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
Неочевидные причины выхода из строя
Часть 2. Проблемы с оправками


Всех приветствую! Хочу обсудить важную тему — корректность подбора оправок, их качество и то, как всё это влияет на ресурс шпинделя.

Для многих становится откровением, что инструментальные оправки — это расходный элемент, и использовать их нужно, исходя из фактического износа и заявленного ресурса.

Производители регламентируют ресурс оправок не количеством часов, а числом циклов смены инструмента. Два миллиона зажимов-разжимов — и оправку необходимо заменить.

Причины:

износ конусной поверхности (контакт со шпинделем);

износ посадки под лепестки в оправках HSK и Capto (контакт с системой фиксации).

Любая грязь, шлам или агрессивная СОЖ ускоряет износ и оправок, и шпинделя — это общая открытая трибопара.

Процесс ухудшают отсутствие смазки лепестков и низкое усилие системы фиксации.

Не забывайте о качестве.

твёрдость оправок должна быть сопоставима с твёрдостью вала (≈ 60 HRC);

допускается балансировка не хуже G2,5 (в скоростной работе — G1,0 или G0,8).

Тип оправки тоже критичен. С HSK и Capto ошибиться сложнее, но стандарты всё равно стоит освежить.
С конусами SK, BT, BBT, BIG+ (угол 7:24) ошибиться легче: оправка войдёт в шпиндель, но работать будет плохо или не будет вовсе. Важно подобрать и саму оправку, и правильный зажимной штревель.

Особенности подачи СОЖ.

HSK / Capto — достаточно установить трубку-адаптер в оправку и периодически контролировать ее износ.

Конусы 7:24 (SK, BT, BBT) — подача может быть центральной (через штревель) или торцевой (два отверстия в пояске).
Эти варианты не взаимозаменяемы.

Три главных правила:

1. Сразу выбрать оправку, подходящую под ваш шпиндель.

2. Взять качественную оправку: точная геометрия, хороший материал, нужная твёрдость и балансировка.

3. Регулярно проверять чистоту и состояние оправок, изношенные — менять.

Примеры из практики:

Клиент добавил пять дешёвых оправок к дорогому набору. Новые оправки «просадили» конус шпинделя, а затем повреждённый конус уничтожил и хорошие оправки.

После ремонта шпинделя инструменты не заменили — через год конус шпинделя вернулся к исходному состоянию - стал критически изношен.

Изношенные штревели снижают усилие зажима, вызывают износ шпинделя и оправок.

Замена штревелей — дешёвая мера, но её важно выполнять каждый раз после ремонта шпинделя.

Изношенные лепестки зажима HSK/Capto разрушают внутреннюю посадку оправок; новые лепестки быстро выходят из строя, если «старые» оправки не убрать из магазина.

Вывод.

Лучшее время для комплексных мер — ремонт шпинделя.

Меняйте пружины системы фиксации, зажимную цангу и шлифуйте конус - как обязательные меры при ремонте.

Пока шпиндель в ремонте, минимум: замените штревели и уберите изношенные оправки.

Максимум: обновите весь комплект оправок.

Это продлит ресурс шпинделя и повысит точность обработки.

#причины_поломок
🔥963👍1
Всех приветствую!

Я уже писал, что у нас есть новые и восстановленные шпиндели в сервисном центре.

Теперь появилась страница, где они представлены -
https://www.spindle-service.ru/catalog

Может быть именно вам нужен запасной шпиндель?

Проконсультируем, установим, возьмем на гарантию!

Если нужного шпинделя нет в списке - пишите, найдем и привезем!
🔥7👍5💯31
Неочевидные причины выхода из строя
Часть 3. Несвоевременная остановка шпинделя при поломке инструмента


Износ и поломка инструмента — дело обычное.
Это случается на любом производстве.
Но главное — как мы реагируем на это в моменте.

При поломке инструмента начинают меняться характерные сигналы обработки:
• изменяется звук резания,
• растёт вибрация,
• резко увеличивается нагрузка на привод или встроенный мотор шпинделя.

Это не просто повод, а прямой сигнал немедленно остановить обработку, проверить инструмент и заменить его.

Пример из практики

Обрабатывалась деталь на токарно-фрезерном станке. Главное движение резания обеспечивал токарный шпиндель (вращалась заготовка), а фрезерный шпиндель использовался статично — в нем было установлено сверло с твердосплавными пластинами.

Во время сверления откололась периферийная пластина, нарушился отвод стружки.
Обработка не была остановлена.
Началось интенсивное затирание сверла о заготовку.
Инструмент был крупным, площадь контакта — значительной.

Через несколько минут непрерывного трения произошло контактное сваривание инструмента и детали.
Токарный шпиндель продолжал вращать заготовку, теперь уже вместе с приваренным к ней инструментом.
Это вызвало проворот инструментальной оправки внутри шпиндельного конуса.

Дальше — цепная реакция:
• Разрушена цанга системы фиксации.
• Сорваны и вырваны позиционирующие кулачки вала HSK63.
• Повреждён конус шпинделя.

Итог:
Требуется полная разборка шпинделя, шлифовка вала, замена кулачков, компонентов фиксации и подшипников.

Что было бы, если…
Если бы оператор остановил станок в первые минуты, когда изменился звук, пошла вибрация и подскочила нагрузка —
вся эта дорогая и сложная цепочка событий не произошла бы вовсе.

#причины_поломок
👍204🔥1
Неочевидные причины выхода из строя
Часть 4. Неисправность обратного клапана, который переключает подачу СОЖ на воздух


Очень часто по одной и той же магистрали в разный момент времени проходят две разные технологические среды — воздух и СОЖ.

Например, через шток системы фиксации при обработке подаётся СОЖ, которая затем поступает через инструмент непосредственно в зону резания.
А при смене инструментальной оправки через тот же шток уже подаётся сжатый воздух для обдува и прочистки инструментального конуса.

Это переключение реализовано посредством обратного клапана.
Под высоким давлением клапан открыт — идёт СОЖ; при падении давления клапан закрывается, и в магистраль поступает воздух для продувки конуса.
Иногда то же самое выполняют две отдельные магистрали с индивидуальными клапанами.

При неисправном клапане среды могут вовсе не переключаться, а при его «подтравливании» СОЖ частично попадает в воздушную магистраль и есть риск «залития» шпиндель.

Неправильная работа обратного клапана приводит к серьёзным поломкам — залитию шпинделя СОЖ, и, как следствие, вымыванию смазки из подшипников и сгоранию обмотки электродвигателя.

Поэтому состоянию этих клапанов следует уделять особое внимание.

Пример из практики

У клиента вышел из строя шпиндель: сгорела обмотка мотора.
При инспекции обнаружили следы СОЖ внутри механизма, хотя функция подачи СОЖ через инструмент у этого шпинделя отсутствовала, и взяться жидкости, казалось бы, было неоткуда.

Разобрав пневмосхему, установили следующее:

1. СОЖ подавалась на внешнее кольцо с лейками; для их продувки был предусмотрен воздух через обратный клапан.

2. В шпинделе также реализована продувка конуса воздухом (верхнее подключение).

3. Клапан потерял герметичность и стал «подтравливать»: СОЖ под давлением просачивалась в воздушную магистраль и далее — в шток системы фиксации.

4. Фитинг подключения воздуха к системе фиксации был негерметичность, через него СОЖ начала заливать шпиндель.

5. Жидкость попала на обмотку мотора и вызвала короткое замыкание.

Итог — полный ремонт шпинделя с перемоткой мотора.

Как предотвратить подобные повреждения

1. Следить за состоянием шпинделя.
Конус и оправки должны быть абсолютно сухими. Замечена СОЖ — незамедлительно остановите станок и установите причину.

2. Проверять клапана по давлению.
Давление не должно «гулять» при переключении. После отключения подачи СОЖ давление в шпинделе обязано резко падать до нуля.

3. Визуально-акустический контроль.
После извлечения оправки в ручном режиме воздух должен выходить чистым, без следов СОЖ.

После работы с внутренней подачей жидкости конус должен оставаться сухим, а во время остановки подачи не должно быть обратного рывка в магистраль.

Что делать при проблемах с клапаном

Продуйте клапан сухим воздухом, обработайте WD-40, выполните повторный тест. Если дефект не устранён — замените клапан.

Своевременная диагностика обратных клапанов и внимательность к наличию СОЖ в конусе позволяют избежать дорогостоящего ремонта шпинделя и простоев оборудования.

Подробный отчет об инспекции этого шпинделя можно посмотреть по этой ссылке.

А таже Step-Tec HVC 230 (Mikron UCP600/800) есть у нас в наличии на продажу, чтобы минимизировать простой при выходе из строя.

#причины_поломок
92👍113
Неочевидные причины выхода из строя
Часть 5. Воздух: неправильная подготовка и давление


Сжатый воздух, подходящий к станку, — крайне важная история. Важно, чтобы он вообще поступал, но ещё важнее, чтобы он приходил с правильным давлением и нужного качества; иначе вместо пользы получим только вред.

Разберёмся по порядку.

Воздух к станку может поступать либо от общезаводской магистрали, либо от точечного компрессора. На выходе из магистрали или компрессора он уже должен быть хорошего качества: осушенным и очищенным. В станке есть собственные осушители и фильтры, но это не повод подавать к нему воздух без предварительной очистки и осушения. Все производители рекомендуют подавать воздух не ниже 3-го класса чистоты по частицам и не ниже 4-го класса по влажности (нормы прописаны в ISO 8573).

3-й класс чистоты по частицам подразумевает, что в 1 м³ воздуха будет не более 1000 частиц размером от 1 до 5 мкм, а частиц размером от 0,5 до 1 мкм — не более 9000.

4-й класс чистоты по влажности означает, что точка росы наступит при температуре ниже +3 °C; то есть уже при +3 °C из воздуха начнётся конденсация водяного пара.

Воздух подводится к множеству узлов в станке, но мы остановимся на шпинделе и рассмотрим основные назначения воздуха.

1. Функция защиты.
Воздух запирает лабиринтные уплотнения, продувает и очищает магистрали от остатков СОЖ, «выдувает» мелкую стружку и шлам из конуса шпинделя. (Тут статья про лабиринты.)

2. Доставка смазки.
Воздух является переносчиком и способом подачи масла к подшипникам, если речь идёт о системе «масло-воздух». (Тут большая статья про систему «масло-воздух».)

Конкретные требования к воздуху

Чистота по частицам — 3-й класс.
Чистота по влажности — 4-й класс.

На входе в станок обязательно должны стоять фильтры и осушители с автоматическим опорожнением.

Минимальное давление на входе в станок - 6 атм
Давление воздуха для очистки конуса и продувки магистралей с СОЖ - 3–6 атм
Давление запирающего воздуха в лабиринтном уплотнении - 1–2 атм
Давление в магистрали «масло-воздух» к подшипникам - 0,6–2 атм

Фильтр для продувки конуса и запирающего воздуха - 5 мкм
Фильтр для подачи воздуха, переносящего масло к подшипникам - 0,3 мкм

Примеры из практики

Запирающий воздух в лабиринтное уплотнение поступал неподготовленным по влажности: в воздухе физически присутствовала вода. Вместо защиты шпинделя происходило обратное — влага точечно проникала внутрь через лабиринт. Пять месяцев такой «диверсии» — и смазка из ближайшего подшипника передней опоры вымылась; появился повышенный нагрев, шум, вибрация и потеря точности. Итог — полная переборка шпинделя.

Нередки случаи, когда запирающий воздух вовсе перестаёт подаваться в лабиринтное уплотнение: шпиндель начинает работать как пылесос и затягивает СОЖ внутрь через лабиринт. Здесь выход из строя происходит стремительнее — пару дней — и капец )).

Важно и давление: если поднять его с 1–2 атм до 6 атм, воздух начнёт выдувать консистентную смазку из подшипников; примерно месяц такой работы — и подшипник «сухой».

О качестве и наличии воздуха в системе «масло-воздух» сказано уже много: здесь всё должно быть предельно чисто и выверено, поскольку система очень чувствительная. Если она работает неправильно, шпиндель выходит из строя в течение нескольких часов.

Что делать и как контролировать

Каждый день проверять, поступает ли воздух в переднюю часть шпинделя.
Раз в неделю смотреть состояние фильтров и осушителя воздуха.
Каждый день наблюдать за масляными накопителями (спиральные трубки) подачи масла к подшипникам: движение масла вместе с воздухом должно быть заметно.

Любые отклонения от нормы — повод остановить работу и разобраться.

Наличие влаги можно измерить влагометром или провести простой тест с зеркалом: взять небольшое зеркало, охладить его до 0–3 °C, подуть сжатым воздухом на охлаждённую поверхность в течение 10 с. Если образовалась жидкость — воздух не в норме, нужно улучшать его подготовку.

Все эти действия очень просты, не требуют больших временных затрат.
Для их осуществления нужны лишь воля, желание и методика.

#причины_поломок
👍142🔥2
Неочевидные причины выхода из строя
Часть 6. Теплоотвод и дельта температур


Все мы знаем, что для обеспечения прецизионной работы применяются термоконстантные помещения.

Это более привычно, когда речь идёт о контрольно-измерительных машинах — КИМах, но и станки по-правильному устанавливают в термостабильные помещения — 18 ± 2 °C.

Всё это влияет на точность станка, но мало кто задумывается, что нестабильная температура может быть не только причиной отсутствия точности, но и причиной фатального выхода из строя.

Мы нередко при ремонте шпинделей встречались с ситуацией, когда внутри шпинделя присутствуют серьёзные очаги коррозии в районе мотора.

Всё это вызывало разные вопросы: как жидкость туда попала, почему её там немного?
В каких-то случаях эта ржавчина никак не влияла на работоспособность, а в каких-то влага попадала на мотор, что приводило к короткому замыканию. Или коррозия попадала на шапку обмотки, что приводило к межвитковому замыканию. Не исключаю также возможность попадания коррозии в смазку подшипников и резкое сокращение ресурса подшипников.

Ключ к разгадке достаточно простой: внутри шпинделя выпадала влага из воздуха — эффект точки росы.

Температура в цеху была высокая, а система охлаждения мотора настроена на низкую температуру; большая разница температур привела к выпадению росы внутрь шпинделя.
Поэтому во всех рекомендациях по системам охлаждения написано, что дельта температур должна быть 1-2 градуса.

Пример из практики:
Лето, в цеху жарко, идёт интенсивная обработка на высоких оборотах, шпиндель начинает греться и периодически появляется ошибка по температуре.
Интуитивное и простое решение — уменьшить температуру на чиллере, чтобы охлаждение и отвод тепла были интенсивнее. Решено — сделано!

Как итог: выпадание росы внутри шпинделя, на обмотку мотора, короткое замыкание и полный ремонт шпинделя.

Также температура влияет на вязкость масла и может быть причиной неправильной работы системы автоматической смены инструмента, когда идентификация состояния происходит по количеству оборотов турбины, через которую проходит гидравлическое масло.

Вывод следующий: поддерживать стабильную температуру в цеху, а если температура нестабильна и меняется, то регулировать дельту температур и помнить, что при низких температурах нужно больше времени на прогрев станка, а при высоких стоит уменьшить максимальные обороты или временные циклы работы на максимальных оборотах.

#причины_поломок
21👍18🔥4
Всех приветствую и желаю весёлой пятницы!

В конце марта я начал писать цикл статей о вибрации шпинделя и сразу попросил отметиться тех, кому тема интересна на более глубоком уровне.

Мне самому хочется изучить вопрос подробнее и задать вопросы экспертам-вибродиагностам.

В середине августа планирую провести мини-конференцию, где мы в свободной форме пообщаемся между собой, поделимся опытом, «помучаем» экспертов вопросами и, главное, разберёмся во всех нюансах диагностики шпинделя посредством вибрации.

Мероприятие будет очным и пройдёт в Москве; предусмотрена онлайн-трансляция, но без записи.

Участие бесплатное, по предварительной регистрации, чтобы я мог рассчитать количество мест.

Весь июль регистрируемся сами и пересылаем информацию коллегам, кому это важно.

В конце июля (за две недели до встречи) я закрою регистрацию и сообщу точные дату, время и место.

Регистрация по ссылке.
5👍10🔥81