فرآیند تعمیر دقیق اسپیندل مرکز ماشینکاری

با توجه به گرمایش اسپیندل، نویز زیاد، کاهش دقت و عملکرد ناپایدار در مرکز ماشینکاری افقی، از طریق تشخیص، جداسازی و تعمیر و نگهداری، ما با ساختار اسپیندل آشنا هستیم، فرآیند تعمیر و نگهداری را بررسی و مرتب می‌کنیم، مجموعه‌ای از روش‌ها را برای جداسازی، نصب، تشخیص و تنظیم اسپیندل، بازیابی اسپیندل برای مرجع قابل اعتماد در آینده ارائه می‌کنیم.

1. مقدمه اسپیندل یک مرکز ماشینکاری خاص دارای گرمایش، دقت ضعیف و سر و صدای زیاد است که نمی تواند الزامات مربوط به فرآیند تولید را برآورده کند. قبل از تعمیر و نگهداری، خروجی محوری دوک 0.02 میلی متر، خروجی دایره شعاعی دوک 0.02 میلی متر در انتهای نزدیک و خروجی در 300 میلی متر از انتهای نزدیک 0.05 میلی متر است. برای بازگرداندن دقت اسپیندل، دوک باید جدا شود، یکی یکی بررسی شود، بلبرینگ های فرسوده تعویض و دوباره مونتاژ شوند، و دقت اشکال زدایی و بازیابی شود. در حال حاضر هیچ ابزار جداسازی و مونتاژ خاصی و سکوهای نگهداری و بازرسی برای نگهداری اسپیندل وجود ندارد و تضمین کیفیت تعمیر و نگهداری دشوار است. اگر جداسازی، نصب و تنظیم نامناسب باشد، اسپیندل دو بار در مدت زمان کوتاهی تعمیر می شود که به طور جدی بر استفاده از تجهیزات و راندمان پردازش تأثیر می گذارد.

با مراجعه به کتابچه راهنمای ماشین ابزار، مشاهده دقیق نمودار ساختار اسپیندل، تجزیه و تحلیل و درک دقیق ساختار داخلی اسپیندل، تدوین و اجرای برنامه تعمیر و نگهداری، اصلاح فرآیند تعمیر و نگهداری، تشکیل مجموعه ای از ایده های تعمیر و نگهداری برای جداسازی، نصب، تست و تنظیم اسپیندل و تکمیل تعمیر و نگهداری اسپیندل با کیفیت بالا.

2. مقدمه ای بر اجزای مرکز ماشینکاری 2.1 جعبه اسپیندل

جعبه دوک در وسط قاب ستون دو- ستونی نصب شده است. دوک به وسیله دو راهنمای نورد خطی و یک جفت بال اسکرو به بالا و پایین (محور Y) حرکت می کند. سروو موتور نصب شده در انتهای بالایی جفت بال اسکرو دارای یک ترمز خاموش-برای ترمز خاموش- است. موتور اسپیندل در پشت جعبه دوک نصب می شود و دستگاه آزاد کننده ابزار دوک و دستگاه دمنده سوراخ مخروطی دوک نیز در پشت جعبه دوک نصب می شوند و با جعبه دوک به بالا و پایین حرکت می کنند. توقف دقیق اسپیندل توسط رمزگذار حمل شده توسط موتور دوک به دست می آید. حرکت بالا و پایین جعبه اسپیندل یک سیستم تعادل هیدرولیک را اتخاذ می کند. سیلندر هیدرولیک بالانس و آکومولاتور برای تکمیل تعادل بالا و پایین جعبه اسپیندل برای بهبود دقت حرکت محور Y و کاهش بار سروو موتور محور Y استفاده می شود. سفتی تسمه دوک با تنظیم صفحه نصب موتور با پیچ تنظیم [1] به دست می آید.

2.2 مونتاژ اسپیندل

مجموعه دوک شامل یک دوک، یک مجموعه بلبرینگ جلوی دوک، یک مجموعه بلبرینگ عقب دوک، یک دستگاه تخلیه تسمه دوک، یک دستگاه میله کششی دوک (گیره ابزار) و یک آستین پشتیبانی دوک است.

مجموعه اسپیندل در آستین تکیه گاه دوک نصب شده و با پیچ از طریق صفحه انتهایی فلنج آستین تکیه گاه اسپیندل به جعبه دوک ثابت می شود. مخروطی سوراخ مخروطی دوک 7:24 است. مجموعه دوک به خوبی پردازش شده و به طور خاص مونتاژ می شود. مجموعه های بلبرینگ جلو و عقب اسپیندل مشخص شده اند. هنگام جداسازی و نصب، به موقعیت علامت توجه کنید تا دقت را تحت تأثیر قرار ندهد. موازی فاصله‌کننده‌های داخلی و خارجی یاتاقان‌های جلو و عقب مجموعه دوک باید کمتر یا مساوی 0.003 میلی‌متر باشد، و مسطح بودن اسپیسرهای داخلی و خارجی باید کمتر یا مساوی 0.002 میلی‌متر باشد تا از بارگذاری پیش‌بار سیستم بلبرینگ دوک اطمینان حاصل شود. برای اطمینان از موازی بودن محور دوک با محور Z و عمود بر محور X، سطح انتهایی آستین تکیه گاه اسپیندل و وجه انتهایی نصب جعبه دوک خراشیده و آسیاب می شوند.

2.3 بریچ میله کشی دوک و دستگاه آزاد کننده ابزار

براچ میله کشی دوک از 72 صفحه فنر دیسکی تشکیل شده است. پنجه های الاستیک در انتهای میله کششی پین کششی دسته ابزار را در سوراخ مخروطی دوک می چسبانند. نیروی گیره حدود 17800 نیوتن است. نیروی گیره ابزار توسط مهره در انتهای عقب میله کشش دوک تنظیم می شود. سیلندر هیدرولیک نصب شده در انتهای عقب گروه دوک، میله کشش اسپیندل را به سمت جلو هل می دهد تا ابزار آزاد شود. موقعیت آزادسازی ابزار میله کش دوک توسط رزوه خارجی سیلندر هیدرولیک تنظیم شده و توسط مهره تنظیم قفل می شود. موقعیت های گیره و رهاسازی ابزار اسپیندل توسط دو سوئیچ مجاورت دریافت و برگشت داده می شود. توجه: هنگامی که دوک ماشین ابزار روشن است، ابتدا باید ابزار یا دسته ابزار را در سوراخ مخروطی دوک محکم کنید و سپس دوک را روشن کنید. بلبرینگ های گروه جلو و عقب اسپیندل و یاتاقان های تکیه گاه تخلیه همگی با گریس روغن کاری شده اند. هوای تمیزکننده سوراخ مخروطی دوک از سوراخ مرکزی میله اتصال دوک از طریق لوله هوا توسط سیستم پنوماتیک به داخل سوراخ مخروطی دوک دمیده می شود [2].

2.4 دستگاه خنک کننده ابزار اسپیندل

سیستم خنک‌کننده هوای خنک‌کننده را از طریق سوراخ‌های خنک‌کننده 5 طرفه روی آستین پشتیبانی اسپیندل به نازل خنک‌کننده در انتهای جلویی اسپیندل می‌فرستد تا ابزار خنک شود.

2.5 گروه دوک خنک کننده داخلی (روغنکاری گریس یاتاقان دوکی)

یاتاقان های اسپیندل گروه دوک خنک شده داخلی با گریس روغن کاری شده اند و دوک دارای خنک کننده گردش خارجی است. دم دوک با خنک کننده و هوای فشرده از طریق یک اتصال چرخشی تامین می شود.

2.6 ربات

تغییر ابزار بین ابزار دوک و مجله ابزار توسط یک ربات-دو پنجه تکمیل می‌شود. در طول پردازش، مجله ابزار از قبل ابزار بعدی را برای پردازش انتخاب می‌کند و نگهدارنده ابزار (ابزار) را 90 درجه می‌چرخاند تا آن را قرار دهد و منتظر دستور تغییر ابزار باشد. هنگامی که یک برنامه کامل می شود، هر محور مختصات به موقعیت تغییر ابزار باز می گردد و اسپیندل در همان زمان متوقف می شود. هنگامی که فرمان تغییر ابزار داده می شود، درب تعویض ابزار باز می شود و دستکاری کننده برای گرفتن ابزار گسترش می یابد. پس از اینکه ابزار به طور ایمن توسط پنجه محکم شد، سیلندر هیدرولیک آزاد کننده ابزار دوک برای آزاد کردن مکانیزم کشنده ابزار دوک فعال می شود و سوراخ مخروطی دوک تمیز و دمیده می شود. پس از اتمام آزادسازی ابزار، مانیپولاتور سیلندر هیدرولیک ابزار را وارد و استخراج می کند تا ابزار را از سوراخ مخروطی دوک و سوراخ مخروطی آستین ابزار بیرون بکشد، و سیلندر چرخان هیدرولیک دستکاری کننده را 180 درجه می چرخاند تا ابزار را تغییر دهد. بعد از اینکه ابزار در جای خود قرار گرفت، مانیپولاتور سیلندر هیدرولیک ابزار را وارد و استخراج می کند تا ابزار تعویض شده را مجدداً در سوراخ مخروطی دوک یا سوراخ مخروطی آستین ابزار کتابخانه ابزار قرار دهد، و سوراخ مخروطی دوک، هوا را منفجر می کند، ابزار آزاد کننده اسپیندل، مکانیزم هیدرولیک رها کردن ابزار اسپیندل را بازنشانی می کند. ابزار در سوراخ مخروطی دوک از طریق فنر دیسک. در نهایت، مانیپولاتور جمع می شود، درب تعویض ابزار بسته می شود و عمل تعویض ابزار تکمیل می شود [3].

III. روش ها و اقدامات برای حل خرابی های دقیق اسپیندل 3.1 طرح تعمیر و نگهداری اسپیندل

قبل از تعمیر و نگهداری، آن را بررسی و جدا کنید، پیچ های پوشش انتهای جلوی دوک را بردارید و پوشش را بردارید. انتهای عقب پیستون شل کننده اسپیندل و خطوط لوله روغن و هوا متصل به آن را بردارید، روغن هیدرولیک در خط لوله را تخلیه کنید و دهانه لوله را بپیچید تا از ورود گرد و غبار و زباله به لوله جلوگیری شود. کوپلینگ اتصال اسپیندل و گیربکس را بردارید تا اسپیندل از گیربکس جدا شود. مهره گرد را برای تنظیم میله کششی در انتهای عقب اسپیندل بردارید و برای مرجع در هنگام مونتاژ یک رکورد ایجاد کنید. میله کششی را از انتهای عقب اسپیندل با ضربه زدن به جلو خارج کرده و فنر دیسکی را بیرون بیاورید. آستین دوک را بیرون بکشید. آستین موقعیت محوری را در انتهای عقب اسپیندل بردارید. دوک را به سمت چپ بکشید و آن را جابجا کنید. در حالی که دوک را برای جابجایی می کشید، یاتاقان غلتکی استوانه ای شعاعی را با ضربه زدن جدا کنید. حلقه تنظیم را بردارید و سپس پیچ های تنظیم مهره قفل و گروه بلبرینگ جلو را به نوبه خود بردارید.

دوک جدا شده را تمیز کنید، میله را بکشید و سایر قسمت های باریک را تمیز کنید، برای محافظت از روغن استفاده کنید و آنها را به صورت عمودی قرار دهید تا از خم شدن و تغییر شکل جلوگیری شود. سپس قطعات باقیمانده را جدا کرده و تمیز کنید و آنها را به درستی ذخیره کنید. در هنگام جداسازی اسپیندل بیشتر دقت کنید، به برخی از معیارهای مونتاژ اصلی توجه کنید و علائم مربوطه را ایجاد کنید و سعی کنید نقطه عیب را پیدا کنید.

قبل از مونتاژ، تمام قطعات باید به شدت تمیز شوند و توجه شود که در هنگام مونتاژ، مقدار مناسبی از گریس به بلبرینگ ها اضافه شود. توالی مونتاژ طبق ترتیب جداسازی مونتاژ بالا معکوس می شود. در نهایت، مجموعه دوک بدون بار اشکال زدایی، نصب و آزمایش می شود.

3.2 جداسازی اسپیندل

1) قبل از جداسازی دوک نخ ریسی را بررسی کنید. عملکرد اسپیندل را در محل بررسی کنید. وقتی سرعت اسپیندل 1000r/min باشد، صدای غیرعادی آشکاری در انتهای عقب اسپیندل وجود دارد. دوک می ایستد، نگهدارنده کنتور مغناطیسی روی میز کار جذب می شود و همزمان محور Y به سمت پایین حرکت می کند. تماس نشانگر شماره گیری با دقت 0.01 میلی متر بر روی سطح بیرونی اسپیندل فشار داده می شود. از چرخ دنده چرخ دستی برای حرکت دادن محور X و پیدا کردن نقطه اوج استفاده کنید. کنتاکت نشانگر شماره گیری در بالاترین نقطه سطح بیرونی دوک، که موقعیت ژنراتیکس بالایی است، فشرده می شود. دوک به صورت دستی چرخانده می شود تا اسپیندل یک دایره بچرخد. نشانگر شماره گیری دو شبکه را منحرف می کند که 0.02 میلی متر است. با استفاده از همین روش، کنتاکت نشانگر شماره‌گیر را روی صفحه انتهایی میله هسته دوک فشار دهید، محور Z را حرکت دهید، متر را فشار دهید و پس از صفر شدن متر، دوک را به صورت دستی بچرخانید. نشانگر شماره گیری دو شبکه را منحرف می کند، یعنی حرکت محوری دوک 0.02 میلی متر است. درپوش انتهای جلوی اسپیندل را باز کنید و بررسی کنید. همه چیز عادی است و هیچ بلبرینگی پیدا نمی شود. محور Y را به پایین ترین انتها ببرید تا ساختار انتقال داخلی جعبه دوک را ببینید. در انتهای بالای جعبه دوک، 3 لوله لاستیکی مشکی از چپ به راست وجود دارد. دو طرف سمت چپ لوله های روغن هستند که دستگاه خنک کننده اسپیندل را به هم متصل می کنند. مفصل لوله روغن را باز کنید، هیچ روغنی در لوله نفت جریان ندارد. لوله روغن را دنبال کنید و متوجه شوید که این دو لوله روغن، لوله های روغن چرخاننده یخچال اسپیندل هستند و لوله لاستیکی دیگر یک لوله خنک کننده است.

هنگام بررسی وضعیت کار یخچال، مشخص شد که منبع تغذیه یخچال طبیعی است. مشاهده بیشتر صفحه نمایش نشان داد که پمپ یخچال کار نمی کند و دستگاه تبرید کار نمی کند. درب پشت یخچال را باز کنید و ببینید که پره های فن موتور پمپ خنک کننده نمی چرخد ​​و فن خنک کننده نمی چرخد. از یک مولتی متر برای اندازه گیری فیوزهای لوله شیشه ای در سه مدار استفاده کنید که همه آنها سالم هستند. با استفاده از یک پیچ گوشتی کنتاکتور سمت چپ را با فشار فشار دهید و متوجه شوید که موتور خنک کننده می چرخد. با این حال، هنگامی که پیچ گوشتی برداشته می شود، تماس های کنتاکتور تنظیم مجدد شده و موتور خنک کننده متوقف می شود. از همین روش استفاده کنید تا کنتاکتور سمت راست را با فشار فشار دهید و متوجه شوید که فن خنک کننده یخچال کار می کند. هنگامی که فشار متوقف می شود، تماس های کنتاکتور تنظیم مجدد می شود و فن خنک کننده کار نمی کند. پس از انجام عملیات فوق مشخص شد که مدار کنترل یخچال مشکل دارد. در بررسی بیشتر مشخص شد که یک برد مدار کنترل در گوشه پایین سمت چپ مشکل دارد. پس از تعویض برد مدار با همان مشخصات، یخچال به طور عادی کار کرد و دستگاه تبرید اسپیندل به طور عادی گردش کرد.

وقتی سرعت اسپیندل 1000r/min بود، به مدت 30 دقیقه بیکار بود و صدای غیرعادی همچنان وجود داشت. وقتی سرعت به 800r/min تغییر کرد، صدا بلندتر شد. تجزیه و تحلیل جامع نشان داد که لازم است مجموعه دوک از هم جدا شود، یاتاقان ها جایگزین شوند، و یاتاقان ها از قبل سفت شوند [4].

2) صفحه محافظ محیطی جعبه اسپیندل و خطوط لوله و خطوط لوله نفت و گاز محیطی روی دوک را بردارید. ماشین ابزار را در موقعیتی قرار دهید که برای جدا کردن اسپیندل مناسب باشد، دکمه توقف اضطراری را فشار دهید و برق اصلی را قطع کنید، پارتیشن یا محافظ روی جعبه دوک و سایر لوازم جانبی که مانع جداسازی قطعات می شوند را جدا کنید، خطوط لوله نفت و گاز و موقعیت سوئیچ تشخیص را هنگام گرفتن و رها کردن ابزار علامت بزنید و سپس آنها را بردارید. سیلندر هیدرولیک را برای رها کردن ابزار جدا کنید تا پوشش انتهایی عقب اسپیندل نمایان شود.

3) تسمه روی قرقره دوک را شل کنید. پیچ های ثابت روی موتور اسپیندل را باز کنید، تسمه را باز کنید، به طوری که قرقره از تسمه جدا شود، سپس پیچ های قفل را روی صفحه انتهایی سوراخ مخروطی دوک باز کنید، یک میله آلومینیومی را در انتهای عقب اسپیندل قرار دهید تا اسپیندل از هم جدا شود.

3.3 جداسازی اسپیندل

ساختار اسپیندل در شکل 1 نشان داده شده است. درپوش عقب را بردارید، مهره را باز کنید، میله فشار را از قسمت جلویی بیرون بیاورید، فنر دیسکی را از انتهای عقب بیرون بیاورید، آن را بررسی و تمیز کنید و مرتب کنید.

شکل 1 ساختار اسپیندل
1- هسته محور 2- روکش انتهای جلو 3- نشیمنگاه محور 4-8- بلبرینگ 5-مهره قفل اول 6-سوراخ

7- فنر دیسکی 9- پوشش گرد و غبار 10- قرقره دندانه دار قوس اول 11- مهره قفل دوم

12- قرقره دندانه دار قوس دوم 13-مهره 14-مهره قفل سوم 15-درپوش انتهایی عقب 16-میله فشاری

17-فضایسر اول 18-فضایسر دوم 19-پنجه 20-پیچ را بکشید به تدریج قرقره را بردارید و پوشش گرد و غبار را بردارید. هنگام جدا کردن یاتاقان دوک، مشخص شد که نگهدارنده بلبرینگ شعاعی دو ردیفه رانش در انتهای جلوی دوک شکسته شده است. این پدیده نقطه گسل دوک است. بلبرینگ باید تعویض و از قبل سفت شود. قطعات جدا شده را با نفت سفید تمیز کنید و فرورفتگی و سایش را بررسی کنید، به خصوص سطح مرجع نصب و صفحه انتهایی حلقه فاصله [5].

3.4 مونتاژ اسپیندل

دوک را روی میز کار ثابت کنید و یک لایه روغن روان کننده را به طور یکنواخت روی سطح بیرونی هسته دوک بمالید. اسپیسر پایینی را روی سطح بیرونی انتهای جلوی هسته دوک نصب کنید. موازی حلقه فاصله باید در 0.002 میلی متر کنترل شود. پس از اعمال یکنواخت گریس در شکاف بین نگهدارنده و گلوله یاتاقان، یاتاقان را پشت به پشت روی سطح بیرونی انتهای جلوی هسته دوک قرار دهید. اسپیسرهای داخلی و خارجی را نصب کنید. موازی فاصله دهنده های داخلی و خارجی در 0.002 میلی متر است. نصب بلبرینگ ها را مطابق با ترکیب بلبرینگ ادامه دهید. ابتدا گروه یاتاقان ساپورت جلوی دوک را نصب کنید و سپس گروه یاتاقان پشتی اسپیندل را نصب کنید. فاصله حلقه داخلی و مهره قفل را نصب کنید (شکل 2 را ببینید)، مجموعه بلبرینگ را از قبل سفت کنید، و مهره قفل را مطابق با ابعاد جداسازی نصب کنید.

شکل 2 اسپیسر حلقه داخلی و مهره قفل را روی مجموعه بلبرینگ جلویی نصب کنید پس از تنظیم مهره قفل، از یک میکرومتر برای بررسی اینکه آیا فاصله‌دهنده داخلی و خارجی در 0.01 میلی‌متر از نقطه مرکزی دوک قرار دارند یا خیر، استفاده کنید و از یک میکرومتر برای بررسی اینکه آیا صافی سطح انتهای بلبرینگ در 0.002 میلی‌متر است، همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است، استفاده کنید.

شکل 3 از یک میکرومتر برای بررسی فاصله‌کننده‌های داخلی و خارجی و صافی انتهای بلبرینگ استفاده کنید. اگر از میزان تحمل منحرف شود، باید با استفاده از پیچ ضد شل شدن مهره قفل تنظیم شود. یاتاقان تکیه گاه انتهای عقب را پشت به پشت نصب کنید. ابتدا سطح داخلی آستین را با شیار گردش خنک کننده تمیز کنید، یک لایه گریس را به طور یکنواخت روی سطح داخلی آستین بمالید و سپس هسته دوک را با مجموعه بلبرینگ داخل آستین پیچ کنید، یعنی قسمت های متحرک و استاتیک مجموعه دوک را مونتاژ کنید [6].

حلقه فاصله و مهره قفل مونتاژ را به ترتیب نصب کنید و از قبل{0}}گروه یاتاقان پشتی اسپیندل را محکم کنید (شکل 4 را ببینید).
شکل 4 قبل از سفت کردن گروه یاتاقان تکیه گاه عقب اسپیندل در شکل 5 نشان داده شده است. پوشش جلوی دوک را نصب کنید، دوک را به صورت افقی روی بلوک V قرار دهید و از یک گیج حسگر برای تنظیم شکاف در 0.03 میلی متر استفاده کنید. از یک میکرومتر برای بررسی خروجی شعاعی دوک در 0.002 میلی متر استفاده کنید و از مهره قفل برای تنظیم استفاده کنید. دستگاه برچینگ را جمع آوری کنید. سیلندر هیدرولیک را برای شل کردن ابزار جمع کنید، قرقره سنکرون را نصب کنید و دوک و لوازم جانبی را نصب کنید.

شکل 5 نصب و تنظیم روکش جلویی اسپیندل 3.5 تست اسپیندل

تست اسپیندل باید به تدریج از سرعت کم به سرعت بالا انجام شود و دور آرام باید از 2 ساعت تجاوز کند، در حالی که چرخش با سرعت بالا نباید از 30 دقیقه تجاوز کند. دمای بلبرینگ باید در هر زمان در طول کار ماشین ابزار بررسی شود. دمای رولبرینگ اسپیندل در بالاترین سرعت نباید از 70 درجه تجاوز کند. در حین کار باید به صدای چرخش دستگاه توجه کنید. اگر به طور معمول در حال اجرا است، صدا باید یک صدای چرخش ثابت باشد. اگر غیر طبیعی باشد، صداهای مختلفی مانند صدای چرخ دنده، صدای ضربه خفیف، صدای اصطکاک خشن یا صدای تق تق با فلز و غیره منتشر می کند [7]. IV. نتیجه گیری از طریق تمرین و انباشت مداوم، با جداسازی و تعمیر اسپیندل مرکز ماشینکاری، گرمایش اسپیندل تجهیزات، عیوب دقت ضعیف و نویز بالا برطرف شد و دقت دوک بازیابی شد. در این فرآیند، من با ساختار مکانیکی دوک ماشین ابزار آشنا شدم، بر روش‌های تعمیر، مونتاژ و تنظیم تسلط یافتم، تجربه تعمیر و نگهداری غنی انباشته کردم و داده‌های فنی قابل اعتمادی را برای تعمیر و نگهداری آینده تجهیزات ارائه کردم.