Головна сторінка обслуговування Пошук аварійного сигналу: 966 Шпиндель - Токарний верстат - Посібник з усунення несправності

Шпиндель - Токарний верстат - Посібник з усунення несправності

4.2 Шпиндель токарного верстата - Пошук і усунення несправностей

Last updated: 05/02/2025

Шпиндель токарного верстата - Посібник із пошуку та усунення неполадок

Редакція A — 04.2025

Lathe Spindle Inspection Report

Скачайте та заповніть контрольний список звіту про перевірку шпинделя токарного верстата, наведений нижче, перш ніж заміняти будь-які деталі.

Шпиндель - Токарний верстат - Контрольний список технічного обслуговування

Section 1: Introduction

ПРИМІТКА: Хоча цей посібник із пошуку та усунення несправностей стосується головного шпинделя, багато симптомів, наведених у таблиці симптомів, можуть бути використані і для контршпинделя. 

Найпоширеніші проблеми зі шпинделем токарного верстата - це вібрація, шум і якість поверхні. 

Вібрація виникає через биття. Спершу зверніть увагу на ваші тримачі заготовки та матеріали. Переконайтеся, що корпус патрона або цанговий наконечник рухаються вірно; що кулачки розточені правильно; що матеріали не закінчуються. Якщо ви здійснюєте подавання прутка, переконайтеся, що матеріал належним чином прилягає до полотна. Якщо проблема залишається, перевірте биття гідравлічного фіксатора, гальмівного диска і всіх адаптерів.

Якщо ви не усунули шум, вирішивши проблему з вібрацією, описану вище, то найімовірнішою причиною є ремінь приводу. Переконайтеся, що натяг ременя правильний; що ремінь у хорошому стані; що вал вирівняний і ремінь не притискається до фланця шківа. 

Якщо у вас виникла проблема з якістю поверхні, яка не була вирішена вищезазначеними способами, перевірте застосування: швидкість, по давання, вирівнювання наконечника інструмента, потік охолоджувальної рідини тощо. Також перевірте вирівнювання верстата. 

Більше симптомів несправностей шпинделя токарного верстата наведено в таблиці пошуку та усунення несправностей нижче. Для довідки, трансмісія привода шпинделя складається з таких компонентів:

  1. Патрон або цанга
  2. Витяжна трубка
  3. Підшипники
  4. Вал шпинделя
  5. Кільце безконтактного енкодера
  6. Шестерня
  7. Зчитувальна головка безконтактного енкодера
  8. Адаптер
  9. Гідравлічний привод
  10. Збирач охолоджувальної рідини

Symptom Table

Симптом Можлива причина Коригувальна дія

Вібрація

Аварійний сигнал 966. Надмірний дисбаланс інструмента

 Биття оброблюваної деталі Укажіть биття оброблюваної деталі залежно від діаметра та швидкості обертання шпинделя
Погане прилягання довгих прутків або вкладишів адаптерів Не запускайте пруткові матеріали повз обмежувач гідравлічного з'єднання. Використовуйте тільки адаптери з щільним приляганням вкладишів для шпинделів із великими отворами 
Ущільнювальні кільця вкладишів шпинделя з великим отвором не центрують вкладиші щодо витяжної труби та з'єднання.

Для наведених нижче комплектів вкладишів замініть обидва ущільнювальні кільця на номер деталі 93-3722. Див. Токарний верстат — Ущільнювальне кільце вкладиша шпинделя — Заміна

  • КОМПЛЕКТ ВКЛАДИШІВ 4.00 12
  • КОМПЛЕКТ ВКЛАДИШІВ LINERKIT-4-ST40
Неспіввісність трансмісії приводу шпинделя Переконайтеся, що кожен компонент знаходиться в межах зазначеного биття - див. Розділ 2
Швидкість обертання шпинделя працює на резонансній частоті верстата Прискорюйте або сповільнюйте обертання шпинделя на 10 %, доки не покращиться вібрація або якість поверхні
Розбалансування шпинделя Проведіть тест на віброаналізаторі.  Збалансувати високу вібрацію за допомогою регулювальних гвинтів в адаптері з'єднування - див. Розділ 3
Вібрація двигуна Запустіть двигун без ременя, щоб відокремити вібрацію двигуна від вібрації шпинделя
Пошкоджені підшипника шпинделя Проведіть тест на віброаналізаторі, щоб визначити стан підшипників -див. Розділ 6.  Перевірте систему змащення шпинделя - див. Розділ 5 та  Посібник із пошуку та усунення несправностей системи мінімального змащення шпинделя
Зворотний зв'язок з енкодером Перевірте шпиндель, чи зникає вібрація, коли ви вимикаєте живлення верстата і даєте шпинделю зупинитися до упору
Вирівнювання стопорного кільця шпинделя Прокладіть регулювальну пластину ,001" між торцем вала шпинделя і кільцем, щоб перевірити зазор - в разі потреби відрегулюйте кільце
Ослаблене кріплення друкованої плати головного процесора або ослаблене кріплення монтажного обладнання панелі керування, що спричиняє заклинювання.   Затягніть кріплення фіксатора друкованої плати головного процесора. Ослабте кріпильні елементи панелі керування, затягніть їх, а тоді затягніть їх із потрібним моментом затягування.

Лише ST-35Y:

У верстата немає стабілізатора двигуна шпинделя.

 Щоб додати стабілізатор, див. розділ Токарний верстат — Стабілізатор шпиндельного двигуна — Встановлення. 
Шум підшипника Кулькові підшипника та сепаратор створюють такий шум, ніби вони катаються на ковзанах, - це спричинено замалим попереднім навантаженням Проведіть тест на віброаналізаторі, щоб визначити стан підшипника.  Перевірте сходинку стопорного кільця шпинделя (яке тисне на зовнішню поверхню доріжки підшипника) на наявність стійкої деформації - див. Розділ 6
Високочастотний скрегіт викликаний завеликим попереднім навантаженням Проведіть тест на віброаналізаторі, щоб визначити стан підшипника - див. Розділ 6
Клацаючий шум спричинений брінелюванням підшипника, що виникає під час удару по шпинделю Проведіть тест на віброаналізаторі, щоб визначити стан підшипника - див. Розділ 6
Шум ременя Знос зубів, розрив під час розтягування, неправильний натяг ременя Див. Посібник із пошуку та усунення несправностей ременя привода та Розділ 4

Аварійний сигнал 9918. Несправність послідовного енкодера

Аварійний сигнал 9959. Несправність кабелю послідовного енкодера

Аварійний сигнал 4.103. Занадто велика помилка сервопривода осі шпинделя

 Неправильний зазор енкодера Див. Посібник із пошуку та усунення несправностей енкодера шпинделя і Розділ 7
Пошкоджене кільце енкодера
Пошкоджений або незакріплений кабель енкодера
Аварійний сигнал 174. Перевищення навантаження на інструмент Ріжуча пластина зношена Огляньте та замініть ріжучу пластину, якщо треба
Неправильний ліміт навантаження інструмента Перегляньте вкладку Розширене керування інструментами (ATM), щоб налаштувати визначений користувачем ліміт навантаження інструмента
Агресивні швидкості подавання матеріалів Налаштуйте програму на більш консервативну швидкість подавання
Аварійний сигнал 4.116 S (ШПИНДЕЛЬ) НЕПРАВИЛЬНА ОРІЄНТАЦІЯ ШПИНДЕЛЯ Замінено тримач заготовки, а параметр навантаження шпинделя налаштовано неправильно Дотримуйтесь Процедури налаштування 413, щоб правильно встановити параметр Тип навантаження головного шпинделя. 
Аварійний сигнал 12.116. SS (ВТОРИННИЙ ШПИНДЕЛЬ) НЕПРАВИЛЬНА ОРІЄНТАЦІЯ Аварійний сигнал з'являється, коли контршпиндель потрібно зорієнтувати за допомогою M119 Перевірте на вкладці каналів mocon перемикач вихідного положення каналу 14 [ВШ] і повільно переміщайте шпиндель вручну і перевірте зміну бітів; якщо він не змінюється, перевірте, чи працює перемикач вихідного положення або прапорець вимкнення належним чином. 
Положення орієнтації шпинделя змінюється після вимкнення та повторного ввімкнення верстата. При увімкненні живлення, якщо перемикач вихідного положення шпинделя знаходиться точно посередині двох місць розташування Z-імпульсів енкодера. Залежно від першого напрямку обертання шпинделя після запуску верстата, шпиндель може вибрати інший Z-імпульс енкодера як орієнтир для Z-імпульсу шпинделя, що може призвести до неправильної орієнтації шпинделя. Оновіть програмне забезпечення та конфігурацію верстата до найновіших версій.
  • Шпиндель орієнтується між циклами ввімкнення та вимкнення без повторення.
  • Аварійні сигнали щодо залучення осі С.
  • Повторний запуск різців і нарізання між циклами живлення.

На токарних верстатах ST-15/20/25 і версіях, виготовлених із 1.08.2022 р., замінили 5.6" безконтактний енкодер, установлений на шпинделі, на 3" NCE на вихідному валу двигуна. До шпинделя було додано перемикач вихідного положення, щоб забезпечити повторюваність орієнтації шпинделя при увімкненні верстата. Цей перемикач вихідного положення не був ввімкнений параметрами для цих верстатів.

Перемикач вихідного положення також не був активований параметрами для всіх верстатів  NGC ST-50/55,  виготовлених після  01.01.2021  року.

Оновіть верстат до останньої версії програмного забезпечення та завантажте найновіші файли конфігурації з сервісного порталу.

HSG-A  07.02.2023
Після переходу на нове завдання з великим або малим тримачем заготовки або великою або малою деталлю на верстаті відбуваються проблеми з уповільненням шпинделя, орієнтацією шпинделя за допомогою M19, зачепленням осі С або з наступними аварійними сигналами. Сигнали помилки: 650  ПЕРЕНАПРУГА ШИНИ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ,  4.994 S (ШПИНДЕЛЬ) ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ ПІДСИЛЮВАЧА,  4.116 S  (ШПИНДЕЛЬ) ПОМИЛКА ОРІЄНТАЦІЇ,  9989  ВІСЬ C НЕ МОЖЕ БУТИ АКТИВОВАНА. Параметри верстата не встановлюються для заготовки або встановленого тримача заготовки.

Верстати з аварійними сигналами: 650 Перенапруга шини постійного струму / 4,994 S див. Розділ 8.

Дотримуйтесь  процедури налаштування параметру 413,  щоб правильно встановити параметр для типу навантаження головного шпинделя.

Параметр 413  доступний для верстатів з увімкненим NEW MOCON, а також для програмного забезпечення версії  100.21.000.1111  або новішої. New Mocon — це алгоритм керування рухом, в якому використовується більше параметрів для кращого керування віссю верстата. Виберіть вкладку «Діагностика» та перейдіть на вкладку «Система». Версію алгоритму Mocon указано в розділі «Програмне забезпечення». Алгоритм Mocon версії 1.16  .S є алгоритмом New Mocon. Якщо алгоритм Mocon версії 1.16 або  1.16  .K, то на верстаті установлено стару версію Mocon.

Примітка: Наразі ми не оновлюємо верстати до нової версії Mocon на місці.
Сигнал помилки  4.108 S (ШПИНДЕЛЬ) ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ СЕРВОПРИВОДА ОСІ
 Висока постійна швидкість поверхні (CSS) може призвести до прискорення/сповільнення Таке постійне прискорення/сповільнення призводить до того, що показник вимірювача навантаження перевищує 100 %. Якщо значення вимірювача навантаження залишається вище 100 % занадто довго, ви отримаєте цей сигнал помилки.  Це також може статися, якщо середнє значення навантаження протягом певного часу перевищує 100 %. Змініть попередню постійну швидкість поверхні (CSS) на фіксовану частоту обертання шпинделя.
Аварійний сигнал 12.9107 SS (2-ИЙ ШПИНДЕЛЬ) ПЕРЕВІРТЕ ВАШ HOME SWITCH (вимикач вихідного положення) Втрата здатності передавати команди шпинделю для чистової обробки на токарних верстатах ST. Переконайтеся, що вимикач вихідного положення контршпинделя працює. Див. розділ «Шпиндель для чистової обробки» нижче.

Section 2: Spindle Drivetrain Alignment

  Примітка:  З метою кращої ілюстрації патрон знято. Не слід знімати патрон для виконання наступних перевірок.
 
Перевірте биття у наступних місцях і при необхідності відрегулюйте їх:
  • Радіальне биття гідроприводу поворотного корпусу на сталевій смузі [2] - NTE (не повинна бути перевищена) 0,0005" TIR (загальне задане биття)
  • Радіальне биття гідравлічного приводу в отворі з внутрішнім діаметром [1] - NTE  0,0254 mm TIR 
  • Радіальне биття внутрішнього діаметра тяги [5]
    •  Якщо показник TIR більше 0,254 mm, це може вказувати на те, що тяга не перпендикулярна отвору поршня гідравлічного приводу
    • Це спричиняє надмірну вібрацію, і тягу потрібно повторно встановити
  • Виміряйте відхилення збоку статичного тіла гідравлічного приводу [3] або колектору охолоджувальної рідини [4] при обертанні шпинделя. Якщо виміряне значення TIR більше .0015", це призведе до надмірної вібрації. Ви можете спробувати послабити гвинти, що кріплять привід до клемної пластини, і злегка просвердлити корпус приводу поворотного механізму, доки відхилення биття статичного тіла не зменшиться. Використовуйте аналізатор вібрації, щоб побачити, як це змінило діаграми зміщення вібрації та швидкості.
  • Перевірте відстань між стопорним кільцем (передньою кришкою шпинделя) і кінцем валу шпинделя за допомогою шайби 0.001" дюйма. Для вирівнювання:
    • Відкрутіть гвинти стопорного кільця
    • Торкніться стопорного кільця, щоб відрегулювати відстань до 0,001" дюйма
    • Затягніть болти у формі зірки, доки вони не затягнуться відповідно до Таблиця крутного моменту Haas
    • Перевірте відстань за допомогою шайби 0.001" дюйма

Section 3: Spindle Balancing

Балансування шпинделя токарного верстату підходить для перезапуску верстатів ST. Використовуйте програму OCTAVIS VIBRATIONAL ANALYZER, щоб переглянути графік зміщення, намагаючись збалансувати шпиндель. Якщо у вас немає регулювальних гвинтів для балансування шпинделя, ви можете замовити комплект 93-2867.

Балансувальні отвори передбачені на адаптері приводу [1]. Мета полягає в тому, щоб піки зміщення були якомога нижче, незалежно від швидкості, з якою виконується випробування.

  • Якщо пік зміщення зменшується при додаванні вантажу, то продовжуйте збільшувати кількість ваги, що вставляється в отвір, поки пік не досягне мінімально можливого значення. Переконайтеся, що переміщення ваги або додавання ваги до навколишніх отворів також не знижує пік.
  • У міру збільшення піку зміщення зніміть вантаж і перейдіть до наступного балансувального отвору на з'єднувальному адаптері, поки пік зміщення не досягне мінімально можливого значення. Експериментуйте з маленькими і великими вагами, щоб отримати найкращий результат.

Section 4: Belt Noise

Перевірити стан і натяг приводних ременів шпинделя. Занадто тугий або занадто вільний ремінь призведе до небажаних вібрацій. Верстати з редукторами ST-30 NGC з передчасно зношеними ременями потребують комплекту для модернізації безконтактного енкодер ST-30 Gearbox

Більше інформації отримайте з   Посібника з усунення несправностей приводних ременів. 

Section 5: Lubrication System

Переконайтеся, що шпиндель отримує достатнє змащення, провівши об'ємний тест

  • Недостатня кількість мастила призводить до передчасного виходу підшипника з ладу, що викликає вібрації
  • Надмірна кількість мастила призведе до перегріву підшипників і їх передчасного виходу з ладу

Перегляньте наступні посилання для усунення несправності системи змащення:

Section 6: Bearing Noise

Використовуйте програму OCTAVIS VIBRATION ANALYZER для контролю стану підшипника.  Розташуйте акселерометр збоку від стопорного кільця шпиндельної головки або кріплення двигуна.

  • Проведіть тест на вібрацію у всьому діапазоні швидкостей верстату, пам'ятаючи про наступні моменти:
    • Деренчання клітки - звучить так, ніби підшипники працюють по доріжках кочення або клітка деренчить - [Графік швидкості 1]
    • Високочастотний скрип, спричинений несправністю кулі або пошкодженою трасою - [Графік швидкості 2]
    • Якщо ви зіткнулися зі швидкістю, коли верстат гудить, перевірте графіки швидкості на наявність ознак пошкодження підшипника або деренчання клітки
    • Гармонійні вузли, де зміщення верстату посилюється – на діаграмі зміщень вони виглядають як раптово збільшені стрибки значення.  Чи відповідають ці гармонійні вузли швидкості, на якій вібрує верстат? Якщо так, то верстат бореться з резонансною частотою.
  • Якщо ви помітили будь-які ознаки пошкодження підшипника, виконайте наступні перевірки, щоб перевірити механічну міцність шпинделя:
    • Перевірте історію верстату на наявність ознак аварійного завершення роботи
    • Перевірте рух шпинделя вперед і назад за допомогою індикатора на кінці шпинделя.  Рух повинен бути менше 0,0005" при натисканні рукою, а індикатор повинен повертатися до нуля в межах 0,0001"
    • Перевірте осьове та радіальне биття кінчика шпинделя.  Биття має бути менше 0,0005" TIR
  • Коригувальні дії включають:
    • Спробуйте збільшувати або зменшувати частоту обертання шпинделя з кроком 10%, щоб зменшити вплив резонансних частот
    • Балансування шпинделя на тій швидкості, при якій шпиндель найчастіше використовується власником, для зменшення піку зсуву і зниження шуму в швидкісних діаграмах
    • Переконайтеся, що шпиндель отримує достатню кількість мастила (розділ 5)
    • Перевірте вирівнювання верстату та переконайтеся, що верстат не надто високо стоїть на регулювальних ніжках
    • Перевірте сходинку на кронштейні шпинделя, щоб побачити, чи має він постійну деформацію.   Щоб виконати цей тест, кронштейн необхідно зняти.
  • Якщо ніщо не зменшує вібрацію, можливо, шпиндель вичерпав свій термін служби і потребує заміни.  Зверніться до Haas Services для підтвердження, якщо гарантійний термін ще діє.

Section 7: Motor Encoder Feedback

Система приводу шпинделя Haas є системою із замкнутим контуром і вимагає безперервного зворотного зв'язку від енкодер для точного керування швидкістю обертання шпинделя через двигун. Недостатній зворотний зв'язок з енкодером може спричинити вібрацію та шум у приводі шпинделя. Перевірте зворотний зв'язок енкодер, вимкнувши живлення верстата під час роботи шпинделя і дайте шпинделю прокрутитися. Якщо вібрація зникає при вимкненому живленні, перевірте енкодер / ремінь енкодер / трикутний контактор / або векторний привід на наявність несправностей.

  • Якщо верстат оснащений безконтактним енкодером шпинделя, перевірте вирівнювання зчитувальної головки за допомогою прокладки, що додається (неправильне вирівнювання зчитувальної головки може призвести до ненадійного зворотного зв'язку).

Для отримання інформації про усунення несправностей енкодер зверніться до розділу Енкодер шпинделя - Посібник з усунення несправностей.

Для отримання інформації про усунення несправності векторних приводів перегляньте Vector Drive - Посібник з усунення несправностей.

Для отримання інформації про усунення несправностей ременя зверніться до  Привідні ремені - Посібник з усунення несправностей.

Section 8: Lathe Spindle Inertia Load Type Setting

На верстатах, які видають аварійний сигнал 650 / Аварійний сигнал 4.994, потрібно виконати такі дії:

  1. Зніміть патрон із токарного верстата
  2. Запустіть калібрування навантаження
  3. Створіть звіт про помилку та надішліть його до Haas Service

ПРИМІТКА: Для отримання інформації щодо калібрування навантаження зверніться до розділу Токарний верстат — Тип інерційного навантаження шпинделя. 

Finishing Spindle : Alarm 12.9107

У шпинделях Haas Finishing для чистової обробки, що використовуються у верстатах серії ST, використовується вимикач вихідного положення, чого немає в контршпинделях верстатів серії DS.

Зніміть металевий корпус і перевірте працездатність вимикача вихідного положення [1].

Для отримання детальнішої інформації див. Датчик наближення - Посібник із пошуку та усунення неполадок.

Setting 413 – Main Spindle Load Type

Параметр 413 доступний для верстатів з увімкненим NEW MOCON, а також для програмного забезпечення версії 100.21.000.1111 або новішої. New Mocon — це алгоритм керування рухом, в якому використовується більше параметрів для кращого керування віссю верстата. Виберіть вкладку «Діагностика» та перейдіть на вкладку «Система». Версію алгоритму Mocon указано в розділі «Програмне забезпечення». Версія MOCON 1.16 .S. — це Новий Мокон. Якщо MOCON версії 1.16 або 1.16  .К, у вас стара версія MOCON.

Примітка: Наразі ми не оновлюємо верстати до нової версії MOCON на місці.