Spindel – Drehmaschine – Leitfaden zur Fehlerbehebung

Lathe Spindle Inspection Report

Laden Sie die untenstehende Checkliste zum Inspektionsbericht der Drehmaschinenspindel herunter und füllen Sie sie aus, bevor Sie Werkstücke austauschen.

Spindel – Drehmaschine – Service-Checkliste

Section 1: Introduction

HINWEIS: Obwohl sich diese Anleitung auf die Fehlerbehebung der Hauptspindel bezieht, können viele der Symptome in der Symptomtabelle auf die Gegenspindel bezogen werden.

Die häufigsten Probleme mit einer Drehmaschinenspindel sind Vibrationen, Geräusche und die Oberflächenqualität.

Vibrationen werden durch eine Unrundheit verursacht. Werfen Sie zunächst einen Blick auf Ihre Werkstückhalterung und Ihr Material. Stellen Sie sicher, dass der Spannfutterkörper oder die Spannzangenspitze einwandfrei funktioniert; dass Ihre Spannbacken richtig gebohrt sind; dass Ihr Material nicht zur Neige geht. Wenn Sie Stangen zuführen, stellen Sie sicher, dass die Spindel-Führungsbüchsen ordnungsgemäß zum Material passen. Wenn Sie weiterhin Probleme haben, überprüfen Sie den Rundlauf des Hydraulikschließers, die Bremsscheibe und alle Adapter.

Wenn Sie das Geräusch nicht beseitigen können, indem Sie die Vibrationen wie oben beschrieben beheben, dann ist die wahrscheinlichste Ursache der Antriebsriemen. Vergewissern Sie sich, dass die Spannung stimmt, dass der Riemen in gutem Zustand ist, dass die Wellenausrichtung korrekt ist und der Riemen nicht gegen einen Riemenscheibenflansch gedrückt wird.

Wenn Sie ein Problem mit der Oberflächenqualität haben, das nicht wie oben beschrieben behoben werden konnte, überprüfen Sie Folgendes: Drehzahlen, Vorschübe, Ausrichtung der Werkzeugspitze, Kühlmittelfluss usw. Überprüfen Sie außerdem die Maschinenausrichtung.

Bei weiteren Problemen mit der Drehmaschinenspindel beachten Sie bitte die folgende Tabelle zur Fehlerbehebung. Als Referenz – der Antriebsstrang der Spindel besteht aus folgendem:

Spannfutter oder Spannzange
Zugrohr
Lager
Spindelwelle
Berührungsloser Encoder-Ring
Kettenrad
Berührungsloser Encoder-Lesekopf
Adapter
Hydraulischer Aktuator
Kühlmittelkollektor

Symptom Table

Symptom	Mögliche Ursache	Korrekturmaßnahme
Vibration Alarm 966 Übermäßige Werkzeugunwucht	Unrundheit des Werkstücks	Ermitteln Sie die Unrundheit des Werkstücks in Abhängigkeit von Durchmesser und Spindeldrehzahl.
	Langes Stangenmaterial oder Führungs-Adapter mit schlechter Passform	Führen Sie das Stangenmaterial nicht über den Anschlag der Hydraulikverbindung hinaus. Verwenden Sie nur fest sitzende Führungs-Adapter.„Big Bore“, großer Spindeldurchlass
	„Big Bore“, großer Spindeldurchlass O-Ringe zentrieren die Spindel-Führungsbuchsen zum Zugrohr und zur Verbindung nicht.	Ersetzen Sie für die folgenden Sätze der Spindel-Führungsbuchsen beide O-Ringe durch 93-3772. Siehe Drehmaschine – Spindel-Führungsbuchse O-Ring – Ersatz SPINDEL-FÜHRUNGSBÜCHSEN-KIT, 4,00 12 LINERKIT-4-ST40
	Fehlausrichtung des Antriebsstrangs der Spindel	Stellen Sie sicher, dass sich jede Komponente innerhalb der angegebenen Unrundheit befindet – siehe Abschnitt 2
	Die Spindeldrehzahl liegt auf einer Resonanzfrequenz der Maschine.	Beschleunigen oder verlangsamen Sie die Spindel um 10 %, bis sich die Vibrationen oder die Oberflächenqualität verbessern.
	Unwucht der Spindel	Führen Sie einen Vibrationsanalysator-Test durch. Gleichen Sie starke Vibrationen mit den Stellschrauben im Verbindungsadapter aus – siehe Abschnitt 3
	Vibration des Motors	Lassen Sie den Motor ohne Riemen laufen, um die Vibration des Motors von der Vibration der Spindel zu isolieren.
	Beschädigte Spindellager	Führen Sie einen Schwingungsanalysator-Test durch, um den Lagerzustand zu bestimmen – siehe Abschnitt 6. Testen Sie das Spindelschmiersystem – siehe Abschnitt 5 und den Leitfaden zur Fehlerbehebung für das Minimalschmiersystem für die Spindel.
	Encoder-Rückführung	Testen Sie die Spindel, um zu sehen, ob die Vibration nachlässt, wenn Sie die Maschine abschalten und die Spindel bis zum Stillstand auslaufen lassen.
	Ausrichtung der Spindelhalteringe	Stecken Sie eine 0,001" Ausgleichsscheibe zwischen Spindelwellennase und Ring, um den Spalt zu prüfen – stellen Sie den Ring bei Bedarf ein.
	Die Abstandshalter der Hauptprozessorleiterplatte sind lose oder die Befestigungsteile des Schaltschranks sind lose oder verursachen eine Bindung.	Ziehen Sie die Abstandshalter der Hauptprozessorleiterplatte fest. Lösen Sie die Befestigungsteile des Schaltschranks, setzen Sie die Befestigungsteile sicher auf und ziehen Sie dann die Teile fest.
	Nur ST-35Y : Maschine hat keinen Spindelmotorstabilisator.	Siehe Drehmaschine - Spindelmotorstabilisator – Montage zum Hinzufügen des Stabilisators.
Lagergeräusche	Die Kugellager und Käfige klingen so, als würden sie durch die Laufbahnen gleiten – verursacht durch zu geringe Vorspannung.	Führen Sie einen Schwingungsanalysator-Test durch, um den Lagerzustand zu ermitteln. Überprüfen Sie den Schritt des Spindelhalterings (der auf den äußeren Lagerring drückt) auf dauerhafte Verformung – siehe Abschnitt 6.
	Hochfrequentes Geräusch – verursacht durch zu viel Vorspannung	Führen Sie einen Schwingungsanalysator-Test durch, um den Lagerzustand zu bestimmen – siehe Abschnitt 6
	Klickgeräusche – verursacht durch eine Riffelung des Lagers, die durch einen Aufprall auf die Spindel entsteht.	Führen Sie einen Schwingungsanalysator-Test durch, um den Lagerzustand zu bestimmen – siehe Abschnitt 6
Riemengeräusche	Zahnverschleiß, Zugbruch, falsche Riemenspannung	Siehe Antriebsriemen – Leitfaden zur Fehlerbehebung und Abschnitt 4
Alarm 9918 Fehler des seriellen Encoders Alarm 9959 Kabelfehler des seriellen Encoders Alarm 4.103 Spindelachsen-Servofehler zu groß	Encoderabstand fehlerhaft	Siehe Spindel-Encoder – Leitfaden zur Fehlerbehebung und Abschnitt 7
	Encoder-Ring beschädigt
	Encoder-Kabel beschädigt oder lose
Alarm 174 Werkzeugbelastung überschritten	Einsatz verschlissen	Überprüfen und ersetzen Sie den Einsatz bei Bedarf.
	Werkzeugbelastungsgrenze fehlerhaft	Rufen Sie die Registerkarte “Advanced Tool Management” (ATM) auf, um die benutzerdefinierte Werkzeugbegrenzungsgrenze einzustellen.
	Aggressiver Vorschub	Passen Sie Ihr Programm an, um einen konservativeren Vorschub zu erzielen.
Alarm 4.116 S (SPINDEL) SPINDEL-AUSRICHTUNGSFEHLER	Die Werkstückhalterung wurde ersetzt und der Spindellastparameter ist nicht korrekt eingestellt	Befolgen Sie das Einstellung 413 Verfahren, um den Parameter für den Lasttyp der Hauptspindel korrekt einzustellen.
Alarm 12.116 SS (GEGENSPINDEL) SPINDELORIENTIERUNGSFEHLER	Ein Alarm wird ausgelöst, wenn die Gegenspindel sich mit M119 ausrichtet.	Kontrollieren Sie den Schalter für die Ausgangsposition des Kanals 14 [SS] der Mocon-Registerkarte, bewegen Sie die Spindel langsam von Hand und überprüfen Sie, ob sich das Bit ändert. Ist das nicht der Fall, überprüfen Sie, ob der Schalter der Ausgangsposition bzw. die Auslösemarkierung ordnungsgemäß arbeitet.
Die Position der Spindelorientierung ändert sich nach dem Ausschalten und dem Wiedereinschalten der Maschine.	Beim Einschalten, wenn sich der Schalter der Ausgangsposition der Spindel genau in der Mitte der beiden Z-Impulspositionen des Encoders befindet. Entsprechend der ersten Spindeldrehrichtung nach dem Hochfahren der Maschine kann die Spindel einen anderen Encoder-Z-Impuls als Referenz für den Spindel-Z-Impuls wählen, was dazu führen kann, dass die Spindelorientierung nicht gleich bleibt.	Führen Sie ein Maschinen-Update mit der neuesten Software und den neuesten Konfigurationen durch.
Nicht wiederholbare Spindel richtet sich zwischen den Leistungszyklen aus. Alarme für die Einschaltung der C-Achse. Führen Sie die Gewindebohrer und Gewinde zwischen den Leistungszyklen erneut aus.	ST-15/20/25 Drehmaschinen und Varianten, die ab dem 8/1/2022 gebaut wurden, schalten den 5,6" berührungslosen Encoder, der an der Spindel montiert ist, auf einen 3" NCE auf der Motorausgangswelle. Die Spindel wurde mit einem Home-Schalter versehen, um eine wiederholbare Ausrichtung der Spindel beim Einschalten zu gewährleisten. Dieser Home-Schalter wurde für diese Maschinen nicht durch Parameter aktiviert. Der Home-Schalter wurde auch nicht durch Parameter für alle NGC ST-50/55-Maschinen aktiviert, die 1/1/2021 und später gebaut wurden.	Aktualisieren Sie die Maschine auf die neueste Softwareversion und laden Sie die neuesten Konfigurationsdateien vom Serviceportal herunter. HSG-A 02-7-2023
Bei der Maschine treten Probleme während der Abbremsung der Spindel, der Spindelorientierung mit M19, dem Einrücken der C-Achse oder der folgenden Alarme auf, nachdem auf einen neuen Auftrag mit einer großen oder kleinen Werkstückhalterung oder einem großen oder kleinen Werkstück gewechselt wurde. Alarme: 650 DC-BUS-ÜBERSPANNUNG, 4.994 S (SPINDEL) VERSTÄRKERÜBERLASTUNG, 4.116 S (SPINDEL) SPINDELAUSRICHTUNGSFEHLER, 9989 C-ACHSE KONNTE NICHT AKTIVIERT WERDEN.	Die Maschinenparameter sind nicht für das Werkstück oder die installierte Werkstückhalterung eingestellt.	Maschinen mit Alarmen: 650 DC Busüberspannung/4,994 S siehe Abschnitt 8. Befolgen Sie das Einstellung 413 Verfahren, um den Parameter für den Lasttyp der Hauptspindel korrekt einzustellen. Einstellung 413 ist verfügbar für Maschinen, auf denen New Mocon aktiviert ist, sowie für die Software-Version 100.21.000.1111 oder höher. New Mocon ist ein Bahnsteuerungsalgorithmus, der mehr Parameter verwendet, um die Achse der Maschine besser steuern zu können. Drücken Sie auf „Diagnostic“ (Diagnose), um zur Registerkarte „System“ zu navigieren. Die Mocon-Version ist im Abschnitt „Software“ zu finden. Die Mocon Version 1.16 .S. ist das New Mocon. Wenn die Mocon-Version 1.16 oder 1.16 .K ist, haben Sie die alte Mocon-Version. Hinweis: Zurzeit aktualisieren wir Maschinen vor Ort nicht auf die neue Mocon-Version.
Alarm 4.108 S (SPINDEL) ACHSEN-SERVOÜBERLASTUNG	Eine große Menge an konstanter Oberflächendrehzahl (Constant Surface Speed – CSS) kann zu Beschleunigung/Verzögerung führen. Diese konstante Beschleunigung/Verzögerung bewirkt, dass der Lastmesser über 100 % geht. Wenn der Lastmesser zu lange über 100 % bleibt, erhalten Sie diesen Alarm. Dies kann auch geschehen, wenn die durchschnittliche Last im Laufe der Zeit über 100 % liegt.	Ändern Sie die konstante Schruppdrehzahl (CSS) in eine feste Spindeldrehzahl.
Alarm 12.9107 SS (2. SPINDEL) ÜBERPRÜFEN SIE IHREN AUSGANGSPOSITIONSSCHALTER	Steuerungsverlust der Spindel auf ST-Drehmaschinen	Stellen Sie sicher, dass der Schalter für Gegenspindel-Homestellung betriebsbereit ist. Siehe Abschnitt „Schlichtspindel“ unten.

Section 2: Spindle Drivetrain Alignment

Hinweis: Zur Veranschaulichung wird das Spannfutter entfernt. Das Spannfutter sollte nicht entfernt werden, um die folgenden Prüfungen durchzuführen.

Überprüfen Sie die Unrundheit an den folgenden Stellen und passen Sie diese bei Bedarf an:

Rundlauf des Drehkörpers des hydraulischen Stellglieds auf dem Stahlband [2] – NTE (darf nicht überschritten werden) 0,0005" TIR (gesamte angegebene Unrundheit)
Rundlauf des Adapters des hydraulischen Stellglieds in der Bohrung mit Innendurchmesser [1] – NTE 0,0254mm TIR
Rundlauf des Innendurchmessers des Zugrohrs [5].
- Ist TIR größer als 0,254mm, könnte dies bedeuten, dass das Zugrohr nicht senkrecht zur Bohrung des Kolbens des hydraulischen Stellglieds steht
- Dies führt zu übermäßigen Vibrationen und das Zugrohr müsste neu installiert werden.
Messen Sie die Durchbiegung an der Seite des statischen Körpers des hydraulischen Stellglieds [3] oder des Kühlmittelkollektors [4] beim Drehen der Spindel. Wenn mehr als 0,0015" TIR gemessen werden, führt dies zu übermäßigen Vibrationen. Sie können versuchen, die Schrauben, mit denen das Stellglied an der Anschlussplatte befestigt ist, zu lösen und leicht auf den Drehkörper des Stellglieds zu bohren, bis die Abweichung der Unrundheit am statischen Körper verringert ist. Verwenden Sie den Vibrationsanalysator, um zu sehen, wie sich dadurch die Schwingungsverlagerungs- und Geschwindigkeitsdiagramme geändert haben.
Überprüfen Sie den Abstand zwischen dem Haltering (vordere Spindelkappe) und der Spindelwellennase mit einer 0,001" Ausgleichsscheibe. Zur Ausrichtung:
- Lösen Sie die Schrauben des Halterings.
- Klopfen Sie auf den Haltering, um den Abstand auf 0,001" einzustellen
- Ziehen Sie die Schrauben in sternförmiger Reihenfolge an, bis sie gemäß der Haas Drehmomenttabelle angezogen sind
- Überprüfen Sie den Abstand mit einer 0,001" Unterlegscheibe

Section 3: Spindle Balancing

Das Auswuchten der Drehspindel eignet sich für den Neustart von ST-Maschinen. Verwenden Sie das Programm “Octavis Vibrational Analyzer”, um das Verschiebungsdiagramm anzuzeigen, während Sie versuchen, die Spindel auszugleichen. Wenn Sie über keine Stellschrauben zum Ausgleich der Spindel verfügen, können Sie das Kit 93-2867 bestellen.

Am Antriebsadapter [1] sind Auswuchtungsbohrungen vorgesehen. Das Ziel ist es, den Verschiebungsdorn so niedrig wie möglich zu halten, unabhängig davon, mit welcher Drehzahl der Test durchgeführt wird.

Wenn der Verschiebungsdorn sinkt, wenn ein Gewicht hinzugefügt wird, dann erhöhen Sie weiterhin die Menge des in das Loch eingesetzten Gewichts, bis der Dorn den niedrigstmöglichen Wert erreicht. Überprüfen Sie, ob das Verschieben des Gewichts oder das Hinzufügen von Gewicht in die umgebenden Löcher den Dorn nicht ebenfalls absenkt.
Wenn sich der Verschiebungsdorn erhöht, entfernen Sie das Gewicht und fahren Sie mit der nächsten Auswuchtbohrung am Verbindungsadapter fort, bis der Verschiebungsdorn den niedrigstmöglichen Wert erreicht. Experimentieren Sie mit kleinen und großen Gewichten, um das bestmögliche Ergebnis zu erzielen.

Section 4: Belt Noise

Überprüfen Sie den Zustand und die Spannung der Spindelantriebsriemen. Ein zu strammer oder zu lockerer Riemen führt zu unerwünschten Vibrationen. Bei Maschinen mit ST-30 NGC-Getrieben und vorzeitig abgenutzten Riemen wird das Upgrade-Kit ST-30 Getriebe mit berührungslosem Encoder benötigt

Weitere Informationen finden Sie in Antriebsriemen – Leitfaden zur Fehlerbehebung.

Section 5: Lubrication System

Vergewissern Sie sich, dass die Spindel eine ausreichende Schmierung erhält, indem Sie einen Flaschentest durchführen

Zu wenig Öl führt zu einem vorzeitigen Lagerausfall, der zu Vibrationen führt.
Eine zu hohe Ölmenge führt zu einer Überhitzung der Lager und einem vorzeitigen Ausfall.

Siehe die folgenden Links zur Fehlerbehebung beim Schmiersystem:

Section 6: Bearing Noise

Verwenden Sie das Programm “Octavis Vibration Analyzer”, um den Zustand des Lagers zu überwachen. Platzieren Sie den Beschleunigungsmesser seitlich auf dem Haltering des Spindelkopfs oder der Motorhalterung.

Führen Sie einen Vibrationstest über den gesamten Drehzahlbereich der Maschine hinweg durch, wobei Sie die folgenden Punkte beachten sollten:
- Käfigrasseln – klingt, als ob die Kugellager auf den Laufbahnen laufen oder der Käfig klappert – [Velocity Plot 1]
- Hochfrequentes Quietschen verursacht durch einen Kugelfehler oder beschädigten Laufring – [Velocity Plot 2]
- Wenn Sie auf eine Drehzahl stoßen, bei der die Maschine Geräusche macht, überprüfen Sie die Geschwindigkeitsdiagramme auf Anzeichen von Lagerschäden oder Käfigrasseln.
- Oberschwingungsknoten, bei denen die Maschinenverschiebung verstärkt wird – diese sehen aus wie plötzlich erhöhte Wertspitzen auf dem Verschiebungsdiagramm. Stimmen diese Oberschwingungsknoten mit der Drehzahl überein, bei der die Maschine vibriert? Wenn ja, dann hat die Maschine mit einer Resonanzfrequenz zu kämpfen.
Wenn Sie Anzeichen von Lagerschäden feststellen, führen Sie die folgenden Kontrollen durch, um die mechanische Belastbarkeit der Spindel zu überprüfen:
- Überprüfen Sie die Maschinenhistorie auf Anzeichen eines Maschinenabsturzes.
- Überprüfen Sie die Vor- und Rückwärtsbewegung der Spindel mit einem Indikator an der Spindelnase. Die Bewegung sollte kleiner als 0,0005" sein, wenn man von Hand drückt, und der Indikator sollte innerhalb von 0,0001" auf Null zurückkehren.
- Überprüfen Sie die axiale und radiale Unrundheit der Spindelnase. Die Unrundheit sollte weniger als 0,0005" TIR sein
Zu den Korrekturmaßnahmen gehören:
- Versuch, die Spindeldrehzahl in 10 %-Schritten zu erhöhen oder zu verringern, um den Einfluss von Resonanzfrequenzen zu reduzieren.
- Auswuchten der Spindel mit der Drehzahl, bei der die Spindel vom Eigentümer am häufigsten verwendet wird, um den Verschiebungsspitzenwert zu reduzieren und das Geräusch in den Geschwindigkeitsdiagrammen zu reduzieren.
- Sicherstellen, dass die Spindel ausreichend Öl erhält (Abschnitt 5)
- Überprüfen der Maschinennivellierung und sicherstellen, dass die Maschine nicht zu hoch auf den Nivellierfüßen steht.
- Überprüfen Sie die Stufe an der Spindelhalterung, um festzustellen, ob sie eine permanente Verformung aufweist. Zur Durchführung dieser Prüfung muss die Halterung entfernt werden.
Wenn nichts die Vibrationen reduziert, kann es sein, dass die Spindel ihre Nutzungsdauer erreicht hat und ausgetauscht werden muss. Wenden Sie sich zur Bestätigung an den Haas-Service, wenn noch eine Garantiezeit besteht.

Section 7: Motor Encoder Feedback

Das Haas-Spindelantriebssystem ist ein Closed-Loop-System und erfordert eine kontinuierliche Rückmeldung des Encoders, um die Spindeldrehzahl über den Motor präzise zu steuern. Eine unzureichende Encoder-Rückführung kann zu Vibrationen und Geräuschen im Spindelantriebsstrang führen. Testen Sie die Encoder-Rückführung, indem Sie die Stromversorgung der Maschine abschalten, während die Spindel läuft, und lassen Sie die Spindel auslaufen. Wenn die Vibration bei ausgeschalteter Stromversorgung nachlässt, beheben Sie Fehler am Encoder, Encoderriemen, Stern-Dreieck-Schütz oder Vektorantrieb.

Wenn die Maschine mit dem berührungslosen Spindel-Encoder ausgestattet ist, überprüfen Sie die Ausrichtung des Lesekopfs mithilfe der mitgelieferten Unterlegscheibe (eine fehlerhafte ausrichtung des Lesekopfs kann zu einer unzuverlässigen Rückführung führen).

Informationen zur Fehlerbehebung bei Encoder-Fehlern finden Sie unter Spindel-Encoder – Leitfaden zur Fehlerbehebung.

Informationen zur Fehlerbehebung beim Vektorantrieb finden Sie unter Vektorantrieb – Leitfaden zur Fehlerbehebung.

Informationen zur Fehlerbehebung bei Riemen finden Sie unter Antriebsriemen – Leitfaden zur Fehlerbehebung.

Section 8: Lathe Spindle Inertia Load Type Setting

Bei Maschinen, bei denen der Alarm 650 / Alarm 4.994 auftritt, müssen Sie folgende Schritte durchführen:

Entfernen Sie das Spannfutter von der Drehmaschine
Führen Sie die Lastkalibrierung durch
Nehmen Sie einen Fehlerbericht auf und übermitteln Sie ihn dem Haas Service

Hinweis: Informationen über die Lastkalibrierung finden Sie im Abschnitt Einstellung der Trägheitslast der Spindel für die Drehmaschine.

Finishing Spindle : Alarm 12.9107

Haas-Schlichtspindeln, die bei Maschinen der ST-Serie verwendet werden, nutzen einen Home-Schalter, im Gegensatz zur Spindel bei Drehmaschinen der DS-Serie.

Entfernen Sie die Blechverkleidung und überprüfen Sie die Funktionalität des Home-Schalters [1].

Näherungssensor – Leitfaden zur Fehlerbehebung für weitere Details.

Setting 413 – Main Spindle Load Type

Einstellung 413 ist verfügbar für Maschinen, auf denen New Mocon aktiviert ist, sowie für die Software-Version 100.21.000.1111 oder höher. New Mocon ist ein Bahnsteuerungsalgorithmus, der mehr Parameter verwendet, um die Achse der Maschine besser steuern zu können. Drücken Sie auf „Diagnostic“ (Diagnose), um zur Registerkarte „System“ zu navigieren. Die Mocon-Version ist im Abschnitt „Software“ zu finden. Die Mocon Version 1.16 .S. ist das New Mocon. Wenn die Mocon-Version 1.16 oder 1.16 .K ist, haben Sie die alte Mocon-Version.

Hinweis: Zur Zeit rüsten wir Maschinen vor Ort nicht auf die neue Mocon-Version auf.

Lathe Spindle - Troubleshooting Guide