Navodila za pregled in vzdrževanje krogličnih vijakov

Začnite tukaj: Povežite svoj simptom z vzrokom

Preden kar koli razstavite, ugotovite, kaj stroj dejansko počne. Ista komponenta - obrabljen podporni ležaj, na primer - lahko povzroči različne simptome, odvisno od tega, kako je odpovedala. Delo od simptoma nazaj je hitrejše in zanesljivejše kot preverjanje vseh komponent po vrsti.

Uporabite to tabelo kot svojo vstopno točko. Oddelki od 1 do 5 pod vsakim podrobno obravnavajo eno področje.

Oddelek 1: Aksialna zračnost podpornega ležaja

Podporni ležaji držijo gred vijaka v fiksnem aksialnem položaju na vsakem koncu. Ko razvijejo zračnost - zaradi ohlapnih protimatic, obrabljenih obročev ali nepravilne prednapetosti -, se gred vijaka pod obremenitvijo premakne osno. To aksialno gibanje preide neposredno v napako pri pozicioniranju in je eden najpogostejših vzrokov za zračnost v CNC strojih.

Kako pravilno izmeriti aksialno zračnost

Meritev je treba opraviti neposredno na gredi vijaka, ne na matici ali mizi stroja. Merjenje na mizi združuje več virov napak in onemogoča izolacijo ležaja.

Potrebna oprema:Magnetni-osnovni indikator z številčnico, ločljivost 0,001 mm ali boljša.

Postopek:

1. Indikator s številčnico namestite na fiksno referenčno površino - okvir stroja ali težko vpenjalo, privijačeno na mizo. Konica sonde se mora dotikati končne ploskve osi vijaka, središče na osi gredi.
2. Pritrdite matico, da med preskusom ne more potovati vzdolž gredi. Ne dovolite, da matica povzroči aksialno reakcijsko silo -, kar bi obremenilo matico in ne ležaj.
3. Z roko uporabite enakomerno aksialno potisno silo na gred, približno 10–20 N. Upoštevajte odčitek indikatorja.
4. Uporabite enakomerno aksialno vlečno silo v nasprotni smeri z enako silo. Upoštevajte branje.
5. Celotno premikanje indikatorja med potiskom in vlečenjem je aksialna zračnost sklopa podpornega ležaja.

Tolmačenje:

• Manj kot 0,005 mm: sprejemljivo za večino CNC aplikacij.
• 0,005–0,015 mm: meja. Preden se odločite za zamenjavo, ponovno preverite stanje podložke prednapetosti in navor protimatice.
• Več kot 0,015 mm: zračnost ležaja prispeva k napaki pri pozicioniranju. Pred ponovnim sestavljanjem raziščite vzrok.

Kaj pove meritev:

Če je zračnost prisotna, vendar so obroči ležajev gladki, ko jih vrtite z roko, je najverjetnejši vzrok zrahljana protimatica ali prednapeta podložka, ki se je sčasoma stisnila. Ponovno privijte protimatico na pravi navor in ponovno preverite. Če se zračnost povrne v kratkem obdobju delovanja, je podložka utrujena in jo je treba zamenjati.

Če je prisotna zračnost in je ležaj ob vrtenju na otip hrapav, zarez ali ima zaznavno radialno nihanje, je sam ležaj obrabljen in ga je treba zamenjati. Prilagoditev prednapetosti na obrabljenem ležaju zagotavlja le začasno izboljšanje.

Pravilna prednapetost za nosilne ležaje

Podporni ležaji na krogličnih vretenih so običajno kotni ležaji, nameščeni v fiksni-fiksni ali fiksni-brez konfiguraciji. Pravilen pogoj za namestitev je rahla aksialna prednapetost -, ki je dovolj, da odpravi notranjo zračnost in prepreči zrahljanje ležaja pri vzvratnih obremenitvah, vendar ne toliko, da bi povzročilo prekomerno segrevanje ali skrajšalo življenjsko dobo ležaja.

Pravilno prednapet podporni ležaj ne sme pokazati nobenega zaznavnega aksialnega gibanja pod silo roke 10–20 N, ki deluje na konec gredi. Gred se mora vrteti gladko brez zarez ali sprememb upora. Po delovanju pri delovni hitrosti 15–30 minut mora biti ohišje ležaja toplo na dotik (30–50 stopinj nad temperaturo okolja), vendar ne vroče.

Če nameščate nadomestni ležaj, uporabite isto specifikacijo ležaja kot originalni. Kotni kontaktni ležaji za podporo s krogličnim vijakom so običajno na voljo v konfiguracijah kontaktnega kota 15 stopinj, 25 stopinj ali 60 stopinj - prvotni kontaktni kot je treba ohraniti, saj imajo različni koti različno aksialno obremenitev in togost.

Razdelek 2: Pregled in popravilo zračnosti matice

Aksialna zračnost v matici je povezana z-obrabo, ne pa z nastavitvijo-na enak način kot prednapetost ležaja. Kroglice in vodila v matici se sčasoma kopičijo mikro-obrabo, kar postopoma povečuje notranjo zračnost med kroglo in kanalom. Ko ta razdalja postane dovolj velika, se pokaže kot zračnost na mizi stroja - najbolj vidno kot napaka položaja, ki se pojavi le, ko os obrne smer.

Merjenje zračnosti matice

Pred merjenjem zračnosti matice preverite, ali je aksialna zračnost nosilnega ležaja znotraj specifikacij (1. razdelek) in ali so vsi vijaki prirobničnega priključka priviti (3. razdelek). Kateri koli od teh dejavnikov, če je prisoten, bo onesnažil meritev zračnosti matice.

Postopek:

1. Indikator s številčnico namestite na mizo stroja (ne na matico ali gred), tako da se sonda dotakne fiksne reference na okvirju stroja.
2. Zapeljite os do sredine njenega pomika in se ustavite.
3. Uporabite rahlo osno obremenitev mize v pozitivni smeri (potisnite) in nastavite indikator na ničlo.
4. Uporabite rahlo aksialno obremenitev v negativni smeri (poteg) z enako silo.
5. Odčitek indikatorja je celotna osna zračnost v matici, ob predpostavki, da je že potrjeno, da je zračnost ležaja znotraj specifikacije.

Sprejemljiva razdalja je odvisna od aplikacije. Za splošno avtomatizacijo z natančnostjo C7 je pogosto sprejemljivo do 0,05 mm. Za CNC obdelavo z zahtevami glede natančnosti C5 mora biti razmik matice običajno pod 0,01–0,02 mm.

Dvojna matica (serija DFU): nastavitev zračnosti

Dizajni z dvojno-matico -, kot je serija DFU -, uporabljajo natančen distančnik med obema polovicama matice za ustvarjanje notranje prednapetosti. Ko se pojavi zračnost, lahko distančnik zamenjate z nekoliko debelejšim, da obnovite prednapetost in odpravite zračnost.

Potrebno povečanje debeline distančnika je odvisno od izmerjene zračnosti in geometrije krogelnega kroga. Kot izhodišče bo povečanje distančnika za 1,5–2-kratnik izmerjene zračnosti približno vzpostavilo ničelno zračnost. Fina nastavitev se izvede z merjenjem zračnosti po vsaki menjavi distančnika, dokler ni dosežen cilj.

Po nastavitvi zaženite os skozi njen polni hod pri normalni hitrosti in preverite temperaturo matice. Pravilno vnaprej napeta dvojna matica bo delovala 5–10 stopinj topleje kot enojna matica s prilagojeno razdaljo-. Če se matica po prilagoditvi bistveno bolj segreje od tega, je bilo povečanje distančnika preveliko in je prednapetost prevelika - nazaj na naslednjo manjšo velikost distančnika.

Upoštevajte, da lahko nastavitev distančnika kompenzira le razmik, ki ga povzroči obraba. Če so na kanalih vidne luknjice, luščenje ali poškodbe površine, nastavitev distančnika ne bo povrnila natančnosti - je treba sklop matice zamenjati.

Enojna matica (serija SFU): kdaj prilagoditi in kdaj zamenjati

Izvedbe z eno-matico nimajo mehanizma za prilagajanje distančnika. Notranja zračnost je določena s premerom krogle in geometrijo vodila. Ko pride do zračnosti zaradi obrabe, obstajata dve možnosti:

Možnost 1 - Zamenjaj s prevelikimi žogami

Če je obraba manjša (izmerjena zračnost manjša od 0,05 mm in brez vidnih poškodb dirkalne steze), lahko zamenjava kroglic z nekoliko večjim premerom obnovi notranjo prednapetost in odpravi zračnost. Standardni koraki za zamenjavo krogle so +0.025 mm in +0.050 mm nad nazivnim premerom krogle.

Preden to poskusite, preglejte kanale vizualno in na otip. Potegnite s prstom po izpostavljeni osi vijaka na območju, ki ga je pokrivala matica. Dirkalna steza mora biti gladka in enotna. Če čutite grebene, luknjice ali hrapavost, zamenjava krogle ne bo obnovila zmogljivosti - geometrija dirkalne steze ni več pravilna ne glede na velikost krogle.

Pri zamenjavi kroglic je treba vse kroglice v tokokrogu zamenjati z isto serijo in enakim razredom prevelike velikosti. Mešanje kroglic različnih premerov - tudi za 0,005 mm - ustvarja neenakomerno porazdelitev obremenitve in pospešuje obrabo obremenjenih kroglic. Naročite celoten nadomestni komplet namesto posameznih žog.

Po namestitvi prevelikih krogel preverite vrtilni moment z ročnim vrtenjem gredi. Upor bi moral biti nekoliko večji kot prej (prednapetost se je povečala), vendar mora biti vrtenje gladko skozi celoten hod. Če se gred na kateri koli točki zdi tesna ali neenakomerna, je prevelik korak prevelik za dejansko stanje obrabe - pojdite nazaj na manjši korak.

Možnost 2 - Zamenjajte matico ali celoten sklop vijaka-in-matice

Če je vidna obraba dirkalne steze, če izmerjena zračnost presega 0,05 mm ali če je zahteva za natančnost C5 ali višja, je treba sklop matice zamenjati in ne nastaviti. Za serijo SFU so nadomestne matice na voljo kot standardna zaloga in jih je mogoče namestiti brez zamenjave gredi vijaka, če je sama gred nepoškodovana.

Ko naročate nadomestno matico, navedite nazivni premer vijaka, vodilo in vrsto matice. Če prvotna stopnja natančnosti ni znana, izmerite premer gredi vijaka in vodilo z mikrometrom in merilnikom koraka - to običajno zadostuje za identifikacijo pravilne zamenjave.

Oddelek 3: Prirobnična povezava in mehanska ohlapnost

Ohlapni vijaki s prirobnico so eden najpogosteje spregledanih virov navideznega odmika krogličnih vijakov. Matica je pritrjena na nosilec stroja preko površine prirobnice, pritrjena s štirimi ali več vijaki z glavo. Sčasoma lahko vibracije in vzvratne obremenitve postopoma sprostijo te vijake, kar povzroči razmik med površino prirobnice in vozičkom.

To vrsto ohlapnosti je enostavno napačno diagnosticirati kot zračnost matice ali zračnost ležaja, ker je simptom - zračnost na mizi - enak. Razlika je v tem, da ima ohlapnost prirobnice značilnost: ko potiskate in vlečete mizo z roko, medtem ko opazujete telo matice, se bo matica nekoliko premaknila glede na nosilec, če je prirobnica ohlapna. Z zračnostjo matice ostane telo matice pritrjeno, gred pa se premika znotraj nje.

Postopek pregleda:

1. Pri mirujočem stroju in omogočenih servo pogonih potisnite in povlecite mizo z roko, medtem ko opazujete vmesnik med prirobnico matice in površino vozička.
2. Vsako vidno odpiranje reže ali premikanje na tem vmesniku potrjuje ohlapnost prirobnice.
3. Z momentnim ključem preverite vsak vijak prirobnice glede na specifikacijo za to velikost in razred vijaka. Ne zanašajte se na občutek - vijaki s prirobnico, ki se z roko počutijo "tesno", so pogosto prenizki.
4. Če je bil kateri koli vijak ohlapen, ponovno privijte vse vijake v križnem vzorcu na predpisani navor, nato ponovno preverite meritev razmika mize.

Preprečevanje:Med prvo namestitvijo in po morebitni ponovni namestitvi nanesite spoj-za varovanje navojev na vijake prirobnice. To ne prepreči odstranitve s standardnim ključem, vendar prepreči-rahljanje zaradi vibracij.

Razdelek 4: Mazanje - Diagnosticiranje in odpravljanje težav pri servisiranju

Napake pri mazanju pri krogličnih vretenih med obratovanjem se kažejo drugače kot težave, obravnavane pri namestitvi. Pri stroju, ki deluje več mesecev ali let, so najpogostejše težave z mazanjem izčrpanost maziva, degradacija maziva in blokirane dovodne linije v centraliziranih sistemih.

Prepoznavanje težav z mazanjem

Najzgodnejši in najzanesljivejši indikator težave z mazanjem je povišanje temperature na matico. Ko mazalni film postane nezadosten, se poveča trenje v kroglični -stezi in matica se segreje. Izhodiščna temperatura, zabeležena ob zagonu -, ali preprosto dosledna delovna temperatura, opazovana skozi čas -, naredi ta trend zaznaven, preden povzroči škodo.

Drugi indikatorji:

• Povečanje hrupa, zlasti zvok z višjo-frekvenčnostjo med gibanjem (ne nizkofrekvenčna-resonanca težave z mehansko ohlapnostjo)
• Povečan pogonski tok pri konstantni hitrosti, viden na monitorju servo pogona
• Hrapavost ali sprememba upora, ko se os premika počasi ročno z onemogočenimi pogoni

Če je kar koli od tega prisotno, ne nadaljujte z delovanjem stroja pri normalni obremenitvi in ​​hitrosti. Najprej dodajte mazivo in ponovno preverite.

Dodajanje maziva delujoči napravi

Za matico z nastavkom za mast počasi vbrizgajte mast skozi nastavek, medtem ko os miruje. Uporabite isto vrsto maziva, kot ste jo uporabili pri namestitvi - ne mešajte vrst masti. Tipičen dopolnilni odmerek za orešček SFU 2005 je 0,3–0,5 grama; za večji DFU 3210 približno 1–1,5 grama.

Po dodajanju masti zaženite os skozi več počasnih polnih-ciklov giba, preden se vrnete v normalno delovanje. Temperaturo matice spremljajte 15–30 minut po ponovni vzpostavitvi običajne hitrosti. Če se temperatura vrne na izhodiščno vrednost, je težava z mazanjem odpravljena. Če ostane povišan, je težava morda naprednejša - preglejte matico, ali je kontaminirana ali poškodovana.

Blokirane centralizirane mazalne cevi

Pri strojih s centraliziranimi sistemi za mazanje z oljem so blokade v distribucijskih vodih ali dozirnih ventilih pogost vzrok za lokalno okvaro mazanja - zdi se, da sistem deluje, vendar eno ali več krogličnih vretenc ne prejema ustreznega olja.

Simptomi blokirane linije so lokalizirani: ena os je vroča ali hrupna, medtem ko so druge normalne. Za diagnosticiranje odklopite dovodni vod na priključku matice in ročno sprožite impulz mazanja s krmilnika stroja. Olje bi moralo priteči iz odklopljenega voda v nekaj sekundah. Brez pretoka ali zelo počasen pretok potrjuje blokado.

Zamašitve se najpogosteje pojavijo na dozirnih ventilih ali na samem priključku matice, zlasti če je bilo mazivo zamenjano brez izpiranja sistema. Odstranite blokado tako, da odklopite prizadeti segment linije in prepihate s stisnjenim-zrakom pod nizkim{1}}tlakom ali z zamenjavo dozirnega ventila, če ga ni mogoče očistiti.

Po čiščenju ponovno priključite napeljavo, sprožite več impulzov ročnega mazanja in preverite pretok na priključku matice, preden ponovno priključite.

Kontaminacija znotraj oreha

Če stroj deluje v okolju s kovinskimi ostružki, hladilno tekočino ali drobnim prahom, bo kontaminacija, ki vstopi v matico, pospešila obrabo in lahko povzroči nenadne okvare. Znaki kontaminacije vključujejo upor peska, ko se os premakne z roko, temno ali razbarvano mast, ki je vidna na tesnilih matice, in hitro ponovitev zračnosti po nastavitvi.

Če je kontaminacija potrjena, je treba matico odstraniti in očistiti pred ponovnim mazanjem. Ne dodajajte sveže masti na kontaminirano mast - delci bodo še naprej drgnili kanale ne glede na količino maziva.

Stanje tesnila matice je treba preveriti vsakič, ko matico odstranite. Obrabljena ali poškodovana ustna tesnila omogočajo vdor kontaminacije ne glede na pogostost mazanja. Nadomestna tesnila so na voljo za večino standardnih modelov matice in jih je treba zamenjati kot nekaj samoumevnega vsakič, ko matico odstranite s stroja.

Razdelek 5: Težave s parametri servo pogona

Vse težave s krogličnimi vijaki niso mehanske. Nekateri simptomi vibracij, plazenja in nestabilnosti položaja imajo glavni vzrok v nastavitvah parametrov servo pogona in ne v mehanskih komponentah.

Ključna razlika je naslednja: mehanske težave so ponavadi dosledne in ponovljive - isti simptom pri istem položaju ali hitrosti, vsak cikel. Težave s servo parametri so ponavadi spremenljive - simptom se spreminja s hitrostjo, obremenitvijo ali temperaturo ali pa se pojavi in ​​izgine brez očitnega mehanskega vzroka.

Dobiček zanke položaja

Ojačanje zanke položaja (Kp) določa, kako agresivno se servo odziva na napako položaja. Če je Kp nastavljen previsoko za mehansko togost osi -, kar se lahko zgodi po zamenjavi krogličnega vretena, spremembi obremenitve ali spremembi orientacije osi -, bo os nihala ali vibrirala, zlasti med pospeševanjem in zaviranjem ter zlasti pri nizki hitrosti.

Če se ta vzorec ujema z opaženim simptomom, znižajte Kp za 10–20 % in ponovite test. Pravilen Kp je najvišja vrednost, ki zagotavlja stabilno, gladko gibanje brez nihanja v celotnem območju hitrosti in obremenitve aplikacije.

Ojačanje zanke hitrosti in integral

Dobiček zanke hitrosti (Kv) in integralna časovna konstanta nadzirata, kako se pogon odziva na napako hitrosti. Neusklajeni parametri hitrostne zanke povzročajo plazenje ali lovljenje pri nizki hitrosti - os se premika v seriji majhnih sunkov in ne gladko.

Ta simptom se pogosto zamenjuje z zračnostjo krogličnega vijaka, ker oba povzročita sunkovito gibanje pri vzvratni vožnji. Razlika: zračnost povzroči dosledno mrtvo cono (razpon vrtenja motorja brez premikanja osi), medtem ko težava s hitrostno zanko povzroči neenakomerno gibanje v celotnem gibu, ne samo pri obračanju.

Kdaj poklicati strokovnjaka za servo

Uravnavanje servo parametrov na sodobnem pogonu je iterativno in zahteva dostop do nadzora pogona in funkcij samo{0}}uglaševanja. Zgornji opis ponuja izhodišče za ugotavljanje, ali je težava povezana s-parametrom, vendar mora popolno optimizacijo opraviti nekdo, ki pozna določen pogonski sistem, ki se uporablja.

Če so bili servo parametri nespremenjeni, vendar se je pojavila težava po mehanskem popravilu (zamenjava ležaja, zamenjava matice ali nastavitev prednapetosti), ima nova mehanska konfiguracija drugačne karakteristike togosti in pogonske parametre bo treba ponovno-optimizirati za novo stanje.

Urnik preventivnega vzdrževanja

Najbolj stroškovno{0}}učinkovito vzdrževanje je tisto, ki preprečuje okvare, namesto da se nanje odzove. Spodnji razpored je začetni okvir - pravilni intervali za določen stroj so odvisni od njegovega delovnega cikla, okolja in zahtev glede natančnosti ter jih je treba prilagoditi na podlagi dejanskih izkušenj s tem strojem.

Ko pregled pokaže, da je potrebna zamenjava

Nekaterih pogojev ni mogoče popraviti s prilagoditvijo ali ponovnim mazanjem. Če inšpekcijski pregled odkrije kar koli od naslednjega, je treba prizadeto komponento zamenjati in ne vrniti v uporabo:

• Vidne luknjice, luščenje ali luščenje na kanalu gredi vijaka ali znotraj matice
• Sprememba barve krogle (modro ali rjavo niansiranje kaže na toplotno poškodbo zaradi okvare mazanja)
• Vijak z vidnim lokom ali poškodbo profila navoja
• Podporni ležaji z grobim ali zarezanim vrtenjem, ki se po čiščenju in ponovnem mazanju ne izboljša
• Tesnila matice, ki so strgana, otrdela ali niso več v stiku z gredjo

Za serije SFU in DFU so nadomestne matice na zalogi kot standardni artikli in jih je mogoče namestiti na obstoječo gred vijaka, če je gred nepoškodovana, s čimer se izognete stroškom in izpadom zaradi zamenjave celotnega sklopa.