Основные виды износа и дефекты шпинделей: Ремонт шпинделей заточных станков Weinig Rondamat

alexxlab | 02.07.2023 | 0 | Разное

Дефекты и ремонт валов

Подробности
Категория: Электрические машины
  • эксплуатация
  • ремонт
  • надежность
  • повреждения

У валов электрических машин встречаются следующие дефекты: повреждение приводного конца, износ шеек под подшипники, искривление оси, ослабление посадки сердечника, излом.
Неглубокие забоины на торце вала устраняют, снимая слой металла на токарном станке. Если уменьшение длины недопустимо, на торец электросваркой сначала наплавляют слой металла. Наплавку ведут от оси вала по спирали (рис. 1, а), чтобы уменьшить влияние термических напряжений. Забоины и вмятины на витках резьбы устраняют плашками или резцом на токарном станке. Сорванную резьбу наплавляют и нарезают заново.
Износ посадочных поверхностей и задиры на них происходят при съеме напрессованных на вал деталей. Износ может появиться также из-за свободной посадки на вал сопрягаемой детали.

При небольшом количестве забоин и задиров выступающие места сошлифовывают. Если дефекты превышают 20% посадочной поверхности, вал ремонтируют, наплавляя металл электросваркой или методом металлизации. При сварке, если наплавляемая поверхность заканчивается высоким уступом, его стачивают на конус (рис. 1, б). Без такой подготовки в месте перехода при сварке возникают значительные термические напряжения, которые могут привести к поломке вала при эксплуатации. Для уменьшения коробления вала наплавляемые валики располагают параллельно оси, и каждый последующий валик 1 и 2, 3 и 4 накладывают диаметрально противоположно предыдущему. После наварки вал обрабатывают на токарном станке и шлифуют.
Шейки валов изнашиваются при монтаже и демонтаже подшипников, а также при проворачивании внутреннего кольца подшипника на валу. Интенсивный износ с задирами происходит при заклинивании подшипника. На износ большое влияние оказывают шероховатость и твердость поверхности. Шероховатость поверхности характеризуется высотой неровностей Rz и средним арифметическим отклонением профиля Ra.


Рис. 1. Исправление дефектов валов: а — наплавка торца, б — наплавка посадочной поверхности, в — ремонт шпоночного соединения, г — правка вала
Высота неровностей Ra для шеек валов под подшипники качения в соответствии со стандартом должна быть не более 2,5 мкм * для подшипников нулевого класса при внутренних диаметрах подшипников выше 80 мм и 1,25 мкм ** при диаметрах до 80 мм. Для более высоких классов подшипников высота неровностей должна быть еще меньше. Неровности при монтаже подшипников сминаются, что приводит к ослаблению посадки.

*Соответствует шероховатости поверхности V 6 по старому обозначению. **Соответствует шероховатости поверхности V7 по старому обозначению.

Для шеек валов под подшипники скольжения характерно появление задиров из-за плохой подачи смазки к поверхностям скольжения и попадания в подшипник мелких твердых частиц.

Изношенные поверхности валов восстанавливают металлизацией с последующей механической обработкой. Для валов машин, работающих со значительными знакопеременными и ударными нагрузками, применяют вибродуговую наплавку, которая обеспечивает более прочное сцепление наращиваемого слоя с основным металлом.

Рис. 2. Прямая накатка на валах
В шпоночных соединениях изнашиваются как сами шпонки, так и пазы под них. Наиболее вероятная причина — ослабление посадки охватывающей детали (шкива, муфты) на валу машины. Боковые поверхности шпоночных пазов разрабатываются чаще всего у двигателей, работающих с частыми реверсами.
Изношенные шпонки заменяют новыми, пазы обычно восстанавливают электродуговой сваркой. На боковых стенках наваривают слой металла, затем производят механическую обработку (фрезерование, строжку), выдерживая точные размеры. Иногда ремонт осуществляют без наварки, расширяя и углубляя паз, переходя на больший размер шпонки и дорабатывая паз в ответной детали. Применяя специально изготовленную ступенчатую шпонку (рис. 1, в) и прорезая новую шпоночную канавку, паз в ответной детали можно сохранить.

Новый паз в валу смещают на четверть окружности относительно старого.
Искривление валов встречается обычно у электродвигателей малой мощности. Валы правят на тихоходном гидравлическом или винтовом прессе после выпрессовки из сердечника или без разборки ротора. Вал 1 (рис. 1, г) концами кладут на призмы 4, установленные на столе 5 пресса, и, поворачивая его вокруг оси, устанавливают с помощью индикатора 2 выпуклостью вверх против штока 3 пресса. Правку производят в несколько приемов, контролируя биение после каждого нажима пресса.
Роторы с ослабленной посадкой сердечника ремонтируют, заменяя изношенный вал новым или восстановленным. Изношенные поверхности вала восстанавливают напылением или накаткой зубчатым роликом на токарном станке. Накатка необходима для увеличения диаметра, поэтому ее делают с достаточно большой глубиной. Шаг накатки t выбирается в зависимости от диаметра вала. После накатки первоначальный диаметр D (рис. 2) увеличивается на Д(0,25-0.5)t. После накатки поверхность шлифуют, снимая неровности и выдерживая заданный размер. На вал в процессе накатки передаются значительные радиальные усилия, поэтому недостаточно жесткий вал накатывают с люнетами, которые предохраняют его от изгиба.

  • Назад
  • Вперёд
  • Вы здесь:  
  • Главная
  • Оборудование
  • Эл. машины
  • Установка щеток и траверсы у машин постоянного тока

Еще по теме:

  • Основные повреждения электродвигателей
  • Повреждения электродвигателей с термореактивной изоляцией
  • Виды и причины повреждений пускорегулирующей аппаратуры
  • Нахождение повреждений в обмотках электрических машин
  • Газовое реле РГЧЗ-66 и работа элементов реле при повреждениях силового трансформатора

Возможные неисправности сверлильного станка

Какие основные поломки возникают при работе со сверлильными станками. Основные меры по ремонту, диагностике и профилактике этих неисправностей.

Сверлильные станки предназначены для создания отверстий в металле и других материалах. Бывают двух видов: радиальные и вертикальные. У каждого из видов есть свои характерные поломки. Например, вертикально-сверлильные станки зачастую страдают от поломок шестерней коробок подач и скоростей, а радиально-сверлильные – от неисправностей гидросистемы, задача которой состоит в зажимании и разжимании траверсы на колонне, а также в переключении подач и скоростей.

Рассмотрим основные возможные неисправности сверлильного станка и то, как с ними бороться. Как одну из мер профилактики рекомендуем применение качественных смазочно-охлаждающих жидкостей на этапах работы.

Виды поломок

Вмешательство ремонтников чаще всего требуется по следующим причинам:

  • Износ подшипников. Это естественное явление, которое происходит с течением времени. Оборудование начинает сильно шуметь. Износ ускоряется в тех случаях, когда используется недостаточное количество СОЖ или подшипники установлены неправильно. Ремонт заключается в полной замене изношенных компонентов;
  • Отсутствует зажим колонны. Следует продиагностировать рейку, промыть золотник, заменить пружину. Рейка тоже в некоторых случаях нуждается в замене;
  • Сильное радиальное биение, приводящее к ухудшению качества обработки деталей. Обычно появляется на фоне слабо затянутых подшипников или реек, изогнутого вала. Соответственно, для устранения проблемы вал нужно выпрямить, а подшипники поменять;
  • Замыкание в обмотке. Основной признак – инвертор останавливает работу шпинделя после достижения номинальной скорости. Обычно это связано с неправильной эксплуатацией, а устранение проблемы осуществляется путем перемотки обмотки;
  • Скорость шпинделя не регулируется. Возможно, следует разобрать станок и почистить его отдельные элементы.

Кроме того, иногда ломаются вспомогательные компоненты, такие как насос. Из-за этого отсутствует давление в гидроприводе, либо оно очень низкое.

Необходима замена. Или проблемы по электрической части, связанные с электродвигателем, трансформатором, проводами, кнопкой запуска.

Как ремонтируют сверлильные станки

Конкретные особенности ремонтных работ связаны со спецификой поломки или износа. Но можно выделить несколько ключевых операций, потребность в которых возникает достаточно часто.

В числе основных мероприятий – восстановление безупречной плоскости поверхности, а также ровности стенок T-образных пазов. Специальный поверочный мостик помогает в диагностике степени деформации и износа. Особенно крупные повреждения устраняют с помощью эпоксидки или накладок, для мелких бывает достаточно шлифовки.

Комплекс действий, проводимых для восстановления и диагностики станочных колонн (цель – чтобы наружная часть колонны плавно и без усилий могла вращаться):

  • Измерение и при необходимости восстановление строгой перпендикулярности колонны к основанию;
  • Измерение зазоров между основанием и опорой колонны;
  • Реставрация, выравнивание и полировка задиров и иных повреждений на поверхностях деталей;
  • Замена бандажей, роликов и подшипников.

Схожий комплекс действий совершается и при ремонте и диагностике траверс, поскольку в этом случае так же важны строгие геометрические параметры. То же касается расположения шпинделя.

Сложным и непредсказуемым износом отличаются направляющие шпиндельной бабки, поэтому выбирать измерительную базу для обследования нужно аккуратно. Восстановление желательно осуществлять методами финишного строгания или же шлифования.

Читайте также

  • Неисправности токарного станка
  • Неисправности фрезерных станков
  • Характеристики сверлильных станков

Заключение

Неисправности сверлильного станка бывают самыми разными, и есть множество нюансов при их устранении. Отдельные случаи рассматриваются как повод для списания. Со своей стороны мы рекомендуем уделять достаточное внимание смазке и охлаждению оборудования, как напольных, так и настольных станков. Для этого в нашем интернет-магазине представлен широкий выбор СОЖ и масел, которые помогут продлить срок службы техники и повысить качество обработки отверстий. Смазывать запчасти и подавать СОЖ нужно регулярно в соответствии с регламентом.

Типы неисправностей шпинделя ЧПУ

Опубликовано

13 октября 2022 г. by epic-tool

В обработке с ЧПУ шпиндель является как сильной, так и слабой стороной. Когда подшипники или другие компоненты узла шпинделя начинают работать со сбоями, пора приостановить операции и определить, что происходит, иначе могут последовать более серьезные аварии. Этот блог предоставит вам обзор различных дефектов, искажений и осложнений, которые могут возникнуть, когда шпиндель ЧПУ начинает изнашиваться.

Диагностика неисправностей шпинделя ЧПУ

Трудно помнить о каждой потенциальной проблеме и о том, как правильно ее диагностировать, но оператору ЧПУ это именно то, что требуется. Устранение неполадок со шпинделями с ЧПУ может занять много времени, но это стоит каждой секунды, если вы обдумаете, какой может быть альтернатива.

Несколько распространенных проблем со шпинделем ЧПУ:

  • Зависание шпинделя
  • Шпиндель работает назад
  • VFD продолжает отключаться
  • Инструмент не выпускает
  • Проскальзывание инструмента
  • Шпиндель дергается и вибрирует
  • Низкая мощность инструмента
  • Высокая температура
  • Шпиндель внезапно останавливается без видимой причины
  • Утечки воздуха
  • Шпиндель не освобождается
  • Неисправность датчика
  • Отказ радиальной нагрузки
  • Неисправность зажима
  • Сломанные пальцы устройства смены инструмента
  • Ошибка осевой нагрузки
  • Плохая балансировка инструмента
  • Ошибка синхронизации поршня привода

 

Признаки износа шпинделя ЧПУ

Когда шпиндель инструмента ЧПУ начинает изнашиваться, становятся очевидными определенные признаки. Оператор ЧПУ должен внимательно следить за этими проблемами. Чаще всего именно осведомленность оператора определяет неисправность машины до того, как будет замечена производственная проблема.

Различные знаки, которые операторы должны знать во время производства, которые могут помочь в устранении неполадок шпинделя ЧПУ:

  • Необычная вибрация : Незначительные вибрации приводят к сильным. Ожидается определенная вибрация, но когда оператор чувствует необычную вибрацию, машину следует немедленно остановить и проверить.
  • Странный шум : Странный звук является отличным индикатором низкой производительности, и, как правило, если что-то звучит неправильно, это обычно не работает должным образом. Слушать станок с ЧПУ и замечать писк или визг — нехорошо, и его следует тщательно изучить, прежде чем продолжать производство.
  • Высокая температура : Проверка температуры станка с ЧПУ — отличный способ убедиться, что что-то не так. Шпиндели с ЧПУ должны работать в диапазоне от холодного до теплого на ощупь. Если температура выходит за пределы этого диапазона, шпиндель необходимо отремонтировать на предмет разболтанных подшипников или других причин недопустимого трения.
  • Черновая обработка : Неровные кромки, потертые поверхности и сломанные детали — все это признаки того, что шпиндель с ЧПУ имеет чрезмерный износ или плохой контакт с инструментами и должен быть исправлен немедленно, прежде чем будет нанесено больше повреждений заготовкам или станку с ЧПУ.
  • Износ устья шпинделя : Вталкивание инструментов в шпиндель и из него приводит к износу поверхностей, что приводит к плохой передаче инструмента и нестабильному удержанию инструмента.
  • Повреждения внутри держателей инструментов : Вставляемые и удаляемые инструменты могут вызвать внутренние повреждения, которые трудно увидеть и диагностировать. При подозрении на это следует немедленно провести тщательный осмотр квалифицированным техническим персоналом.

Для получения дополнительной информации о том, как мы разрабатываем и производим твердосплавные режущие инструменты, высокопроизводительные концевые фрезы, сверла, развертки и специальные твердосплавные инструменты, свяжитесь с нами сегодня или посетите наш веб-сайт .

 

Posted in CNCTagged cnc, станок с чпу, станки с чпу, обработка с чпу, резка, режущие инструменты, эпический инструмент, фрезы, миниатюрные концевые фрезы, литье

Обращение к здоровью шпинделей станков

Шпиндели станков с годами превратились в передовые технологические решения, необходимые для ключевых операций в цехе. Как правило, они используются для вращения режущих инструментов, шлифовальных кругов или деталей, подлежащих механической обработке, в различных областях применения, от фрезерования, сверления и растачивания до шлифования, резки и пиления. Являясь «сердцем» станка, шпиндели спроектированы так, чтобы обеспечивать высокий уровень скорости, точности, прецизионности и воспроизводимости. В конечном счете, они представляют собой сложные системы, объединяющие десятки компонентов, влияющих на производительность станка.

Однако, как и любой критически важный актив, шпиндели могут «ухудшиться» и выйти из строя по ряду причин, будь то из-за загрязнения, потери или увеличения предварительной нагрузки, ряда проблем со смазкой, неправильного ухода и обслуживания, или даже использование неподходящей конструкции шпинделя для приложения. Пользователи могут помочь смягчить эти и связанные с ними проблемы, поняв, как и почему шпиндели могут выйти из строя, и в процессе помочь поддерживать шпиндели в рабочем состоянии, как предполагалось.

Распространенные причины отказа шпинделя
Нормальный Усталостный износ компонентов шпинделя является основной причиной отказа, который можно ожидать с течением времени. Компоненты шпинделя, обычно подверженные износу, включают вал; передний, задний и основной корпуса; подшипники; статор; ротор; сборка пальцев; пружины дышла; распорка; энкодер; гайка и крышка переднего вала. Если какой-либо из них имеет признаки износа или повреждения, компонент следует отремонтировать или заменить.

Загрязняющие вещества могут поражать валы и/или подшипники и могут включать в себя любые посторонние вещества, начиная от охлаждающей жидкости и конденсата и заканчивая шлифовальной стружкой, стружкой и мусором из обрабатываемого материала. Правильная установка уплотнения и техническое обслуживание могут помочь свести риски к минимуму.

Неправильная смазка может увеличить износ, вызвать чрезмерное нагревание и привести к превышению требуемой рабочей температуры. Это может ограничивать скорость и мощность, снижая при этом энергоэффективность. Поставка нужного смазочного материала в нужном количестве в нужное время является «обязательным условием».

Смазочные материалы всегда должны быть высокого качества, должным образом подобраны и храниться для применения, а также должны быть чистыми и не содержать влаги или других загрязняющих веществ. Не следует наносить ни слишком много, ни слишком мало смазки, а контейнеры со смазкой и все линии передачи следует проверять, чтобы исключить ранее существовавшие загрязнения. В системах воздушно-масляной смазки чистый и сухой воздух необходим для продления срока службы шпинделя. Кроме того, смазка может выйти из строя в процессе эксплуатации, и ее следует регулярно проверять для подтверждения целостности.

Типичные изнашиваемые компоненты шпинделя показаны на схеме в разрезе. Рисунок предоставлен компанией SKF USA Inc. Радиальное или осевое воздействие на вал шпинделя может вызвать бринеллирование или необратимую «вмятину», что впоследствии приведет к быстрому износу прецизионных подшипников шпинделя. Со шпинделями следует правильно обращаться и защищать их от вибрации и других потенциально неблагоприятных воздействий, чтобы оборудование работало должным образом.

Короче говоря, существует множество потенциальных причин, которые могут привести к отказу шпинделя. Другие включают перегрузку или неправильную предварительную нагрузку на подшипники, дисбаланс, ошибки смены инструмента, неправильный ремонт и многое другое.

Продление срока службы шпинделя
Операторы могут существенно изменить ситуацию, способствуя укреплению здоровья шпинделя и увеличению срока службы.

Например, держатели инструментов всегда должны быть должным образом сбалансированы . Когда узел держателя инструмента вращается во время операции, дисбаланс вращающихся компонентов создает центробежную силу, экспоненциально увеличивающуюся со скоростью. По мере увеличения силы за этим последует чрезмерная и потенциально опасная вибрация, что приведет к плохой обработке и трудностям в соблюдении жестких допусков. Причины дисбаланса держателя инструмента могут заключаться в его конструкции; держатель инструмента изначально не был должным образом сбалансирован; или держатель инструмента мог быть поврежден или модифицирован конечным пользователем.

Расчет «допуска балансировки» может обеспечить приемлемый диапазон для работы. Этот процесс определяет предполагаемую рабочую скорость, а затем определяет максимально допустимый дисбаланс в параметре скорости. Балансировка в пределах «допуска» может помочь избежать проблем и повысить производительность и точность шпинделя.

Вибрация должна быть в пределах нормы . Чрезмерная или ненормальная вибрация станка часто указывает на проблему со шпинделем, и в этом случае необходимо проверить шпиндель.

Операторы должны приложить все усилия для защиты шпинделей от охлаждающей жидкости . Загрязнение из-за сильного распыления охлаждающей жидкости инструмента или заливки охлаждающей жидкости может вымыть смазку или масло из подшипников и повредить вал шпинделя, двигатель и электронику. Охлаждающая жидкость должна быть направлена ​​на инструмент и в сторону от шпинделя.

Мониторинг рабочей температуры шпинделя на наличие колебаний может служить ранним предупреждением о возможных проблемах. Как только нормальная рабочая температура для приложения установлена, может быть полезно записать базовые температуры для переднего и заднего подшипников шпинделя для сравнения (и возможных мер по исправлению положения).

Другие практические советы, помогающие продлить срок службы шпинделя, включают: прислушиваться к необычному и/или заметному звуковому шуму как потенциальному сигналу неисправности; поддержание чистоты и правильного потока масла ; подача чистого и сухого сжатого воздуха; и наблюдает за подачей и скоростью , чтобы получить идеальную комбинацию для приложения.

Восстановление или замена
Сегодняшний экономический климат дает веские основания для восстановления или ремонта шпинделей, когда они выходят из строя. Иногда может потребоваться прямая замена, но часто желательно быстро и надежно вернуть шпиндель в эксплуатацию. В конечном счете, сроки доставки, стоимость и проблемы с производительностью — все это определит правильный путь.

В среднем время доставки нового шпинделя на замену может составлять до 24 недель, в то время как ремонт или восстановление обычно можно выполнить менее чем за две недели (а в некоторых случаях даже за несколько дней). Цена на новый шпиндель также иногда может в среднем в три раза превышать стоимость восстановленного узла. Кроме того, инвестиции в восстановление будут касаться только компонентов, которые необходимо заменить, без более высоких затрат, связанных с покупкой совершенно нового шпинделя. Кроме того, шпиндели можно многократно переделывать без неблагоприятных последствий, а модернизация всегда возможна.

Вот реальный случай, иллюстрирующий, как восстановление шпинделя принесло пользу одному из наших клиентов:

В мастерской наблюдалось большое количество отказов шпинделей станков и связанные с этим потери производительности. «Исправлением» заказчика была замена подшипников шпинделя каждый раз, которые заметно пострадали от попадания охлаждающей жидкости. Но это средство оказалось недолговечным: веретена по-прежнему выходили из строя каждые четыре-шесть недель.
Детективная работа показала, что проникновение охлаждающей жидкости (и, как следствие, повреждение подшипников шпинделя) требует тщательного изучения. В рамках процесса восстановления были приняты упреждающие меры, касающиеся системы уплотнения шпинделя. Были удалены несоответствующие уплотнения, добавлена ​​продувка воздухом, установлены новые передние и задние уплотнения с надлежащими характеристиками, задняя крышка была заменена на ту, которая включает диаметр уплотнения, а вал и передняя крышка для установки новых уплотнений были переработаны. Результат: MTBF (среднее время наработки на отказ) для шпинделей резко увеличилось с нескольких недель (до восстановления) до 18 месяцев — более чем в шесть раз больше.

Проверка поставщика услуг по обслуживанию шпинделей
Специализированные службы обслуживания шпинделей должны обладать глубокими знаниями для выполнения оптимизированного ремонта и восстановления. Они должны быть оснащены широким спектром внутренних возможностей и поддержки, включая проектирование, прецизионное шлифование, механическую обработку и производство. Необходимы знания и специализированный опыт работы со всеми марками шпинделей, типами и приложениями, а также знание множества потенциальных дефектов шпинделей и их основных причин.

При передаче шпинделя стороннему эксперту для восстановления обратите внимание на следующие передовые процедуры, среди прочего:
• Шпиндели следует аккуратно разбирать в специально отведенном месте для обеспечения контроля качества. Технические специалисты должны искать признаки загрязнения, признаки аварии, отсутствие масла, неправильное использование или другие явные признаки отказа. После полной разборки шпинделя каждый компонент необходимо отполировать, чтобы удалить поверхностную ржавчину или поврежденные выступы.
• Разобранные шпиндели должны быть доставлены в зону проверки , где обученные технические специалисты могут проанализировать каждый компонент на предмет размера, биения, выравнивания, округлости и параллельности. Последующий подробный отчет может быть сгенерирован для последующих действий.
Помещения для шлифовальных работ должны иметь климат-контроль , а шлифовальные станки должны быть способны шлифовать с очень точными допусками .
• Шпиндели должны быть повторно собраны в специальном чистом помещении с использованием прецизионных подшипников ABEC-7 и ABEC-9, таких же или лучше оригинальных.
• После повторной сборки шпиндели должны постепенно доводиться до рабочей скорости на чистом испытательном участке . Тесты проверят скорость, вибрацию, температуру и критические биения. Контролируя все критические рабочие параметры, шпиндели в конечном итоге могут быть возвращены к исходным характеристикам (или лучше).

Состояние шпинделя напрямую влияет на состояние станка. Если состояние шпинделя выходит из строя, поставщики услуг, демонстрирующие послужной список, могут стать настоящими партнерами, предлагая соответствующие диагнозы и средства для восстановления шпинделей до желаемых уровней производительности и долговечности.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *