Jak prodloužit životnost elektrického vřetena? Zde je podrobná metoda!

Elektrické vřeteno je klíčovou a důležitou součástí vysokorychlostních obráběcích strojů s životností obecně kolem 10 000 hodin. Kontrola, údržba a preventivní údržba elektrovřetena má velký význam pro zajištění jeho normálního provozu a prodloužení jeho životnosti. Tento článek zkoumá techniky kontroly a preventivní údržby elektrického vřetena.
Existuje mnoho technických indikátorů a parametrů pro elektrovřetena, ale mnoho parametrů se používá pro tovární testování a kalibraci výrobců elektrovřeten, které nemohou být testovány a kalibrovány koncovými uživateli. Koncoví uživatelé musí provádět testování a preventivní údržbu elektrického vřetena a musí určit vhodné parametry a indikátory, aby mohli provádět preventivní údržbu a testování.
1. Technické parametry související s výkonem elektrovřetena
Na základě aktuálního stavu používání a údržby elektrovřeten a příslušných technických norem jsou stanoveny tyto hlavní technické parametry: dynamické vyvážení elektrovřeten, stav mechanických vibrací elektrovřeten, stav ložiskové obálky elektrovřeten, stav rozběhu a zastavení vřeten , a řezná síla elektrických vřeten Hodnota EM elektrického vřetena (když se táhlo řezacího mechanismu vřetena vysune: vzdálenost mezi čelní plochou táhla a rotační čelní plochou vřetena je 10,5 mm; když se táhlo řezacího mechanismu vřetena zasune: vzdálenost mezi čelním čelem táhla a čelem otáčení vřetena je 0,5 mm), axiální kruhové házení elektrického vřetena je menší nebo rovno { {6}}.005 mm a radiální kruhové házení vzdáleného konce elektrického vřetena je menší nebo rovno 0,02 mm/300 mm.
Dynamická rovnováha elektrického vřetena se týká dynamické rovnováhy elektrického vřetena při vysokorychlostní rotaci. Pokud dynamická rovnováha elektrického vřetena není dobrá, způsobí zesílení mechanických vibrací elektrického vřetena, což má za následek poškození ložisek, zahřívání vřetena, snížení přesnosti obrábění a kvality obrábění povrchu a další důsledky.
Stav mechanických vibrací elektrovřetena je vyhodnocením celkového stavu mechanických vibrací elektrovřetena, včetně radiálních a axiálních vibrací. Pokud celkový stav mechanických vibrací elektrického vřetena není dobrý, zhorší se opotřebení ložisek a zahřívání vřetena, což má za následek snížení přesnosti obrábění a kvality obrábění povrchu.
Stav ložiskové obálky elektrovřetena se specificky používá k vyhodnocení stavu uložení elektrovřetena. Hlavní metodou je určení stupně a místa opotřebení nebo poškození ložiska detekcí nízkofrekvenčních, středněfrekvenčních a vysokofrekvenčních vibračních signálů ložiska. Nízkofrekvenční signály obecně představují opotřebení vnějšího kroužku ložiska, střední frekvence představuje stav povrchu oběžné dráhy ložiska a vysoká frekvence představuje stav jedné kuličky.
Stav spouštění a zastavování vřetena se obecně používá ke kontrole a měření stavu vibrací vřetena od {{0}} do zadané rychlosti a od zadané rychlosti do 0, měření špičkové hodnoty rezonance určité otáčky nebo rozsah otáček, abyste se vyhnuli těmto otáčkám nebo rozsahu otáček při běžném zpracování, chraňte elektrický hlavní hřídel, zajistěte přesnost obrábění, kvalitu obrábění povrchu atd.
2. Detekce stavu elektrického vřetena
Průběžně jsme monitorovali využití elektrických vibračních testerů vřeten a senzorů zrychlení na elektrickém vřetenu vysokorychlostního obráběcího centra naší společnosti. Celkem bylo změřeno a zkontrolováno 66 obráběcích strojů a 68 elektrovřeten. Kontrolní položky zahrnují celkový stav mechanických vibrací elektrického vřetena, stav ložisek a stav spuštění a zastavení vřetena, detekci tažné síly nástroje elektrického vřetena a kontrolu EM hodnoty elektrického vřetena. Mezi 68 elektrovřeteny má 58 životnost přes dva roky a skutečná doba provozu elektrovřeten přesahuje 4000 hodin, přičemž 32 přesahuje 6000 hodin.
Před provedením detekce stavu a preventivní údržby elektrického vřetena neexistovaly žádné prostředky nebo technická opatření k pochopení a zvládnutí technického stavu elektrického vřetena, ani neexistovala žádná relevantní technologie, která by varovala a bránila údržbě používání elektrického vřetena. . Elektrické vřeteno bylo používáno, dokud nebylo silně zahřáto, ložisko hlavního vřetena bylo zablokováno, nemohlo se otáčet a před odesláním do opravy bylo téměř ve sešrotovaném stavu. V tomto okamžiku je však elektrické vřeteno vážně poškozeno a ložiska vřetena, řezný mechanismus, rotující součásti, těsnicí součásti a pouzdro kužele vřetena je třeba opravit nebo vyměnit. U některých vážně poškozených cívek elektromotoru vřetena může dojít k degradaci izolace a ke zkratům v důsledku přehřátí, poškození těsnění a dalších důvodů. V tomto stavu jsou náklady na údržbu elektrického vřetena velmi vysoké s dlouhým cyklem. Náklady na údržbu jsou obecně více než 200 000 juanů a cyklus údržby je často delší než dva měsíce. Po údržbě je životnost elektrovřetena pouze 4000 až 6000 hodin, což je mnohem nižší než životnost výrobce vřetena na opravu elektrovřetena 6000 až 10000 hodin.
Podle stanovených parametrů a norem proveďte detekci elektrického stavu vřetena. Červená data představují špatný stav, žlutá kritický stav a zelená dobrý stav. Výsledky detekce elektrického vřetena jsou znázorněny na obrázcích 1 až 3.

Obrázek 1 Výsledky kontroly elektrického vřetena FZ37

Obrázek 2 Výsledky kontroly elektrického vřetena JOBS30

Obrázek 3 Výsledky detekce elektrického vřetena VMC13120U
Změnili jsme dosavadní praxi používání elektrických vřeten až do jejich sešrotování. Prováděním nepřetržitého testování elektrických vřeten, vytvářením záznamů a na základě testovacích dat poskytujeme varování o používání. Když se elektrovřeteno dostane do kritického stavu technického výkonu nebo jen do červeného stavu, provádíme renovační a opravárenské práce na elektrovřetenu. V současné době je problémem obecně pokles výkonu ložisek vřetena, značné opotřebení a poškození, zatímco řezný mechanismus, rotační součásti a těsnicí součásti a pouzdro kužele vřetena jsou obecně v dobrém stavu, takže cena renovace je nízká, obvykle kolem 100 000 juanů. První várka 8 takto renovovaných elektrovřeten byla v provozu 7000 hodin a technický stav elektrovřeten zůstává dobrý, přičemž životnost daleko přesahuje životnost elektrovřeten renovovaných a opravených před provedením testování stavu. Navíc se výrazně snížily náklady na opravu. Od roku 2016 do roku 2018 bylo na základě údajů o stavu elektrických vřeten opraveno více než 10 elektrických vřeten, což ušetřilo více než 1 milion juanů na nákladech a výrazně prodloužilo životnost elektrických vřeten.
3. Preventivní údržba elektrovřetena
Na základě naměřených údajů provádějte pravidelnou údržbu a preventivní opravy elektrovřetena pro udržení jeho dobrého provozního stavu.
(1) Tažná síla elektrického vřetena se liší u různých modelů a specifikací. Tažná síla elektrického vřetena je obecně 16-25kN. Pokud je tažná síla elektrického vřetena nedostatečná, jedná se obecně o problém s tažným mechanismem, který je třeba pečlivě prozkoumat, protože nedostatečná tažná síla způsobuje odpojení nástroje od vřetena během vysokorychlostního otáčení, což vede k nehodám. Detekce řezné síly elektrického vřetena je znázorněna na obrázku 4.

Obrázek 4 Detekce protahovací síly pro elektrické vřeteno
(2) Pokud není geometrická přesnost elektrického vřetena dobrá, lze v závislosti na situaci provést opatření, jako je výměna ložisek vřetena, aby bylo možné vřeteno opravit, jak je znázorněno na obrázku 5.

Obrázek 5: Detekce geometrické přesnosti elektrického vřetena
(3) Zkontrolujte stav mechanických vibrací, dynamické vyvážení a stav start-stop elektrického vřetena. Pokud celkový stav mechanických vibrací elektrického vřetena není dobrý, zhorší se opotřebení ložisek, zahřeje se vřeteno a sníží se přesnost obrábění a kvalita obrábění povrchu. Podle technických požadavků elektrovřetena upravte dynamické vyvážení elektrovřetena detekcí jeho dynamického stavu vyvážení. Kalibrace dynamického vyvážení elektrického vřetena obecně zahrnuje instalaci příslušných seřizovacích šroubů do seřizovacích otvorů na předním konci vřetena. Úhel instalace a kvalita šroubů by měla být určena na základě výsledků měření vibrometru. Poté, co měřič vibrací provede dynamickou detekci vyvážení na elektrickém vřetenu, bude indikovat úhel a velikost nevyváženosti. Pracovníci údržby upravují dynamickou rovnováhu na základě testovacích dat, opakovaně testují a seřizují, dokud nesplňují požadavky, jak je znázorněno na obrázku 6.
Obrázek 6 Testování stavu mechanických vibrací, dynamického vyvážení a stavu start-stop elektrického vřetena
(4) Preventivní oprava elektrických vřeten: U elektrických vřeten s relativně jednoduchou konstrukcí, pokud se po kontrole vyskytnou problémy s ložisky a dalšími součástmi vřetena, lze předem přijmout opatření, jako je výměna ložisek vřetena a dalších součástí, aby se předešlo další snížení výkonu vřetena. Preventivní včasná oprava může snížit náklady na údržbu a prodloužit životnost elektrického vřetena. Jak je znázorněno na obrázcích 7-9, provedli jsme preventivní včasné opravy elektrického vřetena TRAMEC a náklady na výměnu ložisek vřetena byly velmi nízké. Včasné opravy jsme však provedli až ve chvíli, kdy se vřeteno stalo nepoužitelným a odeslali jsme jej k opravě výrobci. Náklady na údržbu vřetena byly více než 100 000 juanů.

Obrázek 7 Údržba elektrického vřetena TRAC

Obrázek 8 Instalace mechanických součástí elektrického vřetena

Obrázek 9 Výměna ložiska elektrického vřetena
4. Závěr
Zvládnutí stavu a výkonu elektrického vřetena, sledování stavu plné životnosti elektrického vřetena, vytvoření tabulky historie životnosti pro předpovídání životnosti elektrického vřetena, varování a preventivní údržba elektrického vřetena na základě jeho stavu může prodloužit životnost elektrického vřetena o 30 % až 40 %, dosah 5 000 až 9 000 hodin, snížení nákladů na údržbu a zlepšení přesnosti zpracování dílů.