Conosci gli otto guasti più comuni del mandrino di un centro di lavoro e i relativi metodi di trattamento?

I. Introduzione

II. Guasti comuni e metodi di risoluzione dei problemi per il mandrino dei centri di lavorazione

(I) Mancato rispetto dei requisiti di accuratezza del trattamento

• Durante il trasporto, la macchina utensile potrebbe subire urti che potrebbero compromettere la precisione dei componenti del mandrino. Ad esempio, l'asse del mandrino potrebbe spostarsi e l'alloggiamento del cuscinetto potrebbe deformarsi.
• L'installazione non è stabile, la precisione di installazione è bassa o si verificano variazioni. Una base di installazione non uniforme della macchina utensile, bulloni di fondazione allentati o variazioni nella precisione di installazione dovute ad assestamenti delle fondamenta e ad altri motivi durante l'uso a lungo termine possono influire sulla precisione di posizionamento relativa tra il mandrino e gli altri componenti, con conseguente riduzione della precisione di lavorazione.

• Per le macchine utensili danneggiate durante il trasporto, è necessario un controllo completo della precisione dei componenti del mandrino, inclusi indicatori quali eccentricità radiale, eccentricità assiale e coassialità del mandrino. Sulla base dei risultati dell'ispezione, vengono adottati metodi di regolazione appropriati, come la regolazione del gioco dei cuscinetti e la correzione dell'alloggiamento dei cuscinetti, per ripristinare la precisione del mandrino. Se necessario, è possibile richiedere l'intervento di personale specializzato nella manutenzione delle macchine utensili per le riparazioni.
• Controllare regolarmente lo stato di installazione della macchina utensile e serrare i bulloni di fondazione per garantire un'installazione stabile. Se si riscontrano variazioni nella precisione di installazione, è necessario utilizzare strumenti di rilevamento ad alta precisione per regolare nuovamente la planarità della macchina utensile e la precisione di posizione relativa tra il mandrino e componenti come il tavolo di lavoro. Per misurazioni e regolazioni precise, è possibile utilizzare strumenti come gli interferometri laser.

(II) Vibrazioni di taglio eccessive

• Le viti che collegano la scatola del mandrino al letto sono allentate, riducendo la rigidità del collegamento tra la scatola del mandrino e il letto e rendendolo soggetto a vibrazioni sotto l'azione delle forze di taglio.
• Il precarico dei cuscinetti è insufficiente e il gioco è troppo grande, per cui i cuscinetti non riescono a supportare efficacemente il mandrino durante il funzionamento, provocando oscillazioni del mandrino e quindi vibrazioni di taglio.
• Il dado di precarico dei cuscinetti è allentato, provocando il movimento assiale del mandrino e compromettendo la precisione di rotazione del mandrino, con conseguenti vibrazioni.
• I cuscinetti sono rigati o danneggiati, con conseguente attrito non uniforme tra gli elementi volventi e le piste di rotolamento dei cuscinetti e vibrazioni anomale.
• Il mandrino e la scatola sono fuori tolleranza. Ad esempio, se la cilindricità o la coassialità del mandrino non soddisfano i requisiti, o la precisione dei fori di montaggio dei cuscinetti nella scatola è scarsa, ciò influirà sulla stabilità di rotazione del mandrino e causerà vibrazioni.
• Anche altri fattori, come l'usura non uniforme dell'utensile, parametri di taglio irragionevoli (ad esempio velocità di taglio eccessiva, velocità di avanzamento eccessiva, ecc.) e serraggio allentato del pezzo in lavorazione, possono causare vibrazioni durante il taglio.
• Nel caso di un tornio, le parti mobili del portautensili della torretta potrebbero essere allentate o la pressione di serraggio potrebbe essere insufficiente e non serrata correttamente. Durante il taglio, l'instabilità del portautensili verrà trasmessa al sistema mandrino, causando vibrazioni.

• Controllare le viti che collegano la scatola del mandrino al letto. Se sono allentate, serrarle per tempo per garantire un collegamento saldo e migliorare la rigidità complessiva.
• Regolare il precarico dei cuscinetti. In base al tipo di cuscinetto e ai requisiti della macchina utensile, utilizzare metodi di precarico appropriati, come la regolazione tramite dadi o il precarico a molla, per far sì che il gioco dei cuscinetti raggiunga un intervallo appropriato e garantire un supporto stabile per il mandrino.
• Controllare e serrare il dado di precarico dei cuscinetti per evitare che il mandrino si muova assialmente. Se il dado è danneggiato, sostituirlo tempestivamente.
• In caso di cuscinetti rigati o danneggiati, smontare il mandrino, sostituire i cuscinetti danneggiati e pulire e ispezionare i componenti interessati per assicurarsi che non vi siano impurità.
• Verificare la precisione del mandrino e della scatola. Per le parti fuori tolleranza, è possibile ricorrere a metodi di riparazione come la rettifica e la raschiatura per garantire una buona collaborazione tra il mandrino e la scatola.
• Controllare lo stato di usura degli utensili e sostituire tempestivamente quelli gravemente usurati. Ottimizzare i parametri di taglio selezionando velocità di taglio, avanzamenti e profondità di taglio appropriate in base a fattori quali il materiale del pezzo, il materiale dell'utensile e le prestazioni della macchina utensile. Assicurarsi che il pezzo sia bloccato saldamente e in modo affidabile. In caso di problemi con il portautensili della torretta di un tornio, verificare lo stato di collegamento delle parti mobili e regolare la pressione di serraggio per consentire il bloccaggio stabile degli utensili.

(III) Rumore eccessivo nella scatola del mandrino

• L'equilibrio dinamico dei componenti del mandrino è scarso, generando forze centrifughe sbilanciate durante la rotazione ad alta velocità, che causano vibrazioni e rumore. Ciò può essere dovuto a una distribuzione non uniforme della massa dei componenti installati sul mandrino (come utensili, mandrini, pulegge, ecc.) o all'alterazione dell'equilibrio dinamico dei componenti del mandrino durante il processo di assemblaggio.
• Il gioco di accoppiamento degli ingranaggi è irregolare o gravemente danneggiato. Quando gli ingranaggi si ingranano, si generano urti e rumore. Durante l'uso prolungato, il gioco di accoppiamento degli ingranaggi può variare a causa di usura, fatica e altri motivi, oppure le superfici dei denti possono presentare sfaldature, crepe e altri danni.
• I cuscinetti sono danneggiati o gli alberi di trasmissione sono piegati. I cuscinetti danneggiati causano un funzionamento instabile del mandrino e generano rumore. Gli alberi di trasmissione piegati causano eccentricità durante la rotazione, innescando vibrazioni e rumore.
• Le lunghezze delle cinghie di trasmissione non sono uniformi o sono troppo lente, causando vibrazioni e sfregamenti durante il funzionamento, generando rumore e compromettendo anche l'efficienza della trasmissione e la stabilità della velocità del mandrino.
• La precisione degli ingranaggi è scarsa. Ad esempio, se l'errore nel profilo dei denti, l'errore di passo, ecc. sono elevati, si verificherà un ingranamento inadeguato degli ingranaggi e si genererà rumore.
• Scarsa lubrificazione. In assenza di olio lubrificante sufficiente o quando l'olio lubrificante si deteriora, l'attrito di componenti come ingranaggi e cuscinetti nella scatola del mandrino aumenta, facilitando la generazione di rumore e accelerando l'usura dei componenti.

• Eseguire il rilevamento e la correzione dell'equilibrio dinamico sui componenti del mandrino. È possibile utilizzare un tester di equilibrio dinamico per rilevare il mandrino e le parti correlate. Per le aree con grandi masse sbilanciate, è possibile apportare modifiche rimuovendo materiali (come forature, fresature, ecc.) o aggiungendo contrappesi per far sì che i componenti del mandrino soddisfino i requisiti di equilibrio dinamico.
• Controllare l'ingranamento degli ingranaggi. Per ingranaggi con gioco di accoppiamento irregolare, il problema può essere risolto regolando l'interasse degli ingranaggi o sostituendo quelli gravemente usurati. Per ingranaggi con superfici dei denti danneggiate, sostituirli tempestivamente per garantire un buon accoppiamento.
• Controllare i cuscinetti e gli alberi di trasmissione. Se i cuscinetti sono danneggiati, sostituirli con cuscinetti nuovi. Gli alberi di trasmissione piegati possono essere raddrizzati utilizzando metodi di raddrizzamento. Se la piegatura è grave, sostituire gli alberi di trasmissione.
• Regolare o sostituire le cinghie di trasmissione per renderle uniformi e con la giusta tensione. La tensione corretta delle cinghie di trasmissione può essere ottenuta regolando i dispositivi di tensionamento, come la posizione della puleggia tendicinghia.
• In caso di scarsa precisione degli ingranaggi, se si tratta di ingranaggi di nuova installazione e la precisione non soddisfa i requisiti, sostituirli con ingranaggi che soddisfano i requisiti di precisione. Se la precisione diminuisce a causa dell'usura durante l'uso, ripararli o sostituirli in base alla situazione effettiva.
• Controllare il sistema di lubrificazione della scatola del mandrino per assicurarsi che la quantità di olio lubrificante sia sufficiente e di buona qualità. Sostituire regolarmente l'olio lubrificante, pulire le tubazioni di lubrificazione e i filtri per evitare che le impurità ostruiscano i passaggi dell'olio e garantire una buona lubrificazione di tutti i componenti.

(IV) Danni agli ingranaggi e ai cuscinetti

• La pressione di cambio è troppo elevata, causando danni agli ingranaggi dovuti all'impatto. Durante il cambio di velocità della macchina utensile, se la pressione di cambio è troppo elevata, gli ingranaggi subiranno forze d'impatto eccessive al momento dell'innesto, causando facilmente danni alle superfici dei denti, fratture alle radici dei denti e altre situazioni.
• Il meccanismo del cambio è danneggiato o i perni di fissaggio si staccano, rendendo il processo di cambio anomalo e interrompendo l'accoppiamento tra gli ingranaggi, causando danni agli ingranaggi stessi. Ad esempio, la deformazione e l'usura delle forcelle del cambio, la frattura dei perni di fissaggio, ecc. comprometteranno la precisione e la stabilità del cambio.
• Il precarico dei cuscinetti è eccessivo o la lubrificazione è insufficiente. Un precarico eccessivo fa sì che i cuscinetti sopportino carichi eccessivi, accelerandone l'usura e la fatica. Senza lubrificazione, i cuscinetti funzioneranno in condizioni di attrito a secco, con conseguente surriscaldamento, bruciature e danni alle sfere o alle piste dei cuscinetti.

• Controllare il sistema di pressione del cambio e regolarla su un intervallo appropriato. Questo può essere ottenuto regolando le valvole di pressione del sistema idraulico o i dispositivi di regolazione della pressione del sistema pneumatico. Allo stesso tempo, controllare i circuiti di controllo del cambio, le elettrovalvole e gli altri componenti per garantire che i segnali di cambio siano precisi e che i movimenti siano fluidi, evitando un impatto eccessivo sulle marce dovuto a cambi di marcia anomali.
• Ispezionare e riparare il meccanismo del cambio, riparare o sostituire le forcelle del cambio, i perni di fissaggio e altri componenti danneggiati per garantire il normale funzionamento del meccanismo del cambio. Durante il processo di assemblaggio, assicurarsi della precisione di installazione e del saldo collegamento di ciascun componente.
• Regolare il precarico dei cuscinetti. In base ai requisiti tecnici dei cuscinetti e alle condizioni di lavoro della macchina utensile, utilizzare metodi di precarico appropriati e valori di precarico adeguati. Allo stesso tempo, rafforzare la gestione della lubrificazione dei cuscinetti, controllando e aggiungendo regolarmente olio lubrificante per garantire che i cuscinetti siano sempre in buone condizioni di lubrificazione. Per i cuscinetti danneggiati a causa di una lubrificazione insufficiente, dopo averli sostituiti con cuscinetti nuovi, pulire accuratamente il sistema di lubrificazione per evitare che le impurità penetrino nuovamente nei cuscinetti.

(V) Impossibilità del mandrino di cambiare velocità

• Se il segnale di cambio marcia elettrico viene emesso. In caso di guasto al sistema di controllo elettrico, potrebbe non essere in grado di inviare il segnale di cambio marcia corretto, con conseguente impossibilità del mandrino di eseguire l'operazione di cambio velocità. Ad esempio, guasti ai relè nel circuito di controllo, errori nel programma PLC e malfunzionamenti dei sensori possono influire sull'uscita del segnale di cambio marcia.
• Se la pressione è sufficiente. Per i sistemi di cambio velocità idraulici o pneumatici, se la pressione è insufficiente, non può fornire potenza sufficiente per azionare il movimento del meccanismo di cambio velocità, impedendo al mandrino di cambiare velocità. Una pressione insufficiente può essere causata da guasti alle pompe idrauliche o pneumatiche, perdite nelle tubazioni, regolazione impropria delle valvole di pressione e altri motivi.
• Il cilindro idraulico del cambio è usurato o bloccato, impedendogli di funzionare normalmente e di azionare le marce del cambio, le frizioni e altri componenti per eseguire il cambio di velocità. Ciò può essere causato da danni alle guarnizioni interne del cilindro idraulico, da una grave usura tra il pistone e il cilindro e da impurità che entrano nel cilindro idraulico.
• L'elettrovalvola di cambio marcia è bloccata, impedendole di cambiare direzione normalmente, con conseguente impossibilità dell'olio idraulico o dell'aria compressa di fluire lungo il percorso predeterminato, compromettendo così l'azione del meccanismo di cambio velocità. Il blocco dell'elettrovalvola può essere causato da impurità nel nucleo della valvola, danni alla bobina dell'elettrovalvola e altri motivi.
• La forcella del cilindro idraulico del cambio si stacca, causando il guasto del collegamento tra il cilindro idraulico e il cambio di velocità, impedendo la trasmissione della potenza necessaria per il cambio di velocità. La caduta della forcella può essere causata da bulloni di fissaggio allentati, usura e frattura della forcella stessa, e da altri motivi.
• Il cilindro idraulico in fase di cambio perde olio o presenta una perdita interna, riducendo la pressione di esercizio del cilindro idraulico e non riuscendo a fornire una forza sufficiente per completare l'azione di cambio di velocità. La perdita d'olio o la perdita interna possono essere causate dall'invecchiamento delle guarnizioni del cilindro idraulico, da un gioco eccessivo tra il pistone e la canna del cilindro e da altri motivi.
• Malfunzionamento dell'interruttore composto del cambio. L'interruttore composto viene utilizzato per rilevare segnali quali il completamento del cambio di velocità. In caso di malfunzionamento dell'interruttore, il sistema di controllo non sarà in grado di valutare correttamente lo stato del cambio di velocità, influenzando così le successive operazioni di cambio di velocità o il funzionamento della macchina utensile.

• Controllare il sistema di controllo elettrico. Utilizzare strumenti come multimetri e oscilloscopi per rilevare le linee di uscita del segnale di spostamento e i relativi componenti elettrici. Se viene rilevato un guasto al relè, sostituirlo. Se è presente un errore nel programma PLC, eseguirne il debug e modificarlo. In caso di malfunzionamento di un sensore, sostituirlo con uno nuovo per garantire che il segnale di spostamento possa essere emesso normalmente.
• Controllare la pressione del sistema idraulico o pneumatico. In caso di pressione insufficiente, verificare innanzitutto lo stato di funzionamento della pompa idraulica o pneumatica. In caso di guasto, ripararla o sostituirla. Verificare la presenza di perdite nelle tubazioni. In caso di perdite, ripararle tempestivamente. Regolare le valvole di pressione per far sì che la pressione del sistema raggiunga il valore specificato.
• In caso di problemi di usura o bloccaggio del cilindro idraulico di spostamento, smontare il cilindro idraulico, controllare le condizioni di usura delle guarnizioni interne, del pistone e della canna del cilindro, sostituire le guarnizioni danneggiate, riparare o sostituire il pistone e la canna del cilindro usurati, pulire l'interno del cilindro idraulico e rimuovere le impurità.
• Controllare l'elettrovalvola di cambio marcia. Se il nucleo della valvola è bloccato da impurità, smontare e pulire l'elettrovalvola per rimuovere le impurità. Se la bobina dell'elettrovalvola è danneggiata, sostituirla con una nuova bobina per garantire che l'elettrovalvola possa cambiare direzione normalmente.
• Controllare la forcella del cilindro idraulico del cambio. Se la forcella si stacca, reinstallarla e serrare i bulloni di fissaggio. Se la forcella è usurata o rotta, sostituirla con una nuova per garantire un collegamento affidabile tra la forcella e gli ingranaggi del cambio.
• Risolvere il problema delle perdite d'olio o delle perdite interne del cilindro idraulico di cambio. Sostituire le guarnizioni obsolete e regolare il gioco tra il pistone e la canna del cilindro. Metodi come la sostituzione del pistone o della canna del cilindro con altri di dimensioni appropriate e l'aumento del numero di guarnizioni possono essere utilizzati per migliorare le prestazioni di tenuta del cilindro idraulico.
• Controllare l'interruttore del cambio composto. Utilizzare strumenti come un multimetro per rilevare lo stato on-off dell'interruttore. In caso di malfunzionamento dell'interruttore, sostituirlo con uno nuovo per garantire che possa rilevare con precisione lo stato di cambio di velocità e inviare il segnale corretto al sistema di controllo.

(VI) Mancata rotazione del mandrino

• Se il comando di rotazione del mandrino viene emesso. Analogamente all'impossibilità del mandrino di variare la velocità, un guasto nel sistema di controllo elettrico può causare l'impossibilità di emettere il comando di rotazione del mandrino, impedendone l'avvio.
• L'interruttore di protezione non è premuto o non funziona correttamente. I centri di lavoro sono solitamente dotati di interruttori di protezione, come l'interruttore dello sportello del vano mandrino, l'interruttore di rilevamento del serraggio utensile, ecc. Se questi interruttori non sono premuti o non funzionano correttamente, per motivi di sicurezza la macchina utensile impedirà la rotazione del mandrino.
• Il mandrino non blocca il pezzo. In alcuni torni o centri di lavoro dotati di mandrino, se il mandrino non blocca il pezzo, il sistema di controllo della macchina utensile limita la rotazione del mandrino per evitare che il pezzo fuoriesca durante la lavorazione, causando situazioni di pericolo.
• L'interruttore del cambio è danneggiato. Il malfunzionamento dell'interruttore del cambio può compromettere la trasmissione del segnale di avvio del mandrino o il rilevamento dello stato di funzionamento del mandrino, con conseguente impossibilità di ruotare normalmente il mandrino.
• Si verifica una perdita interna nell'elettrovalvola di cambio, che rende instabile la pressione del sistema di cambio velocità o impedisce di raggiungere la pressione normale, influenzando così la rotazione del mandrino. Ad esempio, in un sistema di cambio velocità idraulico, la perdita dell'elettrovalvola può impedire all'olio idraulico di azionare efficacemente componenti come frizioni o ingranaggi, impedendo al mandrino di ottenere potenza.

• Controllare le linee di uscita del comando di rotazione del mandrino nel sistema di controllo elettrico e nei componenti correlati. In caso di guasto, ripararle o sostituirle tempestivamente per garantire che il comando di rotazione del mandrino possa essere emesso normalmente.
• Controllare lo stato degli interruttori di protezione per assicurarsi che vengano premuti normalmente. In caso di malfunzionamento degli interruttori di protezione, ripararli o sostituirli per garantire che la funzione di protezione di sicurezza della macchina utensile funzioni correttamente senza compromettere il normale avvio del mandrino.
• Controllare la posizione di serraggio del mandrino per assicurarsi che il pezzo in lavorazione sia serrato saldamente. In caso di guasti al mandrino, come forza di serraggio insufficiente o usura delle ganasce, ripararlo o sostituirlo tempestivamente per ripristinarne il normale funzionamento.
• Controllare l'interruttore del cambio composto. Se danneggiato, sostituirlo con uno nuovo per garantire la normale trasmissione del segnale di avvio del mandrino e il rilevamento accurato dello stato di funzionamento.
• Controllare la presenza di perdite nell'elettrovalvola di cambio marcia. Per una valutazione, è possibile utilizzare metodi come la prova di pressione e l'osservazione di eventuali perdite d'olio attorno all'elettrovalvola. In caso di perdite, smontare, pulire, controllare il nucleo della valvola e le guarnizioni, sostituire le guarnizioni danneggiate o l'intera elettrovalvola per garantire buone prestazioni di tenuta e una pressione stabile del sistema di cambio velocità.

(VII) Surriscaldamento del mandrino

• Il precarico dei cuscinetti del mandrino è eccessivo, aumentando l'attrito interno dei cuscinetti e generando calore eccessivo, con conseguente surriscaldamento del mandrino. Ciò può essere dovuto a un funzionamento improprio durante il montaggio o la regolazione del precarico dei cuscinetti, oppure all'utilizzo di metodi di precarico e valori di precarico inappropriati.
• I cuscinetti sono rigati o danneggiati. Durante il processo di lavorazione, i cuscinetti possono rigarsi o danneggiarsi a causa di scarsa lubrificazione, sovraccarico, penetrazione di corpi estranei, ecc. In questo caso, l'attrito dei cuscinetti aumenta bruscamente, generando una grande quantità di calore e causando il surriscaldamento del mandrino.
• L'olio lubrificante è sporco o contiene impurità. Un olio lubrificante sporco aumenterà il coefficiente di attrito tra i cuscinetti e le altre parti mobili, riducendo l'effetto lubrificante. Nel frattempo, le impurità potrebbero