Hvordan forlænges levetiden for elektrisk spindel? Her er den detaljerede metode!

Den elektriske spindel er en vigtig og vigtig komponent i højhastighedsbearbejdningsmaskiner med en levetid på generelt omkring 10.000 timer. Inspektion, vedligeholdelse og forebyggende vedligeholdelse af den elektriske spindel er af stor betydning for at sikre dens normale drift og forlænge dens levetid. Denne artikel udforsker inspektion og forebyggende vedligeholdelsesteknikker af den elektriske spindel.
Der er mange tekniske indikatorer og parametre for elektriske spindler, men mange parametre bruges til fabrikstest og kalibrering af elektriske spindelproducenter, som ikke kan testes og kalibreres af slutbrugere. Slutbrugere skal udføre test og forebyggende vedligeholdelse på den elektriske spindel, og de skal bestemme passende parametre og indikatorer for at udføre forebyggende vedligeholdelse og test.
1. Tekniske parametre relateret til ydeevnen af ​​den elektriske spindel
Baseret på den aktuelle brugs- og vedligeholdelsesstatus for elektriske spindler og relevante tekniske standarder er følgende tekniske hovedparametre etableret: dynamisk balance mellem elektriske spindler, mekanisk vibrationsstatus for elektriske spindler, lejekonvolutstatus for elektriske spindler, start- og stopstatus for spindler , og skærekraft af elektriske spindler EM-værdien af ​​den elektriske spindel (når trækstangen på spindelskæremekanismen strækker sig: afstanden mellem trækstangens endeflade og spindelrotationsendefladen er 10,5 mm; når trækstangen på spindelskæremekanismen trækkes tilbage: afstanden mellem trækstangens endeflade og spindelrotationsendefladen er 0,5 mm), er den aksiale cirkulære udløb af den elektriske spindel mindre end eller lig med { {6}}.005 mm, og det radiale cirkulære udløb af den fjerneste ende af den elektriske spindel er mindre end eller lig med 0,02 mm/300 mm.
Den dynamiske balance af den elektriske spindel refererer til den dynamiske balance af den elektriske spindel under højhastighedsrotation. Hvis den dynamiske balance af den elektriske spindel ikke er god, vil det medføre, at den mekaniske vibration af den elektriske spindel intensiveres, hvilket resulterer i lejeskade, spindelopvarmning, nedsat bearbejdningsnøjagtighed og overfladebearbejdningskvalitet og andre konsekvenser.
Den elektriske spindels mekaniske vibrationstilstand er en evaluering af den elektriske spindels samlede mekaniske vibrationstilstand, inklusive radiale og aksiale vibrationer. Hvis den samlede mekaniske vibrationstilstand for den elektriske spindel ikke er god, vil det forværre lejeslid og spindelopvarmning, hvilket resulterer i et fald i bearbejdningsnøjagtighed og overfladebearbejdningskvalitet.
Den elektriske spindels lejeindhylningstilstand bruges specifikt til at evaluere den elektriske spindels lejetilstand. Hovedmetoden er at bestemme graden og placeringen af ​​lejeslid eller beskadigelse ved at detektere lejets lavfrekvente, mellemfrekvente og højfrekvente vibrationssignaler. Lavfrekvente signaler repræsenterer generelt sliddet på lejets ydre ring, mellemfrekvens repræsenterer tilstanden af ​​lejets løbebaneoverflade, og høj frekvens repræsenterer tilstanden af ​​en enkelt kugle.
Start- og stopstatus for spindlen bruges generelt til at kontrollere og måle vibrationsstatus for spindlen fra {{0}} til den specificerede hastighed og fra den specificerede hastighed til 0, måle resonansspidsværdien af ​​en bestemt hastighed eller hastighedsområde, for at undgå dette hastigheds- eller hastighedsområde under normal bearbejdning, beskytte den elektriske hovedaksel, sikre bearbejdningsnøjagtighed, overfladebearbejdningskvalitet osv.
2. Elektrisk spindelstatusregistrering
Vi har løbende overvåget brugen af ​​elektriske spindelvibrationstestere og accelerationssensorer på den elektriske spindel i vores virksomheds højhastighedsbearbejdningscenter. I alt 66 værktøjsmaskiner og 68 elektriske spindler blev målt og inspiceret for deres status. Inspektionspunkterne inkluderer den overordnede mekaniske vibrationsstatus for den elektriske spindel, lejestatus og start- og stopstatus for spindlen, værktøjstrækkraftdetektering af den elektriske spindel og EM-værdiinspektion af den elektriske spindel. Blandt de 68 elektriske spindler har 58 en levetid på over to år, og den faktiske driftstid for de elektriske spindler overstiger 4000 timer, hvoraf 32 overstiger 6000 timer.
Før der blev udført tilstandsdetektion og forebyggende vedligeholdelse af den elektriske spindel, var der ingen midler eller tekniske foranstaltninger til at forstå og mestre den tekniske ydeevnestatus for den elektriske spindel, ligesom der heller ikke var nogen relevant teknologi til at advare og forhindre vedligeholdelse af brugen af ​​den elektriske spindel . Den elektriske spindel blev brugt, indtil den blev kraftigt opvarmet, hovedspindellejet var låst, ude af stand til at rotere, og næsten i en kasseret tilstand, før den blev sendt til reparation. Men på dette tidspunkt er den elektriske spindel blevet alvorligt beskadiget, og spindellejerne, skæremekanismen, roterende komponenter, tætningskomponenter og spindelkeglebøsningen skal repareres eller udskiftes. Nogle alvorligt beskadigede elektriske spindelmotorspoler kan opleve isolationsforringelse og kortslutninger på grund af overophedning, tætningsskader og andre årsager. I denne tilstand er vedligeholdelsesomkostningerne for den elektriske spindel meget høje med en lang cyklus. Vedligeholdelsesomkostningerne er generelt over 200.000 yuan, og vedligeholdelsescyklussen er ofte mere end to måneder. Efter vedligeholdelse er levetiden for den elektriske spindel kun 4000 til 6000 timer, hvilket er meget lavere end spindelproducentens levetid for reparation af den elektriske spindel i 6000 til 10000 timer.
I henhold til de fastlagte parametre og standarder, udfør elektrisk spindeltilstandsdetektion. Røde data repræsenterer dårlig tilstand, gul repræsenterer kritisk tilstand, og grøn repræsenterer god tilstand. Detektionsresultaterne af den elektriske spindel er vist i figur 1 til 3.

Figur 1 Resultater af inspektion af FZ37 elektrisk spindel

Figur 2 Resultater af JOBS30 elektrisk spindelinspektion

Figur 3 Resultater af VMC13120U elektrisk spindeldetektion
Vi har ændret den tidligere praksis med at bruge elektriske spindler, indtil de er skrottet. Ved at udføre kontinuerlige test på elektriske spindler, etablere registreringer og baseret på testdata, giver vi brugsadvarsler. Når den elektriske spindel går ind i en kritisk tilstand af teknisk ydeevne eller blot går i rød tilstand, udfører vi renovering og reparationsarbejde på den elektriske spindel. På nuværende tidspunkt er problemet generelt et fald i ydelsen af ​​spindellejerne, betydeligt slid og rive, mens skæremekanismen, roterende komponenter og tætningskomponenterne og spindelkeglebøsningen generelt er i god stand, så renoveringsprisen er lav, normalt omkring 100.000 yuan. Det første parti på 8 elektriske spindler renoveret på denne måde har været i drift i 7000 timer, og den tekniske ydelsesstatus for de elektriske spindler er fortsat god, med en levetid, der langt overstiger levetiden for de elektriske spindler, der er renoveret og repareret, før der udføres tilstandstest. Desuden er reparationsomkostningerne blevet væsentligt reduceret. Fra 2016 til 2018, baseret på tilstandsdataene for de elektriske spindler, blev mere end 10 elektriske spindler repareret, hvilket sparer mere end 1 million yuan i omkostninger og forlængede levetiden for de elektriske spindler betydeligt.
3. Forebyggende vedligeholdelse af elektrisk spindel
Baseret på de målte data, udfør regelmæssig vedligeholdelse og forebyggende reparationer på den elektriske spindel for at opretholde dens gode funktionstilstand.
(1) Trækkraften af ​​den elektriske spindel varierer med forskellige modeller og specifikationer. Trækkraften af ​​den elektriske spindel er generelt 16-25kN. Hvis trækkraften af ​​den elektriske spindel er utilstrækkelig, er det generelt et problem med trækmekanismen, som skal undersøges omhyggeligt, fordi den utilstrækkelige trækkraft får værktøjet til at løsne sig fra spindlen under højhastighedsrotation, hvilket fører til ulykker. Skærekraftdetekteringen af ​​den elektriske spindel er vist i figur 4.

Figur 4 Detektion af broaching force for elektrisk spindel
(2) Hvis den geometriske nøjagtighed af den elektriske spindel ikke er god, afhængigt af situationen, kan foranstaltninger såsom udskiftning af spindellejerne træffes for at reparere spindlen, som vist i figur 5.

Figur 5: Geometrisk nøjagtighedsdetektering af elektrisk spindel
(3) Kontroller den mekaniske vibrationsstatus, dynamisk balance og startstopstatus for den elektriske spindel. Hvis den generelle mekaniske vibrationsstatus for den elektriske spindel ikke er god, vil det forværre lejeslid, opvarme spindlen og reducere bearbejdningsnøjagtighed og overfladebearbejdningskvalitet. I henhold til de tekniske krav til den elektriske spindel skal du justere den dynamiske balance af den elektriske spindel ved at detektere dens dynamiske balancetilstand. Den dynamiske balancekalibrering af en elektrisk spindel involverer generelt montering af passende justeringsbolte i justeringshullerne i den forreste ende af spindlen. Monteringsvinklen og kvaliteten af ​​boltene skal bestemmes ud fra vibrationsmålerens måleresultater. Efter at vibrationsmåleren udfører dynamisk balancedetektion på den elektriske spindel, vil den indikere vinklen og mængden af ​​ubalance. Vedligeholdelsespersonalet justerer den dynamiske balance baseret på testdataene, tester og justerer gentagne gange, indtil den opfylder kravene, som vist i figur 6.
Figur 6 Test af den mekaniske vibrationsstatus, dynamisk balance og startstopstatus for den elektriske spindel
(4) Forebyggende reparation af elektriske spindler: For elektriske spindler med relativt enkle strukturer, hvis der er problemer med lejerne og andre komponenter i spindlen efter inspektion, kan foranstaltninger såsom udskiftning af spindellejer og andre komponenter på forhånd træffes for at undgå yderligere forringelse af spindlens ydeevne. Forebyggende tidlig reparation kan reducere vedligeholdelsesomkostningerne og forlænge levetiden af ​​den elektriske spindel. Som vist i figurerne 7-9 udførte vi forebyggende tidlige reparationer på TRAMEC elektriske spindel, og omkostningerne ved at udskifte spindellejerne var meget lave. Vi foretog dog ikke tidlige reparationer, før spindlen blev ubrugelig og sendte den til producenten til reparation. Vedligeholdelsesomkostningerne for spindlen var over 100.000 yuan.

Figur 7 Vedligeholdelse af TRAC elektrisk spindel

Figur 8 Installation af de mekaniske komponenter i den elektriske spindel

Figur 9 Udskiftning af det elektriske spindelleje
4. Konklusion
At mestre tilstanden og ydeevnen af ​​den elektriske spindel, overvåge den elektriske spindels fulde levetid, oprettelse af en livshistorietabel for at forudsige den elektriske spindels levetid, advarsel og forebyggende vedligeholdelse af den elektriske spindel baseret på dens status, kan forlænge levetiden for den elektriske spindel med 30% til 40%, nå 5000 til 9000 timer, reducere vedligeholdelsesomkostninger og forbedre delbehandlingsnøjagtigheden.