Шпиндель и сервис
1.06K subscribers
325 photos
17 videos
46 files
90 links
Я - Кандлин Максим.
Рассказываю о сервисном обслуживании металлообрабатывающих станков.
Шпиндельные узлы, револьверы, поворотные столы:
- правила эксплуатации для сохранения ресурса;
- оптимизация затрат на обслуживание.

www.kandlin.com
Download Telegram
Причины выхода из строя шпинделя

Загрязнения и неправильная фильтрация технических сред

Не всегда очевидно, но загрязнения часто приводят к серьёзным последствиям и являются первопричиной выхода шпинделя из строя.

1. Загрязнение лабиринта
может привести к затруднённому вращению, а как следствие — к механическому заклиниванию или повышению температуры и перегреву подшипников передней опоры.
2. Загрязнение и повышенная влажность воздуха
являются причиной загрязнения лабиринта и попадания влаги внутрь шпинделя.
3. Загрязнённое масло в гидросистеме
приводит к выходу из строя уплотнений гидроцилиндра.
4. Загрязнённая СОЖ
провоцирует преждевременный выход из строя торцевых керамических уплотнений ротационного соединения.
5. Загрязнение масла в системе смазки подшипников
приводит к сокращению ресурса подшипников или закупориванию микроканалов подвода смазки и, как следствие, к «масляному голоданию».
6. Загрязнённые дренажные отверстия
нарушают правильную эвакуацию СОЖ и способствуют её попаданию внутрь шпинделя.
7. Повышенная влажность воздуха,
который продувает инструментальный конус, вызывает коррозию инструментальных оправок и конуса шпинделя, что ведёт к повышенному износу.
8. Загрязнённая зажимная цанга
снижает силу зажима или вызывает заклинивание оправки внутри шпинделя, что, в свою очередь, может привести к выходу из строя системы смены инструмента.

Тут про поддержание чистоты станка и шпинделя.

Здесь про требования к технологическим средам.

Также важно следить и вовремя менять фильтры и осушители.

Хотя бы раз в год менять масла и промывать гидравлическую и масляную систему.

А трубки подвода масла для смазывания подшипников нужно менять на новые при каждом ремонте шпинделя.

#причины_поломок
👍15🔥1👌1
Я к вам за советом и с просьбой!

Коллеги, друзья, всем привет!
Сегодня я обращаюсь к вам за советом и с просьбой.
У нас, в «Шпиндель-сервис», есть несколько шпинделей на продажу:

1. Абсолютно новый Mazak capto C6, 12 000 об/мин
Подходит для Mazak Integrex 200/300/400.
ПРОДАН

2. Абсолютно новый Deckel Maho HSK 100, 10 000 об/мин
Подходит для DMG NHX 5500, DMU 100 / 125 DuoBlock.

3. Абсолютно новый Franz Kessler SK40, 10 000 об/мин
Подходит для DMG DMU 65 monoBlock, DMU 60 / 80 evo.

4. Восстановленный Franz Kessler HSK 63, 18 000 об/мин
Подходит для DMG DMC-65V, DMС 60 H.

5. Восстановленный Deckel Maho SK40 (короткий нос), 18 000 об/мин
Подходит для Deckel Maho DMU 60 / 80 / 125 Monoblock.

6. Восстановленный Deckel Maho SK40 (длинный нос), 18 000 об/мин
Подходит для Deckel Maho DMU 60 / 80 / 125 Monoblock.


Все механизмы в наличии: можно приехать посмотреть и «покрутить». На все шпиндели распространяется гарантия и обслуживание нашего сервисного центра.

Мы все знаем, что покупка подобных запчастей — это не всегда быстрый процесс согласования. Если вы подскажете мне, кому может быть интересна покупка этих шпинделей, буду очень признателен.

Вы можете написать мне в личные сообщения, анонимно через форму или просто переслать это сообщение тем, кому оно может быть важно.
🔥113👍32
Причины выхода из строя шпинделя

Неправильная работа ременной передачи

Бывают мотор-шпиндели, а бывают шпиндели с внешней передачей:
прямой привод через муфту,
через ременную передачу или
зубчатую шестерню.

Поговорим о причинах выхода из строя, связанных с неправильной работой передачи вращения через ремень.

Основные проблемы, которые могут возникать при ременной передаче:

1. Неправильное натяжение ремня
- При недостаточном натяжении наблюдается повышенная вибрация, негативно влияющая на подшипники.
- При избыточном натяжении создаётся повышенная радиальная нагрузка на подшипники, возможен их перекос и, как следствие, преждевременный выход из строя.
Также сильное натяжение ремня вызывает дополнительный нагрев приводных шкивов и задней опоры шпинделя, что может привести к выходу из строя подшипников по перегреву.

2. Неправильно подобранный тип ремня
Если ремень не подходит по типу или размеру, возникает сильное тепловыделение на шкивах и повышенная вибрация. Это в итоге приводит к перегреву и фреттинг-коррозии задних подшипников.


Общие рекомендации:

1. Подбирать правильный тип и размер приводного ремня.
Если заменяете ремень на аналог, сделайте полный оборот ремнём по шкиву и убедитесь, что он хорошо прилегает, без накопления погрешности на зубе.

2. При обкатке шпинделя контролировать температуру не только подшипников, но и шкивов.
Она не должна превышать 45 градусов.

3. Правильно регулировать натяжку ремня.
Существуют разные методики, зависящие от типа и размера передачи. Вот тут описан один из универсальных способов корректного натяжения ремня.

4. Раз в год проводить ревизию ремня на износ и менять его на новый.
Изношенный ремень дополнительно изнашивает шкивы. Лучше периодически менять ремень, чем в итоге полностью менять всю приводную передачу.

#причины_поломок
👍13
Причины выхода из строя шпинделя

Неправильная работа передачи через муфту и зубчатую передачу

Когда привод шпинделя осуществляется через муфту или зубчатую передачу, также могут возникать ситуации, приводящие к выходу из строя или значительному сокращению ресурса.


Передача через муфту

1. Несоосность двух полумуфт (муфта шпинделя и муфта мотора)

При несоосности возникает «излом» валов, теряется точность, появляется неравномерная нагрузка на подшипниковые опоры. Всё это ведёт к заклиниванию и преждевременному выходу из строя.

2. Повышенное радиальное биение на полумуфтах

Сам вал, на котором установлена муфта, может соответствовать допуску по биению. Однако, из-за отсутствия выверки и юстировки самой муфты на валу может возникнуть повышенное биение. Это приводит к повышенной вибрации, «подклиниванию» передачи и преждевременному выходу из строя.

3. Износ и потеря эластичности демпфирующего элемента

На первый взгляд это может показаться незначительной проблемой, но при резких разгонах и торможениях возникают серьёзные ударные нагрузки на подшипники задней опоры. Это может привести к бринелированию подшипника и его выходу из строя.

Передача через шестерню (редуктор)

В зубчатых передачах важна правильная регулировка: корректные зазоры и правильное пятно контакта по зубу. Здесь большое влияние оказывают мехатроника и износы в подшипниках, которые запускают процесс повышенного износа зуба. В результате растут вибрации и возрастает износ подшипников — получается своего рода «замкнутый круг».

Особое внимание нужно уделять типу и логике смазки. Смазка может быть консистентной или жидкой (масло заливается в картер и постоянно смазывает передачу, либо подаётся импульсно).

- Избыток консистентной смазки приводит к повышенному нагреву.
- Избыток масла в картере создаёт риск залития шпинделя маслом из коробки.
- Недостаток смазки или масла вызывает «масляное голодание», резкий нагрев, «отпуск» передачи и её выход из строя.

Также стоит обращать внимание на логику подачи смазки. При импульсной подаче и больших промежутках между циклами нельзя работать в постоянном режиме вращения, особенно на высоких скоростях.

Рекомендации:

- Контролировать и выставлять соосность валов при монтаже, надёжно крепить мотор и шпиндель к станине, чтобы не было «раскрытия стыка».

- Контролировать радиальное биение полумуфт, юстировать их положение при повышенных значениях биения.

- Если при пуске и останове слышны стуки, обратить внимание на демпфирующий элемент муфты и при необходимости заменить его.

- Следить за вибрацией в коробке скоростей, контролировать температуру и не пренебрегать рекомендациями по режимам использования высоких скоростей.

Если у кого-то есть вопросы по допускам на биения муфт, по зазорам в зубчатых передачах или какие-то специфичные вопросы по этой теме — пишите, всем отвечу!

#причины_поломок
1👍16🔥1
Причины выхода из строя шпинделя

Неправильная работа мотора


Мы рассмотрели ошибки при ременной, зубчатой и передаче через муфту, но и со встроенным мотором могут возникать проблемы.

Кстати, эти проблемы могут относиться не только к мотор-шпинделю, но и к мотору-приводу шпинделя.

Самая распространённая ошибка — это повышенная нагрузка на мотор вследствие «недоадаптации» мотора с энкодером.

Я писал о моторах и энкодерах, можно перечитать, если пропустили.

Ключевое в адаптации мотора — это совмещение (выравнивание) нулевой метки энкодера с нулевой точкой (или фазой) магнитного поля мотора.

Это необходимо для правильного управления мотором частотным приводом.
Особенно это критично для синхронных моторов.

Если объяснять совсем просто, то для вхождения в синхронный режим работы нужно в определённый момент «подать импульс тока» мотору, а энкодер как раз и отслеживает тот самый момент.

Это как раскачивать детские качели: нужно толкать их, когда они максимально дошли до вас и только начали уходить в обратную сторону.
Если сделать это в другой момент, то будете только их тормозить и потратите больше сил.

Если мотор не адаптирован, то нагрузка повышена, работа мотора становится рваной.

Это приводит к повышенному потреблению тока, повышенному нагреву и сгоранию обмоток электродвигателя.

Правильная нагрузка на холостом ходу — обычно не более 5% мощности.

Почему это происходит?
После любой разборки мотора у вас изменится взаимное расположение нулевой REF метки энкодера и нулевой точки магнитного поля мотора.

Даже сборка по меткам может быть недостаточной, так как смещение на 1 угловой градус уже внесёт критичную погрешность.

Есть разные способы проведения адаптации, но чаще всего это программная процедура. Для разных стоек и разных производителей станков они могут отличаться, но смысл везде одинаков.

Если кому-то будет нужно — пишите, я постараюсь подготовить описание этих процедур.

Также из проблем — загрязнение мотора и неправильная работа системы охлаждения мотора, но об этом я уже писал, когда рассказывал про рубашки охлаждения.

А в следующий раз я расскажу о интересной и важной особенности — правильном использовании мотора по скоростным и силовым циклам.

S-циклы: для чего они нужны и как их правильно интерпретировать.

А пока, всем хороших выходных!

#причины_поломок
👍14🔥32
S-циклы: для чего они нужны и как их правильно интерпретировать

Неправильное использование электродвигателя может привести к его преждевременному выходу из строя. На шильдике электродвигателя или в документации обязательно указывают режимы работы — там можно увидеть примерно такую запись:

S1 (100%) – 10 kW
S6 (60%) – 12 kW

Что это значит?

Существует восемь основных S-циклов работы. Рассмотрим каждый:

S1
– непрерывная постоянная работа.
Двигатель может долго работать в таком цикле и плавно выходить на свою рабочую температуру.

S2
– краткосрочная работа.
Двигатель при такой нагрузке может проработать недолго, он быстро нагревается и потом ему требуется достаточно долгое время, чтобы остыть до температуры окружающей среды.

S3
– прерывистая работа двигателя.
Постоянное чередование нагрузки с «отдыхом». Рабочая температура при таком режиме никогда не достигается, а пусковой ток не влияет на её повышение.

S4
– последовательные циклы: пуск, отдых, постоянная нагрузка, снова пуск, отдых и постоянная нагрузка и т.д.
Рабочая температура при таком режиме не достигается, но пусковой ток влияет на её повышение.

S5
– циклы работы с электрическим торможением: постоянная нагрузка, электрическое торможение, отдых.
Температура равновесия при таком режиме не достигается.

S6
– непрерывная работа с прерывистой нагрузкой.
Постоянная работа циклами: с нагрузкой, без нагрузки, снова с нагрузкой и т.д., при этом двигатель не останавливается.

S7
– непрерывная работа с электрическим торможением.
Циклы запуска, постоянной нагрузки, электрического торможения и т.д. Без остановок.

S8
– работа с периодическими изменениями нагрузки и скорости.
Сначала работа при постоянной нагрузке и одной заданной скорости, затем при другой скорости, и так далее — без остановок.

Для шпинделей чаще всего используются режимы S1 (постоянная работа с постоянной нагрузкой) и S6 (постоянная работа с прерывистой нагрузкой).

Обращайте внимание на циклы работы, придерживайтесь рекомендаций и работайте без поломок!

#причины_поломок
👍20721
Неправильно подобранная скорость вращения.
Центробежные силы в шпинделе.

Как мы обсудили ранее, можно неправильно выбрать скорость вращения шпинделя и перегреть мотор, но мотор — не единственный элемент, который может выйти из строя при слишком высоких скоростях.
Рассмотрим другие факторы:

1. Подшипники.

Если в шпиндельном узле используется смазка типа «масло-воздух», то можно крутить шпиндель, исходя из рекомендаций по мотору, и не переживать за подшипники — с ними всё будет в порядке.

Но если шпиндель работает на консистентной смазке, то существуют ограничения, связанные с тем, что на высоких скоростях центробежные силы «выбрасывают» смазку с дорожек качения на периферию.

Это приводит к дефициту смазки и повышенному нагреву.

Чтобы избежать этого, производители шпинделей рекомендуют работать в определённых циклах:

Если вы используете верхнюю треть максимальных скоростей, то после 3 часов работы нужно уменьшить скорость вращения до 1000 об/мин и дать шпинделю поработать так 5 минут.

После этого можно снова выходить на высокий скоростной диапазон.


2. Система фиксации инструмента.

У разных типов системы фиксации отличаются усилия зажима/фиксации оправки.

Я писал про регламенты и стандарты, но в паспорте шпинделя могут быть указаны отличные от общепринятых значения.

Существует зависимость между следующими факторами: скорость вращения шпинделя, масса и длина оправки с инструментом, а также усилие системы фиксации.

Если говорить упрощённо, то с лёгкой и короткой оправкой можно работать на более высоких скоростях при относительно небольшом усилии зажима.

И наоборот: для тяжёлого и длинного инструмента нужно большое усилие фиксации и более щадящие скоростные режимы.

Это легко объясняется формулой центробежной силы:

F = m⋅r⋅ω^2, где

m - масса оправки с инструментом,
r- расстояние от оси вращения до центра масс, а
ω - угловая скорость

Наибольшее влияние оказывает скорость, так как сила возрастает пропорционально квадрату этой скорости.

Выше графики от производителей шпиндельных узлов, посмотрите какие они дают рекомендации.

#причины_поломок
👍1844👀1
Неправильная работа автосмены (M19)

Все очень хорошо знают, что в станках есть автоматическая смена инструмента.
Все к этому привыкли, и это вообще базовая опция, но за реализацией процесса стоит большая работа разных систем.

Я уже писал, что в шпинделе должна быть система фиксации инструмента и датчики, которые определяют наличие или отсутствие оправки в шпинделе.

Также оправки должны быть специальными — с ключами для однозначной установки в шпиндель.

В шпинделе должен быть энкодер для того, чтобы поворачиваться в единственно верную позицию, при которой происходит автосмена.

В станке должен быть магазин с инструментом, и этот магазин должен быть заполнен корректно.

Давайте посмотрим, какие основные ошибки могут происходить при работе автоматической смены инструмента.

1. Неправильно отъюстированное положение шпинделя при автосмене.

Если шпиндель повернётся не на нужный угол, то «лапа» автосмены ударит по позиционирующим кулачкам на валу шпинделя.

Или оправка HSK не попадёт в позиционирующие ключи, что приведёт к механическим ударам, невозможности зажать оправку в конусе и возможной поломке цанги шпинделя, сменщика инструмента, шпинделя, оправки.

2. Неправильная установка оправок в магазин с инструментом.

Если мы вручную поменяем позиции инструмента в магазине и не «перепишем» их, то это может привести к поломкам.

Вместо фрезы станок возьмёт резец и начнёт обрабатывать резцом программу, предназначенную для фрезы.

Или если мы в ручном режиме установим, к примеру, контрольную оправку, а потом решим загрузить её в магазин инструмента, то тоже может произойти ошибка: оправка достаточно длинная и может физически не поместиться в магазин. Произойдёт удар и выход из строя.

То же самое справедливо для больших наборных расточных систем, которые не помещаются в магазин инструмента и меняются вручную.

Немного про настройку автосмены.

Командой M19 мы ставим шпиндель в нулевое положение.

При M19 кулачки на валу шпинделя должны быть параллельны оси X,
фигурный кулачок должен быть слева, если мы смотрим на шпиндель.

Непараллельность кулачков и оси X не должна превышать 0,04 мм.

Для стандарта BT возможны два корректных положения шпинделя (0° и 180°),
для SK, HSK, Capto положение только одно.

Со стандартами SK, BT, BBT настройка по кулачкам проста — они на виду,
а со стандартами HSK и Capto неудобна, так как кулачки находятся внутри вала.

Но для этого есть специальные оправки с плоскостью, которая параллельна внутренним кулачкам.

Если кому-то нужна подробная инструкция по настройке автосмены — пишите, я пришлю.

#причины_поломок
👍133🤝1