Med tanke på spindeluppvärmningen, högt ljud, minskad precision och instabil drift i det horisontella bearbetningscentret, genom detektering, demontering och underhåll, är vi bekanta med spindelstrukturen, granskar och reder ut underhållsprocessen, sammanfattar en uppsättning metoder för demontering, installation, detektering och justering av spindeln, återställer spindelns tillförlitliga noggrannhet för framtida underhåll av spindeln och ger en framtida tillförlitlig spindelreferens.
1. Inledning Spindeln i ett visst bearbetningscenter har uppvärmning, dålig precision och högt ljud, vilket inte kan uppfylla de relevanta kraven i produktionsprocessen. Före underhåll är spindelns axiella utlopp 0,02 mm, spindelns radiella cirkelutlopp är 0,02 mm vid den närmaste änden, och utloppet vid 300 mm från näränden är 0,05 mm. För att återställa spindelns noggrannhet måste spindeln demonteras, kontrolleras en efter en, de slitna lagren byts ut och sätts ihop igen, och noggrannheten felsöks och återställs. För närvarande finns det inga speciella demonterings- och monteringsverktyg och underhålls- och inspektionsplattformar för spindelunderhåll, och underhållskvaliteten är svår att garantera. Om demonteringen, installationen och justeringen är felaktig, kommer spindeln att repareras två gånger på kort tid, vilket allvarligt kommer att påverka utrustningens användning och bearbetningseffektivitet.
Genom att konsultera verktygsmaskinens manual, noggrant observera spindelstrukturdiagrammet, noggrant analysera och förstå spindelns interna struktur, formulera och implementera en underhållsplan, förfina underhållsprocessen, bilda en uppsättning underhållsidéer för demontering, installation, testning och justering av spindeln och slutföra underhållet av spindeln med hög kvalitet.
2. Introduktion till bearbetningscenterkomponenter 2.1 Spindellåda
Spindellådan är installerad i mitten av ramen för dubbel-kolumnkolumnen. Spindeln rör sig upp och ner (Y-axeln) med två linjära rullande styrningar och ett kulskruvpar. Servomotorn som är installerad i den övre änden av kulskruvsparet har en strömavstängd-broms för strömavstängd-bromsning. Spindelmotorn är installerad bakom spindellådan, och spindelverktygets frigöringsanordning och spindelns koniska hålblåsningsanordning är också installerade bakom spindellådan, och rör sig upp och ner med spindellådan. Spindelns exakta stopp uppnås av givaren som bärs av spindelmotorn. Spindellådans upp- och nedrörelse antar ett hydrauliskt balanssystem. Den hydrauliska balanscylindern och ackumulatorn används för att slutföra upp- och nedbalansen av spindellådan för att förbättra Y-axelns rörelsenoggrannhet och minska belastningen på Y-axelns servomotor. Spindelremmens täthet uppnås genom att justera motorns monteringsplatta med en justerskruv [1].
2.2 Spindelmontering
Spindelenheten består av en spindel, en främre spindellagerenhet, en spindelbakre lagerenhet, en spindelremsavlastningsanordning, en spindeldragstångsanordning (verktygsklämning) och en spindelstödhylsa.
Spindelenheten är installerad i spindelstödhylsan och fixerad till spindellådan med skruvar genom flänsändytan på spindelstödhylsan. Konan på spindelns koniska hål är 7:24. Spindelenheten är finbearbetad och specialmonterad. Spindelns främre och bakre lagerenheter är märkta. Vid demontering och installation, var uppmärksam på märkets position för att undvika att påverka noggrannheten. Parallellen mellan de inre och yttre distanserna i spindelenhetens främre och bakre lager bör vara mindre än eller lika med 0,003 mm, och planheten på de inre och yttre distanserna bör vara mindre än eller lika med 0,002 mm för att säkerställa förspänningen av spindellagerenheten och axelsystemets noggrannhet. Ändytan på spindelstödhylsan och ändytan på spindelboxinstallationen skrapas och slipas för att säkerställa att spindelaxeln är parallell med Z-axeln och vinkelrät mot X-axeln.
2.3 Spindeldragstångsbrosch och verktygsfrigöringsanordning
Spindeldragstångsbroschen består av 72 skivfjädrar. De elastiska klorna vid dragstångsänden klämmer fast verktygshandtagets dragstift i spindelns koniska hål. Spännkraften är ca 17800N. Verktygets klämkraft justeras med muttern i den bakre änden av spindeldragstången. Hydraulcylindern som är installerad i den bakre änden av spindelgruppen trycker spindeldragstången framåt för att frigöra verktyget. Läget för spindeldragstångsverktygets frigöring justeras med den yttre gängan på hydraulcylindern och låses med justeringsmuttern. Spindelverktygets kläm- och frigöringslägen tas emot och återkopplas av två beröringspunkter. Obs: När verktygsmaskinsspindeln är påslagen, ska verktyget eller verktygshandtaget klämmas fast i spindelns koniska hål först, och sedan slås spindeln på. Spindelns främre och bakre grupplager och avlastningsstödlagren är alla smorda med fett. Rengöringsluften för spindelns koniska hål blåses in i spindelns koniska hål från spindelns dragstångs mitthål genom luftröret av det pneumatiska systemet [2].
2.4 Spindelverktygskylanordning
Kylsystemet skickar kylluften till kylmunstycket vid spindelns främre ände genom 5-vägs kylhålen på spindelstödhylsan för att kyla verktyget.
2.5 Internkyld spindelgrupp (spindellagerfettsmörjning)
Spindellagren i den invändigt kylda spindelgruppen är fettsmorda och spindeln har extern cirkulationskylning. Spindelns bakdel tillförs kylvätska och tryckluft genom en roterande led.
2.6 Robot
Verktygsbytet mellan spindelverktyget och verktygsmagasinet genomförs av en dubbel-klorobot. Under bearbetningen väljer verktygsmagasinet för- nästa verktyg som ska bearbetas och vänder verktygshållaren (verktyget) 90 grader för att positionera den, i väntan på verktygsbyteskommandot. När ett program är avslutat återgår varje koordinataxel till verktygsbyte och spindeln stannar samtidigt. När kommandot för verktygsbyte ges, öppnas verktygsbytesdörren och manipulatorn sträcker sig för att ta tag i verktyget; efter att verktyget är säkert fastklämt av klon, aktiveras spindelverktygets frigöringshydraulikcylinder för att frigöra spindelverktygets avdragarmekanism, och spindelns koniska hål rengörs och blåses; efter att verktygsfrigöringen är avslutad, för manipulatorn in och drar ut verktygets hydraulcylinder för att dra ut verktyget ur spindelns koniska hål och verktygshylsans koniska hål, och den hydrauliska svängcylindern vrider manipulatorn 180 grader för att byta verktyg; efter att verktyget är på plats, sätter manipulatorn in och drar ut verktygets hydraulcylinder för att återinföra det utbytta verktyget i spindelns koniska hål eller verktygshylsan i verktygsbiblioteket, och spindelns koniska hål blåser luften, spindelverktygets frigöringshydraulikcylinder återställs och spindelverktygets avdragare mekanism återställer spindelverktyget i spindelns hållampa i spindeln{{7}; slutligen dras manipulatorn in, verktygsbytesdörren stängs och verktygsbytesåtgärden är klar [3].
III. Metoder och åtgärder för att lösa spindelprecisionsfel 3.1 Spindelunderhållsplan
Innan underhåll, kontrollera och demontera, ta bort skruvarna på spindelns främre ände och ta bort kåpan. Ta bort den bakre änden av spindellossningskolven och olje- och luftrörledningarna som är anslutna till den, dränera hydrauloljan i rörledningen och linda in rörmynningen för att förhindra att damm och skräp kommer in i röret. Ta bort kopplingen som förbinder spindeln och växellådan för att frigöra spindeln från växellådan. Ta bort den runda muttern för att justera dragstången i den bakre änden av spindeln och gör en notering för referens under monteringen. Ta bort dragstången från den bakre änden av spindeln genom att slå framåt och ta ut tallriksfjädern. Dra ut spindelhylsan. Ta bort den axiella positioneringshylsan i den bakre änden av spindeln. Dra spindeln åt vänster och flytta den. Medan du drar i spindeln för att växla, ta bort det radiella cylindriska rullagret genom att knacka. Ta bort justerringen och ta sedan bort ställskruvarna på låsmuttern och den främre lagergruppen i tur och ordning.
Rengör den demonterade spindeln, dragstången och andra smala delar, applicera olja för skydd och placera dem vertikalt för att förhindra böjning och deformation. Ta sedan isär och rengör de återstående delarna och förvara dem ordentligt. Observera mer under demonteringen av spindeln, var uppmärksam på några original monteringsriktmärken och gör motsvarande märken, och försök hitta felpunkten.
Före montering måste alla delar rengöras noggrant, och uppmärksamhet bör ägnas åt att lägga till en lämplig mängd fett till lagren i förväg under monteringen. Monteringssekvensen är omvänd enligt ovanstående demonteringssekvens. Slutligen felsöks, installeras och testas spindelenheten utan belastning.
3.2 Demontering av spindel
1) Kontrollera spindeln innan demontering. Kontrollera spindelns funktion på plats. När spindelhastigheten är 1000r/min hörs ett uppenbart onormalt ljud i den bakre änden av spindeln. Spindeln stannar, den magnetiska mätarhållaren adsorberas på arbetsbordet och Y-axeln flyttas samtidigt nedåt. Urtavlans kontakt med en noggrannhet på 0,01 mm pressas på spindelns yttre yta. Använd handhjulsväxeln för att flytta X-axeln och hitta höjdpunkten. Klockindikatorns kontakt trycks in vid den högsta punkten på spindelns yttre yta, vilket är den övre generatrispositionen. Spindeln roteras manuellt för att få spindeln att rotera en cirkel. Kopplingsvisaren avleder två rutnät, vilket är 0,02 mm; med samma metod, tryck på indikatorkontakten på ändytan av spindelns kärna, flytta Z-axeln, tryck på mätaren och efter att mätaren har nollställts, rotera spindeln manuellt. Urtavlans visare avleder två galler, det vill säga spindelns axiella rörelse är 0,02 mm. Öppna den främre luckan på spindeln och kontrollera. Allt är normalt och inga lager hittas. Flytta Y-axeln till den lägsta änden för att se spindellådans interna transmissionsstruktur. På den övre änden av spindelboxen finns 3 svarta gummirör från vänster till höger. De två till vänster är oljerör som förbinder spindelkylanordningen. Öppna oljerörskarven och ingen olja kan ses rinna i oljeröret. Följ oljeröret och upptäck att dessa två oljerör är cirkulerande oljerör i spindelkylskåpet, och det andra gummiröret är ett kylrör.
Vid kontroll av kylskåpets funktionsskick fann man att strömförsörjningen till kylskåpet var normal. Ytterligare observation av displaypanelen visade att pumpen i kylskåpet inte fungerade och att kylanordningen inte fungerade. Öppna kylskåpets bakre lucka och observera att fläktbladen på kylpumpsmotorn inte roterar och kylfläkten inte roterar. Använd en multimeter för att mäta glasrörssäkringarna på de tre kretsarna, som alla är intakta. Använd en skruvmejsel för att kraftfullt trycka på den vänstra kontaktorn och se att kylmotorn roterar. Men när skruvmejseln tas bort återställs kontaktorn och kylmotorn stannar. Använd samma metod för att kraftfullt trycka på höger kontaktor och se att kylfläkten i kylskåpet fungerar. När trycket upphör återställs kontaktorns kontakter och kylfläkten slutar fungera. Efter ovanstående operationer visade det sig att det fanns ett problem med kylskåpets styrkrets. Ytterligare inspektion visade att det fanns ett problem med ett styrkrets i det nedre vänstra hörnet. Efter att ha bytt ut kretskortet med samma specifikation fungerade kylskåpet normalt och spindelkylanordningen cirkulerade normalt.
När spindelhastigheten var 1000 r/min var den tomgång i 30 minuter och det onormala ljudet fanns fortfarande. När hastigheten ändrades till 800r/min blev bruset högre. En omfattande analys visade att det var nödvändigt att ta isär spindelenheten, byta ut lagren och för-spänna lagren [4].
2) Ta bort den perifera skyddsplattan på spindellådan och de perifera olje- och gasledningarna och ledningarna på spindeln. Stanna verktygsmaskinen i ett läge som är bekvämt för demontering av spindeln, tryck på nödstoppsknappen och bryt huvudströmmen, demontera skiljeväggen eller skölden på spindellådan och andra perifera tillbehör som hindrar demontering, markera olje- och gasrörledningarna och detekteringslägena när du greppar och släpper verktyget och ta sedan bort dem. Ta bort hydraulcylindern för att frigöra verktyget för att exponera spindelns bakre ändlock.
3) Lossa remmen på spindelskivan. Lossa fästbultarna på spindelmotorn, lossa remmen så att remskivan kan separeras från remmen, lossa sedan låsskruvarna på ändytan av spindelns avsmalnande hål, sätt en aluminiumstång på den bakre änden av spindeln för att slå ut spindeln, och spindeln tas isär.
3.3 Demontering av spindel
Spindelstrukturen visas i figur 1. Ta bort den bakre kåpan, skruva loss muttern, ta ut tryckstången från den främre änden, ta ut tallriksfjädern från den bakre änden, inspektera och rengör den och ställ den i ordning.
Figur 1 Spindelstruktur
1-axelkärna 2-Front gavel 3-axelsäte 4, 8-lager 5-första låsmutter 6-genomgående hål
7-Skivfjäder 9-Dammskydd 10-Första bågtandad remskiva 11-Andra låsmutter
12-andra bågtandad remskiva 13-Mutter 14-Tredje låsmutter 15-Bakre ändlock 16-Push rod
17-Första distansen 18-Andra distansen 19-Dra klo 20-Bult Ta gradvis bort remskivan och ta bort dammskyddet. Vid demontering av spindellagret visade det sig att hållaren till det dubbelradiga radiella kullagret i framänden av spindeln var trasigt. Detta fenomen är spindelns felpunkt. Lagret måste bytas ut och förspännas. Rengör de demonterade delarna med fotogen och kontrollera för bucklor och slitage, speciellt installationsreferensytan och ändytan på distansringen [5].
3.4 Spindelmontering
Fäst spindeln på arbetsbänken och applicera ett lager smörjolja jämnt på utsidan av spindelkärnan. Installera den nedre distansen på den yttre ytan av den främre änden av spindelkärnan. Distansringens parallellitet bör kontrolleras inom 0,002 mm. Efter att ha applicerat jämnt fett i springan mellan hållaren och kulan på lagret, installera lagret rygg mot rygg på den yttre ytan av den främre änden av spindelkärnan. Montera de inre och yttre distanserna. Parallellen mellan de inre och yttre distanserna är inom 0,002 mm. Fortsätt att installera lagren enligt lagerkombinationen. Installera spindelns främre stödlagergrupp först och installera sedan spindelns bakre stödlagergrupp. Montera den inre ringens distansbricka och låsmuttern (se figur 2), för-dra åt lagerenheten och installera låsmuttern enligt demonteringsmåtten.
Figur 2 Installera den inre ringens distansbricka och låsmuttern på den främre lagerenheten Efter att ha justerat låsmuttern, använd en mikrometer för att kontrollera om de inre och yttre distanserna är inom 0,01 mm från spindelns mittpunkt, och använd en mikrometer för att kontrollera om lagerändens planhet är inom 0,002 mm, som visas i figur 3.
Figur 3 Använd en mikrometer för att kontrollera de inre och yttre distanserna och lagerändens planhet. Fäst mikrometern på lagret för att kontrollera det radiella loppet av spindelns fria ände till inom 0,005 mm. Om den avviker från toleransen måste den justeras med hjälp av anti-lossningsskruven på låsmuttern. Montera det bakre stödlagret rygg mot rygg. Torka först av den inre ytan av hylsan med kylcirkulationsspåret ren, applicera ett lager fett jämnt på insidan av hylsan och skruva sedan in spindelkärnan med lagerenheten i hylsan, det vill säga montera de rörliga och statiska delarna av spindelenheten [6].
Installera distansringen och monteringslåsmuttern i ordningsföljd och för-dra åt den bakre stödlagergruppen på spindeln (se figur 4).
Figur 4 För-åtdragning av spindelns bakre stödlagergrupp visas i figur 5. Montera spindelns främre kåpa, placera spindeln horisontellt på V--blocket och använd en avkännarmätare för att justera mellanrummet inom 0,03 mm. Använd en mikrometer för att kontrollera spindelns radiella utlopp inom 0,002 mm, och använd låsmuttern för att justera. Montera brytanordningen. Montera hydraulcylindern för att lossa verktyget, installera den synkrona remskivan och installera spindeln och perifera tillbehör.
Figur 5 Installation och justering av spindelns främre kåpa 3.5 Spindeltest
Spindeltestet bör utföras gradvis från låg hastighet till hög hastighet, och tomgången bör överstiga 2 timmar, medan höghastighetsrotationen inte bör överstiga 30 minuter. Temperaturen på lagret bör kontrolleras när som helst under driften av verktygsmaskinen. Temperaturen på spindelrullagret bör inte överstiga 70 grader vid högsta hastighet. Under drift bör du vara uppmärksam på ljudet av maskinens rotation. Om den körs normalt bör ljudet vara ett stadigt surrande ljud; om det är onormalt kommer det att avge olika ljud, såsom växelljud, lätt knackande ljud, hes friktionsljud eller metallkollisionsljud etc. [7]. IV. Slutsats Genom kontinuerlig övning och ackumulering, genom att demontera och reparera spindeln i bearbetningscentret, löstes utrustningens spindeluppvärmning, dålig precision och högt bullerfel, och spindelnoggrannheten återställdes. I denna process blev jag bekant med den mekaniska strukturen hos verktygsmaskinens spindel, behärskade reparations-, monterings- och justeringsmetoderna, samlade rik underhållserfarenhet och tillhandahöll tillförlitliga tekniska data för framtida underhåll av utrustningen.
