Шпиндель верстата відноситься до осі, яка приводить в рух заготовку або інструмент для обертання на верстаті. Шпиндель верстата зазвичай складається з шпинделя, підшипників і деталей трансмісії (шестерні або шківи). У практичному застосуванні існує два основних типи високошвидкісних шпинделів:
Один — високошвидкісний електричний шпиндель з нульовою передачею. Цей тип шпинделя має гарну точність обертання та стабільність, оскільки він приймає інтегровану структуру двигуна та шпинделя верстата та зазнає точної корекції динамічного балансу, але вихідний крутний момент і потужність обмежені.
Інший тип — шпиндель, який поєднує шпиндельний двигун зі змінною частотою та механічний механізм зміни швидкості. Крутний момент і вихідна потужність цього типу шпинделя набагато більші, але точність обертання та стабільність відносно гірші. Тому для цього типу шпинделя вирішальним є те, як правильно спроектувати шпиндель верстата та його компоненти, щоб вплинути на точність обробки верстата.
Загальні несправності та рішення для шпинделів верстатів з ЧПК
1. Шпиндель без перетворення частоти не обертається
Причини несправності та методи лікування:
① Причина механічної несправності трансмісії: перевірте, чи не зламано пасову передачу, чи верстат знаходиться на нейтральній передачі.
② Трифазне джерело живлення шпинделя відсутнє або неправильне: перевірте джерело живлення та поміняйте будь-які дві лінії живлення.
③ Помилка підключення ланцюга: уважно перегляньте інструкцію з підключення ланцюга, щоб переконатися, що підключення правильне.
④ Система не має відповідного вихідного сигналу керування шпинделем: використовуйте мультиметр, щоб виміряти вихідний сигнал системи. Якщо вихідний сигнал керування шпинделем відсутній, необхідно замінити відповідні компоненти IC або відправити його на завод для ремонту.
⑤ Система має відповідний вихідний сигнал керування шпинделем, але лінія живлення та лінія вихідного сигналу керування пошкоджені або компоненти пошкоджені: використовуйте мультиметр, щоб перевірити ланцюг живлення між системою та двигуном шпинделя, чи ланцюг керування сигналом зламаний; чи погано контактують контакти між з’єднувальними лініями; чи не пошкоджені контактор змінного струму і реле постійного струму; перевірити, чи немає перевантаження по струму в термореле; перевірити, чи не перегорів запобіжник тощо.
2. Шпиндель з інвертором не обертається
Причини несправності та методи лікування:
① Викликано несправністю механічної трансмісії: перевірте, чи не зламано пасову передачу, чи верстат знаходиться в нейтральному положенні.
② Відсутнє трифазне джерело живлення шпинделя: перевірте джерело живлення та поміняйте будь-які дві лінії живлення.
③ Параметри керування інвертором системи ЧПУ не ввімкнено: перевірте керівництво системи, ознайомтеся з параметрами інвертора та змініть їх.
④ Лінійне підключення між системою та інвертором неправильне: перевірте інструкцію з підключення системи та інвертора, щоб переконатися, що підключення правильне.
⑤ Аномальна вихідна аналогова напруга: скористайтеся мультиметром, щоб перевірити, чи аналогова вихідна напруга системи є нормальною; перевірте, чи лінія аналогового сигналу напруги підключена правильно чи має поганий контакт, і чи аналогова напруга, отримана інвертором, відповідає.
⑥ Порушена частина контролю потужності або пошкоджені компоненти: перевірте, чи надійно підключені контакти ланцюга живлення шпинделя, чи не порушено ланцюг, чи не пошкоджено реле постійного струму та чи не перегорів запобіжник.
⑦ Параметри інвертора не налаштовані належним чином: інвертор містить вибір режиму керування, який розділений на режим керування шпинделем панелі інвертора, режим керування шпинделем системи NC тощо. Якщо режим керування системою NC не вибрано, система не може керувати шпинделем і змінити цей параметр; перевірте, чи відповідні налаштування параметрів прийнятні.
3. Швидкість шпинделя (шифт шпинделя) без перетворення частоти не контролюється.
Метод усунення причини несправності:
① Система не має вихідного сигналу керування S01-S04: перевірте, чи система має вихідний сигнал керування перемиканням передач. Якщо ні, це системна помилка, замініть IC або відправте її на завод для ремонту.
② Несправність лінії з’єднання: якщо система має вихідний сигнал керування перемиканням, перевірте, чи немає розриву ланцюга чи поганого контакту в кожній лінії з’єднання, а також перевірте, чи не пошкоджено реле постійного струму або контактор змінного струму.
③ Двигун шпинделя пошкоджено або коротко замкнено: перевірте двигун шпинделя.
④ Машина не на передачі: увімкніть передачу.
4. Шпиндель не має гальма
Метод усунення причини несправності:
① Ненормальний гальмівний ланцюг або пошкоджені компоненти високої напруги: перевірте, чи не пошкоджено палю моста, запобіжник і контактор змінного струму; перевірте, чи не розімкнуто високовольтне коло.
② Час гальмування недостатньо довгий: відрегулюйте параметри часу гальмування системи або інвертора.
③ Система не має вихідного сигналу гальмування: замініть внутрішні компоненти або відправте її на завод для ремонту.
④ Параметри керування інвертором не налаштовані належним чином: зверніться до посібника з експлуатації інвертора та правильно встановіть параметри інвертора.
5. Шпиндель зупиняється одразу після запуску.
Метод усунення причини несправності:
① Час вихідного імпульсу системи недостатній: відрегулюйте час виведення коду M системи.
② Інвертор перебуває в стані стрибка: зверніться до посібника з експлуатації інвертора та встановіть параметри.
③ Компоненти керування шпиндельного ланцюга пошкоджені: перевірте, чи контакти в ланцюзі знаходяться в хорошому контакті, а також перевірте, чи не пошкоджено реле постійного струму та контактор змінного струму, через що контакти не самоблокуються.
④ Коротке замикання двигуна шпинделя, що спричиняє захист теплового реле: знайдіть причину короткого замикання та скиньте термореле.
⑤ Схема керування шпинделем не має схеми самоблокування, але встановлює параметри на вихід імпульсного сигналу, щоб шпиндель не міг працювати нормально: змініть параметри запуску та зупинки шпинделя керування системою на режим керування рівнем.
6. Обертання шпинделя не може зупинитися.
Метод усунення причини несправності:
Контактор змінного струму або реле постійного струму пошкоджено, довготривала тяга, і не може контролюватись: замініть контактор змінного струму або реле постійного струму.
