Полезные советы
ОСОБЕННОСТИ РЕМОНТА ШПИНДЕЛЯ С ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ
В этой статье рассматриваются особенности конструкции шпинделя с воздушным охлаждением, виды его возможных поломок и специфика ремонта.
Группа высокоскоростных электрошпинделей с воздушным охлаждением включает в себя огромное количество видов для различных направлений работ.
Шпиндели незаменимы как для маломощных и легких операций, например, в деревообрабатывающей промышленности, так и для работ в области сверхтяжелого машиностроения, где необходима обработка таких сложных материалов как титан или нержавеющая сталь.
Однако вне зависимости от того, какая задача поставлена перед высокоскоростным шпинделем с воздушным охлаждением, тип его поломок остается неизменным: все шпиндели этого типа примерно одинаковы по конструкции и отличаются лишь размером, материалами, из которых изготовлены основные узлы, и своими мощностными характеристиками.
Рассмотрим несколько конструктивных различий между ручными шпинделями и шпинделями с автоматической сменой инструментов.
Особенностью конструкции первых является присутствие механизма автосмены. Шпиндель состоит из пневмоцилиндра и отходящего от него штока. На штоке расположен механизм захвата, который, в зависимости от стандарта патрона, может быть представлен как в виде шариков из металла (ISO), так и внутризахватных металлических лепестков (HSK). На штоке также расположена пружина пассивного удержания инструментальной оправки в патроне.
Шпиндель с ручной сменой инструмента устроен намного проще: чтобы удержать инструмент на валу предусмотрена резьба, на которой закрепляется инструментальная гайка с цангой необходимого диаметра.
Рассмотрим основные поломки, которые могут привести к ремонту шпинделя с воздушным охлаждением, да и вообще всех высокоскоростных электрошпинделей:
• Подшипники вышли из строя вследствие износа или нарушения условий эксплуатации оборудования (установка несоответствующих режимов резки, оператор не обладает необходимой квалификацией).
• Различные повреждения конической поверхности патрона шпинделя из-за ненадлежащей установки инструмента.
• У шпинделей с автосменой неисправен механизм автоматической смены из-за жесткого контакта с узлами и приспособлениями станка, либо имеется заводской дефект с последующим развитием усталостных трещин. Инструменты с ручной сменой чаще всего неисправны из-за сорванной резьбы на валу для инструментальной гайки.
• Вентилятор охлаждения вышел из строя.
Вообще, тактика ремонта шпинделей с воздушным охлаждением сходна с тактикой ремонта шпинделей с жидкостным охлаждением: их поломки в основном связаны с выходом из строя подшипниковых систем, с сорванными резьбами на валу или неполадками статоров. Все эти поломки совершенно не зависят от типа охлаждения электрошпинделя.
В среднем ремонт воздушного шпинделя занимает 1-2 неделю, в этот срок входят диагностика при приеме и испытания шпинделя после окончания ремонта.
ОСОБЕННОСТИ РЕМОНТА ШПИНДЕЛЯ С ЖИДКОСТНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ
В этом материале рассматриваются особенности ремонта шпинделей с жидкостным охлаждением и специфичные поломки шпинделей с водяным охлаждением.
Высокоскоростные электрошпиндели с жидкостным охлаждением делятся на большие группы шпинделей различных направлений.
Шпиндели для легких операций, не требующих большой мощности, широко используются в деревообработке. Электрошпиндели для различных отраслей машиностроения, от легкого до сверхтяжелого, с успехом применяются на материалах, сложных в обработке: нержавеющей стали и титане.
Однако типичные поломки высокоскоростных шпинделей с жидкостным охлаждением зависят не от выполняемых ими задач. Типы поломок остаются неизменными, так как все шпиндели этого вида обладают примерно одинаковой конструкцией и различаются друг от друга только размерами, мощностью и материалами, из которых выполнены основные узлы.
Между ручными шпинделями и шпинделями с автоматической сменой инструментов существуют конструктивные отличия.
Шпиндель с жидкостным охлаждением и ручной сменой инструмента имеет простую конструкцию, которая для удержания инструмента предусматривает наличие резьбы с размещенной на ней инструментальной гайкой с соответствующего размера цангой. Шпиндели жидкостного охлаждения с автоматической сменой инструмента оснащены механизмом автосмены, в состав которого входит пневмоцилиндр и отходящий от него шток с механизмом захвата. Он может иметь вид металлических шариков (ISO) или состоять из внутризахватных металлических лепестков (HSK) — это зависит от стандарта патрона. На штоке также расположена пружина для пассивного удержания в патроне инструментальной оправки.
Все высокоскоростные электрошпиндели, в том числе и с жидкостным охлаждением, могут ломаться из-за следующих причин:
• Ранний износ и последующий выход из строя подшипников из-за неправильной эксплуатации оборудования, например, установки несоответствующих режимов резки, действий недостаточно квалифицированного оператора.
• Коническая поверхность патрона шпинделя может повреждена из-за неаккуратной установки инструмента.
• У шпинделей с автосменой вышел из строя механизм автоматической смены. Это может происходить из-за жесткого контакта с приспособлениями и узлами станка, а также из-за изначального дефекта с последующим развитием усталостных трещин. У ручных шпинделей чаще всего срывается резьба на валу для инструментальной гайки.
Одной из особенностей причин поломки шпинделей с водяным охлаждением является образование коррозии в корпусе прибора, при наличии которой восстанавливать водяной шпиндель нецелесообразно. Дело в том, что пронизывающие корпус шпинделя охлаждающие каналы просто-напросто ржавеют, если, конечно, корпус не изготовлен из нержавеющей стали или алюминиевых сплавов.
Ремонт шпинделей этого типа занимает в среднем от 1 до 2 недель с учетом диагностики и послеремонтных испытаний. Точные сроки зависят от типа поломки инструмента.