Coñeces os oito fallos comúns do fuso dun centro de mecanizado e os métodos de tratamento correspondentes?

Fallos comúns e métodos de resolución de problemas para o mandril dos centros de mecanizado
Resumo: Este artigo explica en detalle os oito fallos comúns do fuso dos centros de mecanizado, incluíndo o incumprimento dos requisitos de precisión do procesamento, a vibración excesiva de corte, o ruído excesivo na caixa do fuso, os danos nas engrenaxes e nos rolamentos, a incapacidade do fuso para cambiar de velocidade, a falla do fuso para xirar, o sobrequecemento do fuso e a falla ao empurrar as engrenaxes no seu lugar durante o cambio de velocidade hidráulica. Para cada fallo, analízanse en profundidade as causas e ofrécense os métodos de resolución de problemas correspondentes. O obxectivo é axudar aos operadores e ao persoal de mantemento dos centros de mecanizado a diagnosticar de forma rápida e precisa os fallos e a tomar solucións eficaces para garantir o funcionamento normal dos centros de mecanizado e mellorar a calidade do procesamento e a eficiencia da produción.

I. Introdución

Como máquina ferramenta automatizada de alta precisión e alta eficiencia, o compoñente do fuso dun centro de mecanizado xoga un papel crucial en todo o procesamento. A precisión de rotación, a potencia, a velocidade e as funcións automatizadas do fuso afectan directamente á precisión do procesamento das pezas, á eficiencia do procesamento e ao rendemento xeral da máquina ferramenta. Non obstante, no uso real, o fuso pode experimentar varios fallos, o que afecta o funcionamento normal do centro de mecanizado. Polo tanto, comprender os fallos comúns do fuso e os seus métodos de resolución de problemas é de grande importancia para o mantemento e o uso dos centros de mecanizado.

II. Fallos comúns e métodos de resolución de problemas para o fuso dos centros de mecanizado

(I) Incumprimento dos requisitos de precisión do procesamento

Causas dos fallos:
  • Durante o transporte, a máquina ferramenta pode sufrir impactos que poderían danar a precisión dos compoñentes do fuso. Por exemplo, o eixo do fuso pode desprazarse e a carcasa do rolamento pode deformarse.
  • A instalación non é firme, a precisión da instalación é baixa ou hai cambios. Unha base de instalación irregular da máquina ferramenta, parafusos de base soltos ou cambios na precisión da instalación debido ao asentamento da base e outras razóns durante o uso a longo prazo poden afectar á precisión da posición relativa entre o fuso e outros compoñentes, o que resulta nunha diminución da precisión do procesamento.
Métodos de resolución de problemas:
  • Para as máquinas-ferramenta afectadas durante o transporte, requírese unha inspección exhaustiva da precisión dos compoñentes do fuso, incluíndo indicadores como a desviación radial, a desviación axial e a coaxialidade do fuso. En función dos resultados da inspección, adóptanse os métodos de axuste axeitados, como o axuste da folga do rodamento e a corrección da carcasa do rodamento, para restaurar a precisión do fuso. Se é necesario, pódese chamar a persoal profesional de mantemento de máquinas-ferramenta para as reparacións.
  • Comprobe regularmente o estado de instalación da máquina ferramenta e aperte os parafusos de cimentación para garantir unha instalación firme. Se se atopa algún cambio na precisión da instalación, débense usar instrumentos de detección de alta precisión para reaxustar a nivelación da máquina ferramenta e a precisión da posición relativa entre o fuso e compoñentes como a mesa de traballo. Pódense usar equipos como interferómetros láser para medicións e axustes precisos.

(II) Vibración excesiva de corte

Causas dos fallos:
  • Os parafusos que conectan a caixa do eixo e a bancada están soltos, o que reduce a rixidez da conexión entre a caixa do eixo e a bancada e fai que sexa propensa a vibracións baixo a acción das forzas de corte.
  • A precarga dos rodamientos é insuficiente e a folgura é demasiado grande, o que fai que os rodamientos non poidan soportar eficazmente o fuso durante o funcionamento, facendo que o fuso oscile e, polo tanto, induca vibracións de corte.
  • A porca de precarga dos rolamentos está solta, o que fai que o fuso se mova axialmente e destrúe a precisión de rotación do fuso, o que logo provoca vibracións.
  • Os rodamientos están raiados ou danados, o que provoca unha fricción desigual entre os elementos rodantes e as pistas de rodadura dos rodamientos e xera vibracións anormais.
  • O fuso e a caixa están fóra de tolerancia. Por exemplo, se a cilindricidade ou a coaxialidade do fuso non cumpre os requisitos ou a precisión dos orificios de montaxe do rodamento na caixa é deficiente, isto afectará á estabilidade de rotación do fuso e provocará vibracións.
  • Outros factores, como o desgaste irregular da ferramenta, parámetros de corte non razoables (como unha velocidade de corte excesiva, unha velocidade de avance excesiva, etc.) e unha suxeición solta da peza de traballo, tamén poden causar vibracións de corte.
  • No caso dun torno, as pezas móbiles do portaferramentas da torreta poden estar soltas ou a presión de suxeición pode ser insuficiente e non estar axustada correctamente. Durante o corte, a inestabilidade do portaferramentas transmitirase ao sistema do fuso, causando vibracións.
Métodos de resolución de problemas:
  • Comprobe os parafusos que conectan a caixa do eixo e a bancada. Se están soltos, aperteos a tempo para garantir unha conexión firme e mellorar a rixidez xeral.
  • Axuste a precarga dos rodamentos. Dependendo do tipo de rodamentos e dos requisitos da máquina-ferramenta, use métodos de precarga axeitados, como o axuste mediante porcas ou o uso de precarga de resortes, para que a folga do rodamento alcance un rango axeitado e garanta un soporte estable para o fuso.
  • Comprobe e aperte a porca de precarga dos rolamentos para evitar que o eixo se mova axialmente. Se a porca está danada, substitúaa a tempo.
  • No caso de rolamentos raiados ou danados, desmonte o eixo, substitúa os rolamentos danados e limpe e inspeccione os compoñentes relevantes para garantir que non queden impurezas.
  • Detecta a precisión do fuso e da caixa. Para as pezas que están fóra de tolerancia, pódense empregar métodos como a rectificación e o raspado para a reparación e garantir unha boa cooperación entre o fuso e a caixa.
  • Comprobe a situación do desgaste das ferramentas e substitúa as ferramentas moi desgastadas de maneira oportuna. Optimice os parámetros de corte seleccionando velocidades de corte, velocidades de avance e profundidades de corte axeitadas en función de factores como o material da peza, o material da ferramenta e o rendemento da máquina ferramenta. Asegúrese de que a peza estea suxeita de forma firme e fiable. En caso de problemas co portaferramentas da torreta dun torno, comprobe o estado de conexión das pezas móbiles e axuste a presión de suxeición para que poida suxeitar as ferramentas de forma estable.

(III) Ruído excesivo na caixa do fuso

Causas dos fallos:
  • O equilibrio dinámico dos compoñentes do fuso é deficiente, xerando forzas centrífugas desequilibradas durante a rotación a alta velocidade, o que provoca vibracións e ruído. Isto pode deberse a unha distribución desigual da masa das pezas instaladas no fuso (como ferramentas, mandriles, poleas, etc.) ou a que o equilibrio dinámico dos compoñentes do fuso se vexa alterado durante o proceso de montaxe.
  • A folgura de engranaxe das engrenaxes é irregular ou está gravemente danada. Cando as engrenaxes engranan, xéranse impactos e ruído. Durante o uso a longo prazo, a folgura de engranaxe das engrenaxes pode cambiar debido ao desgaste, á fatiga e a outras razóns, ou as superficies dos dentes poden presentar descamación, gretas e outros danos.
  • Os rodamentos están danados ou os eixes de transmisión están dobrados. Os rodamentos danados farán que o fuso funcione de forma inestable e xere ruído. Os eixes de transmisión dobrados provocarán excentricidade durante a rotación, o que provocará vibracións e ruído.
  • As lonxitudes das correas de transmisión son inconsistentes ou están demasiado soltas, o que fai que as correas de transmisión vibren e rocen durante o funcionamento, xerando ruído e tamén afectando á eficiencia da transmisión e á estabilidade da velocidade do fuso.
  • A precisión da engrenaxe é deficiente. Por exemplo, se o erro do perfil do dente, o erro de paso, etc. son grandes, o engranamento da engrenaxe será deficiente e xerarase ruído.
  • Mala lubricación. En ausencia de aceite lubricante suficiente ou cando o aceite lubricante se deteriora, a fricción de compoñentes como engrenaxes e rolamentos na caixa do fuso aumenta, o que facilita a xeración de ruído e acelera o desgaste dos compoñentes.
Métodos de resolución de problemas:
  • Realizar a detección e corrección do equilibrio dinámico nos compoñentes do fuso. Pódese usar un comprobador de equilibrio dinámico para detectar o fuso e as pezas relacionadas. Para áreas con grandes masas desequilibradas, pódense facer axustes eliminando materiais (como perforación, fresado, etc.) ou engadindo contrapesos para que os compoñentes do fuso cumpran os requisitos de equilibrio dinámico.
  • Comprobe a situación de engranamento das engrenaxes. Para engrenaxes con folguras de engranamento irregulares, o problema pódese resolver axustando a distancia central das engrenaxes ou substituíndo as engrenaxes moi desgastadas. Para engrenaxes con superficies de dentes danadas, substitúeas a tempo para garantir un bo engranamento das engrenaxes.
  • Comprobe os rolamentos e os eixes de transmisión. Se os rolamentos están danados, substitúaos por uns novos. No caso de eixes de transmisión curvados, pódense endereitar mediante métodos de endereitamento. Se a curvatura é grave, substitúa os eixes de transmisión.
  • Axuste ou substitúa as correas de transmisión para que as súas lonxitudes sexan consistentes e a tensión axeitada. A tensión axeitada das correas de transmisión pódese conseguir axustando os dispositivos tensores da correa, como a posición da polea tensora.
  • Para o problema da baixa precisión das engrenaxes, se son engrenaxes recentemente instaladas e a precisión non cumpre os requisitos, deben substituírse por engrenaxes que cumpran os requisitos de precisión. Se a precisión diminúe debido ao desgaste durante o uso, deben repararse ou substituírse segundo a situación real.
  • Comprobe o sistema de lubricación da caixa do fuso para asegurarse de que a cantidade de aceite lubricante sexa suficiente e de boa calidade. Substitúa o aceite lubricante regularmente, limpe as tubaxes e os filtros de lubricación para evitar que as impurezas bloqueen as pasaxes de aceite e asegúrese de que haxa unha boa lubricación de todos os compoñentes.

(IV) Danos en engrenaxes e rolamentos

Causas dos fallos:
  • A presión de cambio é demasiado alta, o que provoca que as engrenaxes se danen por impacto. Durante a operación de cambio de velocidade da máquina ferramenta, se a presión de cambio é demasiado alta, as engrenaxes soportarán forzas de impacto excesivas no momento do engrane, o que pode provocar danos nas superficies dos dentes, fracturas nas raíces dos dentes e outras situacións.
  • O mecanismo de cambio está danado ou os pasadores de fixación caen, o que fai que o proceso de cambio sexa anormal e interrompe a relación de engranaxe entre as engrenaxes, causando así danos nas engrenaxes. Por exemplo, a deformación e o desgaste das forquitas de cambio, a fractura dos pasadores de fixación, etc., afectarán á precisión e á estabilidade do cambio.
  • A precarga dos rodamientos é demasiado grande ou non hai lubricación. Unha precarga excesiva fai que os rodamientos soporten cargas excesivas, o que acelera o desgaste e a fatiga dos rodamientos. Sen lubricación, os rodamientos funcionarán nun estado de fricción seca, o que provocará sobrequecemento, queimaduras e danos nas bólas ou nas pistas de rodadura dos rodamientos.
Métodos de resolución de problemas:
  • Comprobe o sistema de presión de cambio e axuste a presión de cambio a un rango axeitado. Isto pódese conseguir axustando as válvulas de presión do sistema hidráulico ou os dispositivos de axuste de presión do sistema pneumático. Ao mesmo tempo, comprobe os circuítos de control de cambio, as válvulas solenoides e outros compoñentes para garantir que os sinais de cambio sexan precisos e que as accións sexan suaves, evitando un impacto excesivo na engrenaxe debido a cambios anormais.
  • Inspeccione e repare o mecanismo de cambio, repare ou substitúa as forquitas de cambio, os pasadores de fixación e outros compoñentes danados para garantir o funcionamento normal do mecanismo de cambio. Durante o proceso de montaxe, asegúrese da precisión da instalación e da conexión firme de cada compoñente.
  • Axuste a precarga dos rolamentos. De acordo cos requisitos técnicos dos rolamentos e as condicións de traballo da máquina ferramenta, use métodos de precarga axeitados e magnitudes de precarga axeitadas. Ao mesmo tempo, reforce a xestión da lubricación dos rolamentos, comprobe e engada aceite lubricante regularmente para garantir que os rolamentos estean sempre nun bo estado de lubricación. Para os rolamentos danados debido a unha mala lubricación, despois de substituílos por rolamentos novos, limpe a fondo o sistema de lubricación para evitar que as impurezas volvan entrar nos rolamentos.

(V) Incapacidade do fuso para cambiar de velocidade

Causas dos fallos:
  • Se se emite o sinal de cambio eléctrico. Se hai un fallo no sistema de control eléctrico, pode que non sexa capaz de enviar o sinal de cambio correcto, o que provocará que o fuso non poida realizar a operación de cambio de velocidade. Por exemplo, os fallos dos relés no circuíto de control, os erros no programa do PLC e os mal funcionamentos dos sensores poden afectar á saída do sinal de cambio.
  • Se a presión é suficiente. Para os sistemas de cambio de velocidade hidráulicos ou pneumáticos, se a presión é insuficiente, non pode proporcionar potencia suficiente para impulsar o movemento do mecanismo de cambio de velocidade, o que fai que o fuso non poida cambiar de velocidade. Unha presión insuficiente pode ser causada por fallos nas bombas hidráulicas ou pneumáticas, fugas nas tubaxes, axuste incorrecto das válvulas de presión e outras razóns.
  • O cilindro hidráulico desprazable está desgastado ou atascado, o que fai que o cilindro hidráulico non poida funcionar con normalidade e non poida empurrar as engrenaxes ou embragues de cambio de velocidade e outros compoñentes para realizar a acción de cambio de velocidade. Isto pode ser causado por danos nos selos internos do cilindro hidráulico, un desgaste grave entre o pistón e o cilindro e a entrada de impurezas no cilindro hidráulico.
  • A electroválvula de desprazamento está atascada, o que impide que a electroválvula cambie de dirección normalmente, o que provoca a incapacidade do aceite hidráulico ou do aire comprimido de fluír ao longo da traxectoria predeterminada, o que afecta á acción do mecanismo de cambio de velocidade. O atasco da electroválvula pode deberse a que o núcleo da válvula estea atascado por impurezas, danos na bobina da electroválvula ou outras razóns.
  • A forquilla do cilindro hidráulico desprazable cae, o que provoca que a conexión entre o cilindro hidráulico e os engrenaxes de cambio de velocidade falle e non poida transmitir a potencia para o cambio de velocidade. A caída da forquilla pode deberse a parafusos de fixación soltos da forquilla, desgaste e rotura da forquilla e outras razóns.
  • O cilindro hidráulico desprazable perde aceite ou ten unha fuga interna, o que reduce a presión de traballo do cilindro hidráulico e non pode proporcionar forza suficiente para completar a acción de cambio de velocidade. As fugas de aceite ou as fugas internas poden estar causadas polo envellecemento das xuntas do cilindro hidráulico, unha folgura excesiva entre o pistón e o cilindro e outras razóns.
  • Avaría o interruptor composto de cambio. O interruptor composto utilízase para detectar sinais como se o cambio de velocidade se completou. Se o interruptor funciona avaría, fará que o sistema de control non poida avaliar correctamente o estado de cambio de velocidade, o que afectará ás operacións posteriores de cambio de velocidade ou ao funcionamento da máquina ferramenta.
Métodos de resolución de problemas:
  • Comprobe o sistema de control eléctrico. Use ferramentas como multímetros e osciloscopios para detectar as liñas de saída do sinal de cambio e os compoñentes eléctricos relacionados. Se atopa un fallo no relé, substitúao. Se hai un erro no programa do PLC, depureo e modifíqueo. Se un sensor funciona mal, substitúao por un novo para garantir que o sinal de cambio se poida emitir con normalidade.
  • Comprobe a presión do sistema hidráulico ou neumático. Se a presión é insuficiente, comprobe primeiro o estado de funcionamento da bomba hidráulica ou pneumática. Se hai algún fallo, repáreo ou substitúao. Comprobe se hai fugas nas tubaxes. Se hai fugas, repáreas a tempo. Axuste as válvulas de presión para que a presión do sistema alcance o valor especificado.
  • Para o problema do desgaste ou atascado do cilindro hidráulico desprazable, desmonte o cilindro hidráulico, comprobe o desgaste das xuntas internas, o pistón e o cilindro, substitúa as xuntas danadas, repare ou substitúa o pistón e o cilindro desgastados, limpe o interior do cilindro hidráulico e elimine as impurezas.
  • Comprobe a electroválvula de cambio. Se o núcleo da electroválvula está atascado por impurezas, desmóntea e limpe a electroválvula para eliminar as impurezas. Se a bobina da electroválvula está danada, substitúaa por unha nova para garantir que a electroválvula poida cambiar de dirección con normalidade.
  • Comprobe a forquilla do cilindro hidráulico de cambio. Se a forquilla cae, volva instalala e aperte os parafusos de fixación. Se a forquilla está desgastada ou rota, substitúaa por unha nova para garantir unha conexión fiable entre a forquilla e os engrenaxes de cambio de velocidade.
  • Abordar o problema das fugas de aceite ou as fugas internas do cilindro hidráulico desprazable. Substituír os selos antigos e axustar a folgura entre o pistón e o cilindro. Métodos como a substitución do pistón ou do cilindro por outros de tamaño axeitado e o aumento do número de selos poden mellorar o rendemento de selado do cilindro hidráulico.
  • Comprobe o interruptor composto de cambio. Use ferramentas como multímetros para detectar o estado de acendido/apagado do interruptor. Se o interruptor funciona mal, substitúao por un novo para garantir que poida detectar con precisión o estado de cambio de velocidade e devolver o sinal correcto ao sistema de control.

(VI) Fallo de rotación do eixo

Causas dos fallos:
  • Se se emite a orde de rotación do fuso. De xeito similar á incapacidade do fuso para cambiar de velocidade, un fallo no sistema de control eléctrico pode provocar a incapacidade de emitir a orde de rotación do fuso, facendo que o fuso non poida arrancar.
  • O interruptor de protección non está pulsado ou funciona mal. Os centros de mecanizado adoitan ter algúns interruptores de protección, como o interruptor da porta da caixa do mandril, o interruptor de detección de fixación da ferramenta, etc. Se estes interruptores non están pulsados ​​ou funcionan mal, por razóns de seguridade, a máquina-ferramenta impedirá que o mandril xire.
  • O mandril non suxeita a peza. Nalgúns tornos ou centros de mecanizado con mandriles, se o mandril non suxeita a peza, o sistema de control da máquina-ferramenta limitará a rotación do eixo para evitar que a peza saia disparada durante o proceso de procesamento e cause perigo.
  • O interruptor composto de cambio está danado. Un mal funcionamento deste interruptor pode afectar á transmisión do sinal de arranque do fuso ou á detección do estado de funcionamento do fuso, o que pode provocar que o fuso non xire normalmente.
  • Hai unha fuga interna na electroválvula de cambio, o que fará que a presión do sistema de cambio de velocidade sexa inestable ou non poida establecer unha presión normal, afectando así á rotación do fuso. Por exemplo, nun sistema hidráulico de cambio de velocidade, a fuga da electroválvula pode levar á incapacidade do aceite hidráulico para empurrar eficazmente compoñentes como embragues ou engrenaxes, facendo que o fuso non poida obter potencia.
Métodos de resolución de problemas:
  • Comprobe as liñas de saída do comando de rotación do fuso no sistema de control eléctrico e os compoñentes relacionados. Se atopa un fallo, repáreos ou substitúaos a tempo para garantir que o comando de rotación do fuso se poida emitir con normalidade.
  • Comprobe o estado dos interruptores de protección para asegurarse de que se premen correctamente. Se os interruptores de protección funcionan mal, repáreos ou substitúaos para garantir que a función de protección de seguridade da máquina-ferramenta sexa normal sen afectar o arranque normal do fuso.
  • Comprobe a situación de suxeición do mandril para asegurarse de que a peza estea firmemente suxeita. Se hai algún fallo no mandril, como unha forza de suxeición insuficiente ou desgaste das mordazas do mandril, repare ou substitúa o mandril a tempo para que funcione normalmente.
  • Comprobe o interruptor composto de cambio. Se está danado, substitúao por un novo para garantir a transmisión normal do sinal de arranque do fuso e a detección precisa do estado de funcionamento.
  • Comprobe a situación de fugas da válvula solenoide de cambio. Para a avaliación, pódense empregar métodos como as probas de presión e a observación de se hai fugas de aceite arredor da válvula solenoide. No caso de válvulas solenoides con fugas, desmónteas, límpeas, comprobe o núcleo da válvula e as xuntas, substitúa as xuntas danadas ou toda a válvula solenoide para garantir un bo rendemento de selado e unha presión estable do sistema de cambio de velocidade.

(VII) Sobrequecemento do eixo

Causas dos fallos:
  • A precarga dos rodamientos do fuso é demasiado grande, o que aumenta a fricción interna dos rodamientos e xera unha calor excesiva, o que provoca un sobrequecemento do fuso. Isto pode deberse a un funcionamento incorrecto durante a montaxe ou o axuste da precarga do rodamiento ou ao uso de métodos de precarga e magnitudes de precarga inadecuadas.
  • Os rodamientos están raiados ou danados. Durante o proceso de traballo, os rodamientos poden raiarse ou danarse debido a unha mala lubricación, sobrecarga, entrada de materias estrañas, etc. Neste momento, a fricción dos rodamientos aumentará bruscamente, xerando unha gran cantidade de calor e facendo que o fuso se sobrequente.
  • O aceite lubricante está sucio ou contén impurezas. O aceite lubricante sucio aumentará o coeficiente de fricción entre os rolamentos e outras pezas móbiles, o que reducirá o efecto de lubricación. Mentres tanto, as impurezas poden...