S obzirom na zagrijavanje vretena, visoku buku, smanjenu preciznost i nestabilan rad u horizontalnom obradnom centru, kroz detekciju, demontažu i održavanje, upoznati smo sa strukturom vretena, pregledamo i sredimo proces održavanja, sumiramo skup metoda za demontažu, instalaciju, detekciju i podešavanje vretena, vraćamo vretenu pouzdanu tačnost vretena za buduće održavanje.
1. Uvod Vreteno određenog obradnog centra ima grijanje, lošu preciznost i visoku buku, što ne može zadovoljiti relevantne zahtjeve proizvodnog procesa. Prije održavanja, aksijalni odboj vretena je 0,02 mm, radijalni krug vretena je 0,02 mm na bližem kraju, a zakret na 300 mm od bližeg kraja je 0,05 mm. Da bi se vratila tačnost vretena, potrebno je vreteno rastaviti, provjeriti jedan po jedan, zamijeniti istrošene ležajeve i ponovo sastaviti, te otkloniti greške i vratiti točnost. Trenutno ne postoje posebni alati za demontažu i montažu i platforme za održavanje i pregled za održavanje vretena, a kvalitet održavanja je teško garantirati. Ukoliko su demontaža, ugradnja i podešavanje nepravilni, vreteno će biti popravljeno dva puta u kratkom vremenskom periodu, što će ozbiljno uticati na iskorišćenost opreme i efikasnost obrade.
Konzultiranjem priručnika za alatnu mašinu, pažljivim promatranjem dijagrama strukture vretena, pažljivom analizom i razumijevanjem unutarnje strukture vretena, formuliranjem i implementacijom plana održavanja, doradom procesa održavanja, formiranjem skupa ideja za održavanje za rastavljanje, ugradnju, testiranje i podešavanje vretena, te visokokvalitetnim dovršavanjem održavanja vretena.
2. Uvod u komponente obradnog centra 2.1 Kutija vretena
Kutija vretena je instalirana u sredini okvira dvostubnog-stupa. Vreteno se pomiče gore i dolje (Y osa) pomoću dvije linearne kotrljajuće vodilice i par kugličnih vijaka. Servo motor instaliran na gornjem kraju para kugličnih vijaka ima kočnicu -isključeno za napajanje{4}}isključeno kočenje. Motor vretena je ugrađen iza kutije vretena, a uređaj za oslobađanje alata vretena i uređaj za izduvavanje rupa vretena su takođe ugrađeni iza kutije vretena, krećući se gore-dole sa kutijom vretena. Precizno zaustavljanje vretena postiže se enkoderom koji nosi motor vretena. Kretanje kutije vretena gore i dolje usvaja hidraulički sistem ravnoteže. Hidraulični cilindar za balans i akumulator se koriste za dovršenje ravnoteže gore i dolje kutije vretena kako bi se poboljšala tačnost kretanja Y ose i smanjilo opterećenje servo motora Y ose. Zategnutost remena vretena postiže se podešavanjem montažne ploče motora pomoću vijka za podešavanje [1].
2.2 Montaža vretena
Sklop vretena se sastoji od vretena, sklopa prednjeg ležaja vretena, sklopa stražnjeg ležaja vretena, uređaja za rasterećenje remena vretena, uređaja za vuču vretena (stezanje alata) i potporne čahure vretena.
Sklop vretena je ugrađen u potpornu čauru vretena i pričvršćen na kutiju vretena vijcima kroz čeonu stranu prirubnice potporne čahure vretena. Konus rupe za konus vretena je 7:24. Sklop vretena je fino obrađen i posebno sastavljen. Prednji i stražnji sklop ležaja vretena su označeni. Prilikom rastavljanja i ugradnje obratite pažnju na položaj oznake kako biste izbjegli utjecaj na točnost. Paralelizam unutrašnjih i vanjskih odstojnika prednjeg i stražnjeg ležaja sklopa vretena treba biti manji ili jednak 0,003 mm, a ravnost unutrašnjih i vanjskih odstojnika treba biti manja ili jednaka 0,002 mm kako bi se osiguralo predopterećenje sklopa ležaja vretena i tačnost sistema osovine. Krajnja strana potporne čahure vretena i krajnja strana instalacije kutije vretena su strugane i brušene kako bi se osiguralo da je os vretena paralelna sa Z osi i okomita na X os.
2.3 Provlačenje vretena i uređaj za otpuštanje alata
Provlačenje vretena se sastoji od 72 disk opružne ploče. Elastične kandže na kraju vučne rude stežu klin za povlačenje ručke alata u otvoru za konus vretena. Sila stezanja je oko 17800N. Sila stezanja alata se podešava pomoću matice na stražnjem kraju vučne šipke vretena. Hidraulični cilindar instaliran na stražnjem kraju grupe vretena gura vučnu šipku vretena naprijed kako bi oslobodio alat. Položaj otpuštanja alata za vuču vretena podešava se vanjskim navojem hidrauličkog cilindra i zaključava se maticom za podešavanje. Položaji stezanja i otpuštanja alata vretena primaju se i vraćaju nazad pomoću dva blizinska prekidača. Napomena: Kada je vreteno alatne mašine uključeno, alat ili ručku alata prvo treba stegnuti u otvor za konus vretena, a zatim uključiti vreteno. Prednji i stražnji grupni ležajevi vretena i ležajevi potpore za istovar su svi podmazani mašću. Zrak za čišćenje otvora za konus vretena se upuhuje u otvor konusa vretena iz središnjeg otvora spojne šipke vretena kroz zračnu cijev pomoću pneumatskog sustava [2].
2.4 Uređaj za hlađenje alata za vreteno
Sistem za hlađenje šalje rashladni vazduh do rashladne mlaznice na prednjem kraju vretena kroz 5-smerne rupe za hlađenje na čauri za hlađenje vretena da ohladi alat.
2.5 Interno hlađena grupa vretena (podmazivanje ležajeva vretena)
Ležajevi vretena interno hlađene grupe vretena su podmazani mašću, a vreteno ima vanjsko cirkulacijsko hlađenje. Rep vretena se napaja rashladnom tečnošću i komprimovanim vazduhom preko rotacionog zgloba.
2.6 Robot
Promjenu alata između alata vretena i magacina alata dovršava robot s dvostrukom-kandžom. Tokom obrade, magacin alata pre-odabira sljedeći alat za obradu i okreće držač alata (alat) za 90 stepeni da ga pozicionira, čekajući naredbu za promjenu alata. Kada se program završi, svaka koordinatna osa se vraća u položaj promjene alata, a vreteno se istovremeno zaustavlja. Kada se da naredba za promjenu alata, vrata za zamjenu alata se otvaraju i manipulator se proteže kako bi zgrabio alat; nakon što je alat sigurno stegnut kandžom, aktivira se hidraulični cilindar za oslobađanje alata vretena kako bi se oslobodio mehanizam za izvlačenje alata vretena, a otvor za konus vretena se čisti i izduvava; nakon što je otpuštanje alata završeno, manipulator umeće i izvlači hidraulički cilindar alata kako bi izvukao alat iz otvora za konus vretena i otvora za konus čahure alata, a hidraulični cilindar zakretanja okreće manipulator za 180 stepeni da promeni alat; nakon što je alat na mjestu, manipulator ubacuje i izvlači hidraulički cilindar alata kako bi ponovo umetnuo zamijenjeni alat u otvor za konus vretena ili otvor za konus čahure alata u biblioteci alata, a otvor konusa vretena izduvava zrak, hidraulični cilindar alata za oslobađanje vretena se resetuje, a mehanizam za izvlačenje alata vretena {7} otvor kroz disk oprugu; konačno, manipulator se uvlači, vrata za zamjenu alata se zatvaraju i akcija promjene alata je završena [3].
III. Metode i mjere za rješavanje kvarova u preciznosti vretena 3.1 Plan održavanja vretena
Prije održavanja, provjerite i rastavite, uklonite zavrtnje prednjeg poklopca vretena i skinite poklopac. Uklonite zadnji kraj klipa za otpuštanje vretena i na njega spojene cjevovode za ulje i zrak, ispraznite hidraulično ulje u cjevovodu i omotajte otvor cijevi kako biste spriječili da prašina i krhotine uđu u cijev. Uklonite spojnicu koja povezuje vreteno i mjenjač da biste odvojili vreteno od mjenjača. Uklonite okruglu maticu za podešavanje vučne šipke na stražnjem kraju vretena i napravite zapis za referencu tijekom montaže. Uklonite vučnu šipku sa stražnjeg kraja vretena udaranjem naprijed i izvadite disk oprugu. Izvucite navlaku vretena. Skinite čahuru za aksijalno pozicioniranje na stražnjem kraju vretena. Povucite vreteno ulijevo i pomaknite ga. Dok vučete vreteno za pomak, uklonite radijalni cilindrični valjkasti ležaj kucanjem. Skinite prsten za podešavanje, a zatim naizmjence uklonite zavrtnje sigurnosne matice i prednje grupe ležajeva.
Očistite rastavljeno vreteno, vučnu šipku i druge vitke dijelove, nanesite ulje za zaštitu i postavite ih okomito kako biste spriječili savijanje i deformaciju. Zatim rastavite i očistite preostale dijelove, te ih pravilno spremite. Posmatrajte više tokom demontaže vretena, obratite pažnju na neke originalne mere montaže i napravite odgovarajuće oznake i pokušajte da pronađete tačku greške.
Prije montaže svi dijelovi moraju biti strogo očišćeni, a pri montaži treba obratiti pažnju na dodavanje odgovarajuće količine masti na ležajeve. Redoslijed montaže je obrnut prema gore navedenom redoslijedu rastavljanja. Konačno, sklop vretena je otklonjen, instaliran i testiran bez opterećenja.
3.2 Demontaža vretena
1) Provjerite vreteno prije rastavljanja. Provjerite rad vretena na licu mjesta. Kada je brzina vretena 1000 o/min, na stražnjem kraju vretena čuje se očigledan nenormalan zvuk. Vreteno se zaustavlja, držač magnetnog merača se adsorbuje na radni sto, a Y osa se istovremeno pomera nadole. Kontakt indikatora brojčanika sa tačnošću od 0,01 mm pritisnut je na spoljnu površinu vretena. Upotrijebite zupčanik ručnog kotača da pomjerite X os i pronađete gornju tačku. Kontakt indikatora brojčanika je pritisnut na najvišoj tački vanjske površine vretena, što je gornji položaj generatriksa. Vreteno se ručno rotira kako bi vreteno rotiralo za jedan krug. Pokazivač brojčanika skreće dvije mreže, što je 0,02 mm; koristeći istu metodu, pritisnite kontakt indikatora brojčanika na krajnjoj strani šipke jezgre vretena, pomaknite Z os, pritisnite mjerač i nakon što se mjerač nultira, ručno rotirajte vreteno. Pokazivač brojčanika skreće dvije mreže, odnosno aksijalni pomak vretena je 0,02 mm. Otvorite prednji poklopac vretena i provjerite. Sve je normalno, i nema pravca. Pomaknite Y os na najniži kraj da vidite unutrašnju strukturu prijenosa kutije vretena. Na gornjem kraju kutije vretena nalaze se 3 crne gumene cijevi s lijeva na desno. Dvije lijevo su cijevi za ulje koje povezuju uređaj za hlađenje vretena. Otvorite spoj cijevi za ulje i ne vidi se da ulje teče u cijevi za ulje. Pratite cijev za ulje i otkrijte da su ove dvije cijevi za ulje cirkulirajuće cijevi za ulje vretenastog hladnjaka, a druga gumena cijev je cijev rashladne tekućine.
Provjerom radnog stanja frižidera utvrđeno je da je napajanje frižidera bilo normalno. Dalje posmatranje displeja pokazalo je da pumpa frižidera ne radi, a rashladni uređaj ne radi. Otvorite zadnji poklopac frižidera i pazite da se lopatice ventilatora motora pumpe za hlađenje ne okreću, a ventilator za hlađenje ne rotira. Upotrijebite multimetar da izmjerite osigurače staklene cijevi na tri kruga, od kojih su svi netaknuti. Upotrijebite odvijač da snažno pritisnite lijevi kontaktor i ustanovite da se motor za hlađenje okreće. Međutim, kada se odvijač ukloni, kontakti kontaktora se resetuju i motor za hlađenje se zaustavlja. Koristite isti metod da snažno pritisnete desni kontaktor i ustanovite da ventilator za hlađenje frižidera radi. Kada pritisak prestane, kontakti kontaktora se resetuju i ventilator za hlađenje prestaje da radi. Nakon gore navedenih operacija ustanovljeno je da postoji problem sa upravljačkim krugom hladnjaka. Daljnjim pregledom utvrđeno je da postoji problem sa kontrolnom pločom u donjem lijevom uglu. Nakon zamjene ploče sa istim specifikacijama, hladnjak je radio normalno, a vretenasti rashladni uređaj je normalno cirkulirao.
Kada je brzina vretena bila 1000 o/min, bilo je u praznom hodu 30 minuta, a nenormalna buka je i dalje postojala. Kada je brzina promijenjena na 800 o/min, buka je postala jača. Sveobuhvatna analiza je pokazala da je potrebno rastaviti sklop vretena, zamijeniti ležajeve i pred-zategnuti ležajeve [4].
2) Uklonite perifernu zaštitnu ploču kutije vretena i periferne cjevovode za ulje i plin i vodove na vretenu. Zaustavite mašinu u položaju koji je pogodan za rastavljanje vretena, pritisnite dugme za zaustavljanje u nuždi i isključite glavno napajanje, rastavite pregradu ili štit na kutiji vretena i druge periferne dodatke koji ometaju demontažu, označite naftovode i gasovode i položaje prekidača za detekciju prilikom hvatanja i otpuštanja alata, a zatim ih uklonite. Uklonite hidraulični cilindar da biste otpustili alat kako biste otkrili stražnji poklopac vretena.
3) Otpustite remen na remenici vretena. Otpustite pričvrsne vijke na motoru vretena, olabavite remen, tako da se remenica može odvojiti od remena, zatim olabavite zavrtnje za zaključavanje na krajnjoj strani konusnog otvora vretena, stavite aluminijumsku šipku na zadnji kraj vretena da izbijete vreteno, i vreteno se rastavlja.
3.3 Demontaža vretena
Struktura vretena je prikazana na slici 1. Skinite stražnji poklopac, odvrnite maticu, izvadite potisnu šipku sa prednjeg kraja, izvadite disk oprugu sa stražnje strane, pregledajte i očistite i dovedite u red.
Slika 1 Struktura vretena
1-osovinska jezgra 2-prednji krajnji poklopac 3-osovinsko sjedište 4, 8-ležaj 5-prva matica za zaključavanje 6-prolazni otvor
7- Disk opruga 9-Poklopac za prašinu 10-Prvi luk zupčaste remenice 11-Druga sigurnosna matica
12-Drugi luk zupčaste remenice 13-Matica 14-Treća matica za zaključavanje 15-Poklopac stražnjeg kraja 16-Potisna šipka
17-Prvi odstojnik 18-Drugi odstojnik 19-Povucite kandžu 20-Vijak Postepeno uklonite remenicu i uklonite poklopac za prašinu. Prilikom demontaže ležaja vretena ustanovljeno je da je polomljen držač dvorednog potisnog radijalnog kugličnog ležaja na prednjem kraju vretena. Ovaj fenomen je tačka kvara vretena. Ležaj treba zamijeniti i prethodno zategnuti. Očistite rastavljene dijelove kerozinom i provjerite ima li udubljenja i istrošenosti, posebno referentnu površinu za ugradnju i krajnji dio odstojnog prstena [5].
3.4 Montaža vretena
Pričvrstite vreteno na radni sto i ravnomjerno nanesite sloj ulja za podmazivanje na vanjsku površinu jezgre vretena. Ugradite donji odstojnik na vanjsku površinu prednjeg kraja jezgre vretena. Paralelnost odstojnog prstena treba kontrolisati unutar 0,002 mm. Nakon što ravnomjerno nanesete mast u razmak između držača i kuglice ležaja, postavite ležaj leđa uz leđa na vanjsku površinu prednjeg kraja jezgre vretena. Ugradite unutrašnje i vanjske odstojnike. Paralelnost unutrašnjeg i vanjskog odstojnika je unutar 0,002 mm. Nastavite sa ugradnjom ležajeva prema kombinaciji ležajeva. Prvo instalirajte prednju potpornu grupu vretena, a zatim postavite stražnju potpornu grupu vretena. Ugradite odstojnik unutrašnjeg prstena i sigurnosnu maticu (vidi sliku 2), prethodno-zategnite sklop ležaja i ugradite sigurnosnu maticu prema dimenzijama za demontažu.
Slika 2 Ugradite odstojnik unutrašnjeg prstena i sigurnosnu maticu na prednji sklop ležaja Nakon podešavanja sigurnosne matice, pomoću mikrometra provjerite jesu li unutarnji i vanjski odstojnici unutar 0,01 mm od središnje točke vretena, a pomoću mikrometra provjerite je li ravnost krajnje površine ležaja unutar 0,002 mm, kao što je prikazano na slici 3.
Slika 3 Koristite mikrometar za provjeru unutrašnjih i vanjskih odstojnika i ravnosti kraja ležaja. Pričvrstite mikrometar na ležaj kako biste provjerili radijalno strujanje slobodnog kraja vretena na 0,005 mm. Ako odstupa od tolerancije, potrebno ga je podesiti pomoću zavrtnja protiv -otpuštanja na sigurnosnoj matici. Ugradite stražnji potporni ležaj jedan uz drugi. Prvo obrišite unutrašnju površinu čahure sa utorom za cirkulaciju hlađenja, ravnomjerno nanesite sloj masti na unutrašnju površinu čahure, a zatim zašrafite jezgro vretena sa sklopom ležaja u čahuru, odnosno sastavite pokretne i statične dijelove sklopa vretena [6].
Ugradite odstojni prsten i montažnu maticu za blokiranje u nizu, i prethodno-zategnite stražnju potpornu grupu ležaja vretena (pogledajte sliku 4).
Slika 4 Prethodno zatezanje stražnje potporne grupe vretena prikazano je na slici 5. Instalirajte prednji poklopac vretena, postavite vreteno vodoravno na V- blok i pomoću mjernog senzora podesite razmak unutar 0,03 mm. Upotrijebite mikrometar da provjerite radijalno strujanje vretena unutar 0,002 mm i koristite sigurnosnu maticu za podešavanje. Sastavite uređaj za provlačenje. Sastavite hidraulični cilindar za otpuštanje alata, ugradite sinhroni remenicu i ugradite vreteno i periferne dodatke.
Slika 5 Ugradnja i podešavanje prednjeg poklopca vretena 3.5 Test vretena
Ispitivanje vretena treba izvoditi postepeno od male brzine do velike brzine, a radni hod treba da bude duži od 2h, dok velika-brzina rotacije ne smije biti veća od 30 min. Temperaturu ležaja treba provjeriti u svakom trenutku tokom rada alatne mašine. Temperatura kotrljajućeg ležaja vretena ne bi trebalo da pređe 70 stepeni pri najvećoj brzini. Tokom rada obratite pažnju na zvuk rotacije mašine. Ako radi normalno, zvuk bi trebao biti ujednačen zvuk zujanja; ako je nenormalan, emitirat će različite zvukove, kao što su buka zupčanika, lagano kucanje, promukli zvuk trenja ili zveket metalnog sudara, itd. [7]. IV. Zaključak Kontinuiranom praksom i akumulacijom, demontažom i popravkom vretena obradnog centra, riješeno je grijanje vretena opreme, loša preciznost i velika buka, te je vraćena tačnost vretena. U tom procesu upoznao sam mehaničku strukturu vretena alatne mašine, savladao metode popravke, montaže i podešavanja, stekao bogato iskustvo održavanja i pružio pouzdane tehničke podatke za buduće održavanje opreme.
