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
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
👍20✍4🔥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
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👍11✍3
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
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
👍14✍2🔥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
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.
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🔥8✍1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Неочевидные причины выхода из строя Часть 7. СОЖ
Про СОЖ уже сказано много, но остановимся и ещё раз проговорим подробнее.
Сама по себе СОЖ может оказаться губительной для элементов станка: при некачественной жидкости или её неверной подготовке мы получаем целый комплекс проблем, которые потом замучаемся решать.
Это и общая коррозия станка, и разрушение всех уплотнений, контактирующих со смазочно-охлаждающей жидкостью, и повреждение телескопических защит направляющих.
Простой пример из жизни
На заводе сменили поставщика СОЖ, залили новую жидкость в линию из 14 станков — и уже через короткое время критичные уплотнения пиноли шпинделя, служившие основной защитой, «задубели» и перестали работать.
Комплект уплотнений пиноли на один станок стоил около 90 000 ₽. Замена — минимум два часа на машину. Плюс остановка линии, планирование, нервы, деньги. Итого: ≈ 1,3 млн ₽ только на резину и примерно неделя чистой работы.
Есть и менее очевидные поломки, напрямую связанные с СОЖ:
Недостаточное давление СОЖ, подаваемой через ротационное соединение в зону резания. Каждый производитель таких соединений предупреждает: если давление ниже 5 атм, торцевые уплотнения не сомкнутся, жидкость уйдёт в дренажную камеру, а при запоздалой реакции — и прямо в шпиндель.
Неправильное направление внешних лейек подачи СОЖ на лабиринтное уплотнение шпинделя. Сильный поток, направленный точно в лабиринт, «пробивает» его защиту, и жидкость проникает внутрь.
То же может случиться при рикошете струи от заготовки или оснастки.
Следите за положением лейек и при необходимости корректируйте их — для этого и предусмотрена их регулировка.
#причины_поломок
Про СОЖ уже сказано много, но остановимся и ещё раз проговорим подробнее.
Сама по себе СОЖ может оказаться губительной для элементов станка: при некачественной жидкости или её неверной подготовке мы получаем целый комплекс проблем, которые потом замучаемся решать.
Это и общая коррозия станка, и разрушение всех уплотнений, контактирующих со смазочно-охлаждающей жидкостью, и повреждение телескопических защит направляющих.
Простой пример из жизни
На заводе сменили поставщика СОЖ, залили новую жидкость в линию из 14 станков — и уже через короткое время критичные уплотнения пиноли шпинделя, служившие основной защитой, «задубели» и перестали работать.
Комплект уплотнений пиноли на один станок стоил около 90 000 ₽. Замена — минимум два часа на машину. Плюс остановка линии, планирование, нервы, деньги. Итого: ≈ 1,3 млн ₽ только на резину и примерно неделя чистой работы.
Есть и менее очевидные поломки, напрямую связанные с СОЖ:
Недостаточное давление СОЖ, подаваемой через ротационное соединение в зону резания. Каждый производитель таких соединений предупреждает: если давление ниже 5 атм, торцевые уплотнения не сомкнутся, жидкость уйдёт в дренажную камеру, а при запоздалой реакции — и прямо в шпиндель.
Неправильное направление внешних лейек подачи СОЖ на лабиринтное уплотнение шпинделя. Сильный поток, направленный точно в лабиринт, «пробивает» его защиту, и жидкость проникает внутрь.
То же может случиться при рикошете струи от заготовки или оснастки.
Следите за положением лейек и при необходимости корректируйте их — для этого и предусмотрена их регулировка.
#причины_поломок
👍16✍4🔥4
Неочевидные причины выхода из строя
Часть 8. Гидравлическое масло
Чем более неочевидные причины мы рассмотрим, тем более ценно это для нас, так как для систематизации таких знаний нужно большое количество примеров с подобными выходами из строя, и лучше, чтобы это были не твои поломки.
Что вообще может быть не так с гидравлическим маслом?
Давайте сначала посмотрим, где в шпинделе может использоваться масло:
- смазка подшипников;
- охлаждение мотора или опор в контурах;
- гидроцилиндр смены инструмента;
- гидравлика вместо пружин в системе фиксации инструмента (очень редко).
Про смазку подшипников сказано много — вот большая методичка, тут ещё раз можно посмотреть.
Если по какой-то причине подшипники с системой «масло + воздух» сгорели, к системе подачи смазки нужно подойти очень-очень серьёзно:
её нужно проинспектировать,
промыть,
подводящие трубки заменить,
ещё раз проинспектировать,
прокачать масло,
проверить, чтобы не было никаких включений и продуктов износа.
Это важно, потому что подводящие каналы очень миниатюрные, и любые включения могут их закупорить — прямой путь к «масляному голоданию» подшипников.
Да и требования к чистоте масла очень высокие.
Охлаждение мотора и опор, когда в качестве теплоносителя используется масло, — отличная история: масло не вызывает коррозию рубашки охлаждения, хорошо отводит тепло и является диэлектриком на случай утечек.
Но есть и особенности — всегда обращайте внимание на рекомендации производителя станка или шпинделя, какое масло использовать в системе охлаждения.
Часто применяют масло низкой вязкости (≈ 10 cSt) — по ощущениям как вода.
Есть и применения, где производитель указывает масло вязкостью 32 cSt — это более «тяжёлое», густое масло.
Не всё так просто: «лёгкое» масло используют в небольших шпинделях, где каналы маленькие и объём рубашки охлаждения невелик — нужно, чтобы масло свободно проходило.
Если же рекомендовано масло 32 cSt, производитель, как правило, либо перестраховывается от утечек, либо хочет поднять давление в системе и рассчитывает на более высокие температурные режимы работы.
Смотрим на рекомендации и не пренебрегаем ими — они написаны не зря.
Гидроцилиндр смены инструмента. В гидроцилиндре масло циркулирует в замкнутом контуре, в отличие от смазки подшипников, где отработанное масло не возвращается.
Уплотнения гидроцилиндра, в отличие от статичных уплотнений контуров герметичности, работают в динамике.
Продукты износа уплотнений накапливаются в масле, которое не обновляется, и приводят к деградации масла и повышенному износу камер и уплотнений гидроцилиндра.
А если вместо пружин системы фиксации используется гидроцилиндр, то окружные скорости резко возрастают: уплотнения «выкрашиваются», частицы износа попадают в масло и ещё быстрее убивают всю систему.
Отсюда простой вывод: масло нужно менять!
Чем серьёзнее мы к этому подходим, тем больший ресурс обеспечиваем агрегатам, где это масло работает.
Примеры из практики
Пример 1.
Ротационное соединение шпинделя CyTec.
Вместо классических пружин системы фиксации применяется гидроцилиндр с ротационным соединением; обороты шпинделя — 18 000 rpm, окружные скорости высокие.
Первое ротационное соединение проработало четыре года и вышло из строя; новое оригинальное вышло из строя через шесть месяцев.
Разобрались: масло не заменили, гидросистему не промыли (мы, кстати, тоже не знали, что это нужно, и таких рекомендаций не давали).
Сдали масло на анализ — мрак: перегрето, загрязнено продуктами износа, по всем критериям вне допуска. На таких скоростях это критично — всё равно, что провести пальцем по наждачке на большой скорости.
Пример 2.
Утечки в системе охлаждения мотора «на холодную».
Из-под уплотнений рубашки охлаждения подтекало масло; после трёх часов работы утечки пропадали — система нагревалась, детали расширялись, уплотнения «сажались» плотнее.
Причина нашлась быстро: в контур залили слишком «лёгкое» масло. Заменили масло — ушла и проблема с утечками.
#причины_поломок
Часть 8. Гидравлическое масло
Чем более неочевидные причины мы рассмотрим, тем более ценно это для нас, так как для систематизации таких знаний нужно большое количество примеров с подобными выходами из строя, и лучше, чтобы это были не твои поломки.
Что вообще может быть не так с гидравлическим маслом?
Давайте сначала посмотрим, где в шпинделе может использоваться масло:
- смазка подшипников;
- охлаждение мотора или опор в контурах;
- гидроцилиндр смены инструмента;
- гидравлика вместо пружин в системе фиксации инструмента (очень редко).
Про смазку подшипников сказано много — вот большая методичка, тут ещё раз можно посмотреть.
Если по какой-то причине подшипники с системой «масло + воздух» сгорели, к системе подачи смазки нужно подойти очень-очень серьёзно:
её нужно проинспектировать,
промыть,
подводящие трубки заменить,
ещё раз проинспектировать,
прокачать масло,
проверить, чтобы не было никаких включений и продуктов износа.
Это важно, потому что подводящие каналы очень миниатюрные, и любые включения могут их закупорить — прямой путь к «масляному голоданию» подшипников.
Да и требования к чистоте масла очень высокие.
Охлаждение мотора и опор, когда в качестве теплоносителя используется масло, — отличная история: масло не вызывает коррозию рубашки охлаждения, хорошо отводит тепло и является диэлектриком на случай утечек.
Но есть и особенности — всегда обращайте внимание на рекомендации производителя станка или шпинделя, какое масло использовать в системе охлаждения.
Часто применяют масло низкой вязкости (≈ 10 cSt) — по ощущениям как вода.
Есть и применения, где производитель указывает масло вязкостью 32 cSt — это более «тяжёлое», густое масло.
Не всё так просто: «лёгкое» масло используют в небольших шпинделях, где каналы маленькие и объём рубашки охлаждения невелик — нужно, чтобы масло свободно проходило.
Если же рекомендовано масло 32 cSt, производитель, как правило, либо перестраховывается от утечек, либо хочет поднять давление в системе и рассчитывает на более высокие температурные режимы работы.
Смотрим на рекомендации и не пренебрегаем ими — они написаны не зря.
Гидроцилиндр смены инструмента. В гидроцилиндре масло циркулирует в замкнутом контуре, в отличие от смазки подшипников, где отработанное масло не возвращается.
Уплотнения гидроцилиндра, в отличие от статичных уплотнений контуров герметичности, работают в динамике.
Продукты износа уплотнений накапливаются в масле, которое не обновляется, и приводят к деградации масла и повышенному износу камер и уплотнений гидроцилиндра.
А если вместо пружин системы фиксации используется гидроцилиндр, то окружные скорости резко возрастают: уплотнения «выкрашиваются», частицы износа попадают в масло и ещё быстрее убивают всю систему.
Отсюда простой вывод: масло нужно менять!
Чем серьёзнее мы к этому подходим, тем больший ресурс обеспечиваем агрегатам, где это масло работает.
Примеры из практики
Пример 1.
Ротационное соединение шпинделя CyTec.
Вместо классических пружин системы фиксации применяется гидроцилиндр с ротационным соединением; обороты шпинделя — 18 000 rpm, окружные скорости высокие.
Первое ротационное соединение проработало четыре года и вышло из строя; новое оригинальное вышло из строя через шесть месяцев.
Разобрались: масло не заменили, гидросистему не промыли (мы, кстати, тоже не знали, что это нужно, и таких рекомендаций не давали).
Сдали масло на анализ — мрак: перегрето, загрязнено продуктами износа, по всем критериям вне допуска. На таких скоростях это критично — всё равно, что провести пальцем по наждачке на большой скорости.
Пример 2.
Утечки в системе охлаждения мотора «на холодную».
Из-под уплотнений рубашки охлаждения подтекало масло; после трёх часов работы утечки пропадали — система нагревалась, детали расширялись, уплотнения «сажались» плотнее.
Причина нашлась быстро: в контур залили слишком «лёгкое» масло. Заменили масло — ушла и проблема с утечками.
#причины_поломок
13👍7🔥4✍2
Неочевидные причины выхода из строя
Часть 9. Неправильные скоростные режимы
Неправильные скоростные режимы работы механизмов — частая причина поломок. Касательно этого я уже упоминал, когда говорил о шпиндельных подшипниках, S‑циклах мотора и ограничении скорости в зависимости от массы и вылета оправки с инструментом.
Сейчас расставим акценты ещё раз и разберём пару практических примеров.
Скоростной фактор шпиндельного узла
Скоростной фактор определяется по формуле d × n
d — внутренний диаметр посадки подшипника в передней опоре шпинделя, мм
n — максимальная частота вращения шпинделя, об/мин
Классификатор скоростного фактора
до 0,5 млн - тихоходный
0,5 – 1,5 млн - среднескоростной
1,5 – 2,5 млн - быстроходный
2,5 – 3,5 млн - скоростной
3,5 – 5,0+ млн - «ракета» ))
Пример: 20 000 об/мин для шпинделя SK50 (HSK100) — это уже быстроходный режим, а для миниатюрного SK30 (HSK32) — лишь среднескоростной.
Скоростные факторы подшипников (ориентировочно)
Шариковый, 15 ° (C), сталь, консистентная смазка
0,7 –0,9 млн
Шариковый, 15 ° (C), сталь, масло‑воздух
1,0 – 1,4 млн
Шариковый, 15 ° (C), керамика, масло‑воздух
1,0 – 1,7 млн
Роликовый, сталь, консистентная смазка
0,3 – 0,7 млн
У каждого габарита шпинделя есть свой предел скорости, который диктуют именно подшипники.
Расчёт на примере SK40
Конус SK40 → максимальный диаметр 44,45 мм
Прибавим по ≈ 5 мм на сторону → вал ≈ 55 мм
Подшипник: «лёгкая» серия, керамические шарики, масло‑воздух → d × n ≈ 1,7 млн
Два подшипника в передней опоре дают коэффициент снижения ≈ 0,8
Максимальная скорость ≈ 24 000 об/мин — это почти предел.
При переходе на консистентную смазку она падает до ≈ 13 000 об/мин.
Особенности эксплуатации для разных типов смазки
Консистентная: нельзя долго работать на верхней трети оборотов. Каждые 3–4 ч снижайте скорость до 500–1000 об/мин на 5–10 мин — смазка должна вернуться на дорожки качения.
Масло‑воздух (непрерывная подача): Можно работать на максимуме без остановок.
Дискретная подача масла: Рассчитывайте циклы работы и паузы исходя из интервала подачи. Актуально для приводных блоков револьверов.
Пример 1. Револьвер Biglia
На токарном станке Biglia поломки револьвера возникали из‑за катастрофического износа шестерён приводного блока. Выяснили: масло подаётся дискретно («5 мин — подача, 20 мин — пауза»), а новые программы загнали приводной инструмент в непрерывный 30–40‑минутный цикл. Итог — работа в режиме масляного голодания и ускоренный износ.
Пример 2. Ошибка производителя
Новый 5‑осевой станок: на шильдике шпинделя — 20 000 об/мин. Через два месяца подшипники вышли из строя. Факты: конус HSK63, консистентная смазка → безопасный предел ≈ 12 000 об/мин.
Мотор «умел» больше, производитель не ограничил скорость программно — в результате полная переборка шпинделя.
Вывод: контролируйте скоростные факторы и реальные режимы работы. Зная ограничения подшипников, смазки и системы подачи, вы сохраните ресурс оборудования и избежите дорогостоящих ремонтов.
#причины_поломок
Часть 9. Неправильные скоростные режимы
Неправильные скоростные режимы работы механизмов — частая причина поломок. Касательно этого я уже упоминал, когда говорил о шпиндельных подшипниках, S‑циклах мотора и ограничении скорости в зависимости от массы и вылета оправки с инструментом.
Сейчас расставим акценты ещё раз и разберём пару практических примеров.
Скоростной фактор шпиндельного узла
Скоростной фактор определяется по формуле d × n
d — внутренний диаметр посадки подшипника в передней опоре шпинделя, мм
n — максимальная частота вращения шпинделя, об/мин
Классификатор скоростного фактора
до 0,5 млн - тихоходный
0,5 – 1,5 млн - среднескоростной
1,5 – 2,5 млн - быстроходный
2,5 – 3,5 млн - скоростной
3,5 – 5,0+ млн - «ракета» ))
Пример: 20 000 об/мин для шпинделя SK50 (HSK100) — это уже быстроходный режим, а для миниатюрного SK30 (HSK32) — лишь среднескоростной.
Скоростные факторы подшипников (ориентировочно)
Шариковый, 15 ° (C), сталь, консистентная смазка
0,7 –0,9 млн
Шариковый, 15 ° (C), сталь, масло‑воздух
1,0 – 1,4 млн
Шариковый, 15 ° (C), керамика, масло‑воздух
1,0 – 1,7 млн
Роликовый, сталь, консистентная смазка
0,3 – 0,7 млн
У каждого габарита шпинделя есть свой предел скорости, который диктуют именно подшипники.
Расчёт на примере SK40
Конус SK40 → максимальный диаметр 44,45 мм
Прибавим по ≈ 5 мм на сторону → вал ≈ 55 мм
Подшипник: «лёгкая» серия, керамические шарики, масло‑воздух → d × n ≈ 1,7 млн
Два подшипника в передней опоре дают коэффициент снижения ≈ 0,8
Максимальная скорость ≈ 24 000 об/мин — это почти предел.
При переходе на консистентную смазку она падает до ≈ 13 000 об/мин.
Особенности эксплуатации для разных типов смазки
Консистентная: нельзя долго работать на верхней трети оборотов. Каждые 3–4 ч снижайте скорость до 500–1000 об/мин на 5–10 мин — смазка должна вернуться на дорожки качения.
Масло‑воздух (непрерывная подача): Можно работать на максимуме без остановок.
Дискретная подача масла: Рассчитывайте циклы работы и паузы исходя из интервала подачи. Актуально для приводных блоков револьверов.
Пример 1. Револьвер Biglia
На токарном станке Biglia поломки револьвера возникали из‑за катастрофического износа шестерён приводного блока. Выяснили: масло подаётся дискретно («5 мин — подача, 20 мин — пауза»), а новые программы загнали приводной инструмент в непрерывный 30–40‑минутный цикл. Итог — работа в режиме масляного голодания и ускоренный износ.
Пример 2. Ошибка производителя
Новый 5‑осевой станок: на шильдике шпинделя — 20 000 об/мин. Через два месяца подшипники вышли из строя. Факты: конус HSK63, консистентная смазка → безопасный предел ≈ 12 000 об/мин.
Мотор «умел» больше, производитель не ограничил скорость программно — в результате полная переборка шпинделя.
Вывод: контролируйте скоростные факторы и реальные режимы работы. Зная ограничения подшипников, смазки и системы подачи, вы сохраните ресурс оборудования и избежите дорогостоящих ремонтов.
#причины_поломок
👍18🔥3✍1
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
Всех приветствую!
Я завершил большой блок о причинах выхода шпиндельных узлов из строя.
Целых восемь месяцев были посвящены этой теме: основные причины разобраны, примеры приведены.
Спасибо всем, кто следит, читает, комментирует и поддерживает!
Теперь можно двигаться дальше и переходить к новому разделу.
А пока делюсь видео 2020 года о работе нашего сервисного центра.
Сейчас мы стали больше и лучше, открылся ещё один центр, но самое главное — ключевые «свои люди» по‑прежнему с нами!
Напоминаю: идёт регистрация на семинар по вибрации, который пройдёт во втором сервисном центре в Москве (м. Нагорная).
Экспертом выступит к. т. н., директор компании «Диамех‑2000» Виктор Александрович Попов.
Регистрация по ссылке.
Регистрируйтесь сами и пересылайте информацию коллегам!
Я завершил большой блок о причинах выхода шпиндельных узлов из строя.
Целых восемь месяцев были посвящены этой теме: основные причины разобраны, примеры приведены.
Спасибо всем, кто следит, читает, комментирует и поддерживает!
Теперь можно двигаться дальше и переходить к новому разделу.
А пока делюсь видео 2020 года о работе нашего сервисного центра.
Сейчас мы стали больше и лучше, открылся ещё один центр, но самое главное — ключевые «свои люди» по‑прежнему с нами!
Напоминаю: идёт регистрация на семинар по вибрации, который пройдёт во втором сервисном центре в Москве (м. Нагорная).
Экспертом выступит к. т. н., директор компании «Диамех‑2000» Виктор Александрович Попов.
Регистрация по ссылке.
Регистрируйтесь сами и пересылайте информацию коллегам!
1K👍24🔥5