia sila alebo opotrebovanie čeľustí skľučovadla, včas ho opravte alebo vymeňte, aby normálne fungovalo.
• Skontrolujte spínač radenia. Ak je poškodený, vymeňte ho za nový, aby ste zabezpečili normálny prenos signálu štartu vretena a presnú detekciu prevádzkového stavu.
• Skontrolujte stav tesnosti solenoidového ventilu radenia. Na posúdenie možno použiť metódy, ako je tlaková skúška a pozorovanie, či okolo solenoidového ventilu uniká olej. V prípade solenoidových ventilov s netesnosťou ich rozoberte, vyčistite, skontrolujte jadro ventilu a tesnenia, vymeňte poškodené tesnenia alebo celý solenoidový ventil, aby ste zabezpečili dobrý tesniaci výkon a stabilný tlak v systéme zmeny rýchlosti.

(VII) Prehriatie vretena

• Predpätie ložísk vretena je príliš veľké, čo zvyšuje vnútorné trenie ložísk a vytvára nadmerné teplo, čo vedie k prehriatiu vretena. Môže to byť spôsobené nesprávnou obsluhou počas montáže alebo nastavenia predpätia ložiska alebo použitím nevhodných metód predpätia a veľkostí predpätia.
• Ložiská sú ryhované alebo poškodené. Počas pracovného procesu sa ložiská môžu ryhovať alebo poškodiť v dôsledku nedostatočného mazania, preťaženia, vniknutia cudzích predmetov atď. V tomto čase sa trenie ložísk prudko zvýši, čo spôsobí vznik veľkého množstva tepla a prehriatie vretena.
• Mazací olej je znečistený alebo obsahuje nečistoty. Znečistený mazací olej zvyšuje koeficient trenia medzi ložiskami a inými pohyblivými časťami, čím sa znižuje mazací účinok. Zároveň môžu byť prítomné nečistoty.