จะยืดอายุการใช้งานของสปินเดิลไฟฟ้าได้อย่างไร? นี่คือวิธีการโดยละเอียด!

สปินเดิลแบบไฟฟ้าเป็นส่วนประกอบสำคัญและสำคัญของเครื่องมือกลความเร็วสูง โดยมีอายุการใช้งานโดยทั่วไปประมาณ 10,000 ชั่วโมง การตรวจสอบ การบำรุงรักษา และการบำรุงรักษาเชิงป้องกันของสปินเดิลไฟฟ้ามีความสำคัญอย่างยิ่งในการรับประกันการทำงานปกติและยืดอายุการใช้งาน บทความนี้จะสำรวจเทคนิคการตรวจสอบและการบำรุงรักษาเชิงป้องกันของสปินเดิลไฟฟ้า
มีตัวบ่งชี้ทางเทคนิคและพารามิเตอร์มากมายสำหรับสปินเดิลไฟฟ้า แต่พารามิเตอร์จำนวนมากใช้สำหรับการทดสอบและสอบเทียบในโรงงานโดยผู้ผลิตสปินเดิลไฟฟ้า ซึ่งผู้ใช้ปลายทางไม่สามารถทดสอบและสอบเทียบได้ ผู้ใช้ต้องทำการทดสอบและการบำรุงรักษาเชิงป้องกันบนสปินเดิลไฟฟ้า และจำเป็นต้องกำหนดพารามิเตอร์และตัวบ่งชี้ที่เหมาะสมเพื่อดำเนินการบำรุงรักษาเชิงป้องกันและการทดสอบ
1. พารามิเตอร์ทางเทคนิคที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพของแกนหมุนไฟฟ้า
ขึ้นอยู่กับสถานะการใช้งานและการบำรุงรักษาในปัจจุบันของแกนหมุนไฟฟ้าและมาตรฐานทางเทคนิคที่เกี่ยวข้อง พารามิเตอร์ทางเทคนิคหลักต่อไปนี้ได้รับการจัดตั้งขึ้น: ความสมดุลแบบไดนามิกของแกนหมุนไฟฟ้า สถานะการสั่นสะเทือนทางกลของแกนหมุนไฟฟ้า สถานะซองจดหมายของแบริ่งของแกนหมุนไฟฟ้า สถานะการเริ่มต้นและการหยุดของแกนหมุน และแรงตัดของสปินเดิลไฟฟ้า ค่า EM ของสปินเดิลไฟฟ้า (เมื่อก้านดึงของกลไกการตัดของสปินเดิลขยายออก: ระยะห่างระหว่างหน้าปลายก้านดึงและหน้าปลายหมุนของสปินเดิลคือ 10.5 มม. เมื่อแกนดึงของกลไกการตัดแกนหมุนหดกลับ: ระยะห่างระหว่างหน้าปลายแกนดึงและหน้าปลายหมุนของแกนหมุนคือ 0.5 มม.) การส่ายส่ายเป็นวงกลมตามแนวแกนของแกนหมุนไฟฟ้าจะน้อยกว่าหรือเท่ากับ { {6}}.005 มม. และการหมุนหนีศูนย์แบบวงกลมในแนวรัศมีของปลายไกลของสปินเดิลไฟฟ้าจะน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.02 มม./300 มม.
ความสมดุลแบบไดนามิกของแกนหมุนไฟฟ้าหมายถึงความสมดุลแบบไดนามิกของแกนหมุนไฟฟ้าในระหว่างการหมุนด้วยความเร็วสูง หากสมดุลไดนามิกของสปินเดิลไฟฟ้าไม่ดี จะทำให้เกิดการสั่นสะเทือนทางกลของสปินเดิลไฟฟ้าแรงขึ้น ส่งผลให้แบริ่งเสียหาย ความร้อนของสปินเดิล ความแม่นยำในการตัดเฉือนลดลง คุณภาพการตัดเฉือนพื้นผิว และผลที่ตามมาอื่นๆ
สถานะการสั่นสะเทือนทางกลของสปินเดิลไฟฟ้าคือการประเมินสถานะการสั่นสะเทือนทางกลโดยรวมของสปินเดิลไฟฟ้า รวมถึงการสั่นสะเทือนในแนวรัศมีและแนวแกน หากสถานะการสั่นสะเทือนทางกลโดยรวมของสปินเดิลไฟฟ้าไม่ดี จะทำให้การสึกหรอของแบริ่งและความร้อนของสปินเดิลรุนแรงขึ้น ส่งผลให้ความแม่นยำในการตัดเฉือนและคุณภาพการตัดเฉือนพื้นผิวลดลง
สถานะเปลือกลูกปืนของแกนหมุนไฟฟ้าใช้เพื่อประเมินสถานะลูกปืนของแกนหมุนไฟฟ้าโดยเฉพาะ วิธีการหลักคือการกำหนดระดับและตำแหน่งของการสึกหรอหรือความเสียหายของตลับลูกปืนโดยการตรวจจับสัญญาณการสั่นสะเทือนความถี่ต่ำ ความถี่กลาง และความถี่สูงของตลับลูกปืน สัญญาณความถี่ต่ำโดยทั่วไปแสดงถึงการสึกหรอของวงแหวนรอบนอกของตลับลูกปืน ความถี่กลางแสดงถึงสภาพของพื้นผิวร่องน้ำของตลับลูกปืน และความถี่สูงแสดงถึงสถานะของลูกบอลลูกเดียว
โดยทั่วไปสถานะการเริ่มต้นและการหยุดของสปินเดิลจะใช้เพื่อตรวจสอบและวัดสถานะการสั่นสะเทือนของสปินเดิลตั้งแต่ {{0}} ถึงความเร็วที่ระบุ และจากความเร็วที่ระบุถึง 0 ให้วัดค่าสูงสุดของเรโซแนนซ์ของ a ความเร็วหรือช่วงความเร็วที่แน่นอน เพื่อหลีกเลี่ยงความเร็วหรือช่วงความเร็วนี้ในระหว่างการประมวลผลปกติ ให้ปกป้องเพลาหลักไฟฟ้า ตรวจสอบความแม่นยำในการตัดเฉือน คุณภาพการตัดเฉือนพื้นผิว ฯลฯ
2. การตรวจจับสถานะแกนหมุนไฟฟ้า
เราได้ตรวจสอบการใช้เครื่องทดสอบการสั่นสะเทือนของสปินเดิลไฟฟ้าและเซ็นเซอร์เร่งความเร็วบนสปินเดิลไฟฟ้าของ Machining Center ความเร็วสูงของบริษัทเราอย่างต่อเนื่อง มีการตรวจวัดและตรวจสอบสถานะของเครื่องมือกล 66 ชิ้นและสปินเดิลไฟฟ้า 68 สปินเดิล รายการตรวจสอบประกอบด้วยสถานะการสั่นสะเทือนทางกลโดยรวมของแกนหมุนไฟฟ้า สถานะตลับลูกปืน และสถานะการเริ่มต้นและหยุดของแกนหมุน การตรวจจับแรงดึงเครื่องมือของแกนหมุนไฟฟ้า และการตรวจสอบค่า EM ของแกนหมุนไฟฟ้า ในบรรดาสปินเดิลไฟฟ้า 68 ตัว สปินเดิลไฟฟ้า 58 ตัวมีอายุการใช้งานนานกว่าสองปี และเวลาทำงานจริงของสปินเดิลไฟฟ้าเกิน 4000 ชั่วโมง โดย 32 สปินเดิลมีอายุการใช้งานเกิน 6000 ชั่วโมง
ก่อนที่จะดำเนินการตรวจจับสถานะและการบำรุงรักษาเชิงป้องกันของสปินเดิลไฟฟ้า ไม่มีวิธีการหรือมาตรการทางเทคนิคใด ๆ เพื่อทำความเข้าใจและควบคุมสถานะประสิทธิภาพทางเทคนิคของสปินเดิลไฟฟ้า และไม่มีเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องใด ๆ เพื่อเตือนและป้องกันการบำรุงรักษาการใช้สปินเดิลไฟฟ้า . สปินเดิลไฟฟ้าถูกใช้จนได้รับความร้อนอย่างรุนแรง แบริ่งสปินเดิลหลักถูกล็อค ไม่สามารถหมุนได้ และเกือบจะอยู่ในสภาพเป็นรอยขาดก่อนถูกส่งไปซ่อม อย่างไรก็ตาม ณ จุดนี้ สปินเดิลไฟฟ้าได้รับความเสียหายอย่างรุนแรง และจำเป็นต้องซ่อมแซมหรือเปลี่ยนแบริ่งสปินเดิล กลไกการตัด ส่วนประกอบที่หมุน ส่วนประกอบซีล และปลอกกรวยของสปินเดิล คอยล์มอเตอร์สปินเดิลไฟฟ้าที่ได้รับความเสียหายอย่างรุนแรงบางตัวอาจเกิดการเสื่อมสภาพของฉนวนและการลัดวงจรเนื่องจากความร้อนสูงเกินไป ซีลเสียหาย และสาเหตุอื่นๆ ในสถานะนี้ค่าบำรุงรักษาสปินเดิลไฟฟ้าจะสูงมากและมีรอบการทำงานที่ยาวนาน โดยทั่วไปค่าบำรุงรักษาจะมากกว่า 200,000 หยวน และรอบการบำรุงรักษามักจะนานกว่าสองเดือน หลังการบำรุงรักษา อายุการใช้งานของสปินเดิลไฟฟ้าอยู่ที่เพียง 4,000 ถึง 6,000 ชั่วโมง ซึ่งต่ำกว่าอายุการใช้งานของผู้ผลิตสปินเดิลในการซ่อมสปินเดิลไฟฟ้าที่ 6,000 ถึง 10,000 ชั่วโมงมาก
ตามพารามิเตอร์และมาตรฐานที่กำหนด ให้ดำเนินการตรวจจับสถานะแกนหมุนไฟฟ้า ข้อมูลสีแดงแสดงถึงสถานะที่ไม่ดี สีเหลืองแสดงถึงสถานะวิกฤต และสีเขียวแสดงถึงสถานะที่ดี ผลการตรวจจับของสปินเดิลไฟฟ้าแสดงในรูปที่ 1 ถึง 3

รูปที่ 1 ผลการตรวจสอบสปินเดิลไฟฟ้า FZ37

รูปที่ 2 ผลการตรวจสอบสปินเดิลไฟฟ้า JOBS30

รูปที่ 3 ผลการตรวจจับสปินเดิลไฟฟ้า VMC13120U
เราได้เปลี่ยนแนวทางปฏิบัติเดิมในการใช้สปินเดิลไฟฟ้าจนกว่าจะถูกทิ้ง ด้วยการดำเนินการทดสอบสปินเดิลไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง การสร้างบันทึก และตามข้อมูลการทดสอบ เราจะจัดทำคำเตือนการใช้งาน เมื่อสปินเดิลไฟฟ้าเข้าสู่สถานะวิกฤตของประสิทธิภาพทางเทคนิคหรือเพิ่งเข้าสู่สถานะสีแดง เราจะดำเนินการตกแต่งและซ่อมแซมสปินเดิลไฟฟ้า ในเวลานี้ปัญหาโดยทั่วไปคือประสิทธิภาพของแบริ่งสปินเดิลลดลง การสึกหรออย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่กลไกการตัด ส่วนประกอบที่หมุนได้ และส่วนประกอบการซีลและปลอกกรวยของสปินเดิลโดยทั่วไปอยู่ในสภาพที่ดี ดังนั้นราคาในการตกแต่งใหม่ ต่ำ ปกติจะอยู่ที่ประมาณ 100,000 หยวน สปินเดิลไฟฟ้า 8 ชุดแรกที่ได้รับการตกแต่งใหม่ในลักษณะนี้เปิดใช้งานมาเป็นเวลา 7000 ชั่วโมงแล้ว และสถานะประสิทธิภาพทางเทคนิคของสปินเดิลไฟฟ้ายังคงดีอยู่ โดยมีอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่าอายุการใช้งานของสปินเดิลไฟฟ้าที่ได้รับการตกแต่งใหม่และซ่อมแซมก่อนที่จะดำเนินการทดสอบสภาพ นอกจากนี้ค่าซ่อมยังลดลงอย่างมากอีกด้วย ตั้งแต่ปี 2016 ถึง 2018 จากข้อมูลสภาพของสปินเดิลไฟฟ้า พบว่าสปินเดิลไฟฟ้ามากกว่า 10 ตัวได้รับการซ่อมแซม ซึ่งช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายได้มากกว่า 1 ล้านหยวน และช่วยยืดอายุการใช้งานของสปินเดิลไฟฟ้าได้อย่างมาก
3. การบำรุงรักษาแกนหมุนไฟฟ้าเชิงป้องกัน
จากข้อมูลที่วัดได้ ให้ทำการบำรุงรักษาและซ่อมแซมเชิงป้องกันบนสปินเดิลไฟฟ้าเป็นประจำเพื่อรักษาสภาพการทำงานที่ดี
(1) แรงดึงของแกนหมุนไฟฟ้าแตกต่างกันไปตามรุ่นและข้อกำหนดที่แตกต่างกัน แรงดึงของสปินเดิลไฟฟ้าโดยทั่วไปคือ 16-25kN หากแรงดึงของสปินเดิลไฟฟ้าไม่เพียงพอ โดยทั่วไปจะเกิดปัญหากับกลไกการดึง ซึ่งจำเป็นต้องตรวจสอบอย่างรอบคอบ เนื่องจากแรงดึงที่ไม่เพียงพอจะทำให้เครื่องมือหลุดออกจากสปินเดิลในระหว่างการหมุนด้วยความเร็วสูง ส่งผลให้เกิดอุบัติเหตุได้ การตรวจจับแรงตัดของสปินเดิลไฟฟ้าจะแสดงในรูปที่ 4

รูปที่ 4 การตรวจจับแรงเจาะของสปินเดิลไฟฟ้า
(2) หากความแม่นยำทางเรขาคณิตของสปินเดิลไฟฟ้าไม่ดี ขึ้นอยู่กับสถานการณ์ มาตรการต่างๆ เช่น การเปลี่ยนแบริ่งสปินเดิล ก็สามารถซ่อมแซมสปินเดิลได้ ดังแสดงในรูปที่ 5

รูปที่ 5: การตรวจจับความแม่นยำทางเรขาคณิตของสปินเดิลไฟฟ้า
(3) ตรวจสอบสถานะการสั่นสะเทือนทางกล ความสมดุลไดนามิก และสถานะการหยุดสตาร์ทของแกนหมุนไฟฟ้า หากสถานะการสั่นสะเทือนทางกลโดยรวมของสปินเดิลไฟฟ้าไม่ดี จะทำให้การสึกหรอของแบริ่งรุนแรงขึ้น สปินเดิลร้อนขึ้น และลดความแม่นยำในการตัดเฉือนและคุณภาพการตัดเฉือนพื้นผิว ตามข้อกำหนดทางเทคนิคของแกนหมุนไฟฟ้า ให้ปรับสมดุลแบบไดนามิกของแกนหมุนไฟฟ้าโดยการตรวจจับสถานะสมดุลแบบไดนามิก การสอบเทียบสมดุลแบบไดนามิกของสปินเดิลไฟฟ้าโดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับการติดตั้งสลักเกลียวปรับที่เหมาะสมในรูปรับที่ส่วนหน้าของสปินเดิล ควรกำหนดมุมการติดตั้งและคุณภาพของสลักเกลียวตามผลการวัดของเครื่องวัดการสั่นสะเทือน หลังจากที่เครื่องวัดการสั่นสะเทือนทำการตรวจจับสมดุลแบบไดนามิกบนสปินเดิลไฟฟ้าแล้ว เครื่องวัดจะระบุมุมและปริมาณของความไม่สมดุล เจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุงจะปรับสมดุลแบบไดนามิกตามข้อมูลการทดสอบ ทดสอบและปรับซ้ำๆ จนกว่าจะตรงตามข้อกำหนด ดังแสดงในรูปที่ 6
รูปที่ 6 การทดสอบสถานะการสั่นสะเทือนทางกล ความสมดุลไดนามิก และสถานะการหยุดสตาร์ทของสปินเดิลไฟฟ้า
(4) การซ่อมแซมสปินเดิลไฟฟ้าเชิงป้องกัน: สำหรับสปินเดิลไฟฟ้าที่มีโครงสร้างค่อนข้างง่าย หากมีปัญหากับแบริ่งและส่วนประกอบอื่น ๆ ของสปินเดิลหลังการตรวจสอบ มาตรการต่าง ๆ เช่น การเปลี่ยนตลับลูกปืนสปินเดิลและส่วนประกอบอื่น ๆ ล่วงหน้าสามารถหลีกเลี่ยงได้ ประสิทธิภาพของสปินเดิลลดลงอีก การซ่อมแซมตั้งแต่เนิ่นๆ เชิงป้องกันสามารถลดต้นทุนการบำรุงรักษาและยืดอายุการใช้งานของสปินเดิลไฟฟ้าได้ ดังที่แสดงในรูปที่ 7-9 เราได้ดำเนินการซ่อมแซมสปินเดิลไฟฟ้า TRAMEC ก่อนกำหนดเชิงป้องกัน และค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนตลับลูกปืนสปินเดิลต่ำมาก อย่างไรก็ตาม เราไม่ได้ดำเนินการซ่อมแซมก่อนกำหนดจนกว่าสปินเดิลจะใช้งานไม่ได้และส่งไปให้ผู้ผลิตเพื่อทำการซ่อมแซม ค่าบำรุงรักษาแกนหมุนมากกว่า 100,000 หยวน

รูปที่ 7 การบำรุงรักษาสปินเดิลไฟฟ้า TRAC

รูปที่ 8 การติดตั้งส่วนประกอบทางกลของสปินเดิลไฟฟ้า

รูปที่ 9 การเปลี่ยนแบริ่งแกนหมุนไฟฟ้า
4. บทสรุป
การเรียนรู้สถานะและประสิทธิภาพของแกนหมุนไฟฟ้า การตรวจสอบสถานะอายุการใช้งานเต็มรูปแบบของแกนหมุนไฟฟ้า การสร้างตารางประวัติชีวิตเพื่อทำนายอายุการใช้งานของแกนหมุนไฟฟ้า การเตือนและการบำรุงรักษาเชิงป้องกันของแกนหมุนไฟฟ้าตามสถานะของมัน สามารถยืดอายุได้ อายุการใช้งานของแกนหมุนไฟฟ้า 30% ถึง 40% ใช้งานได้ถึง 5,000 ถึง 9,000 ชั่วโมง ลดต้นทุนการบำรุงรักษา และปรับปรุงความแม่นยำในการประมวลผลชิ้นส่วน