Frezeron

Удар вывел шпиндель из строя. Но проблема была не только в нём

В ремонт к нам поступил шпиндельный узел KEDE после удара.

Последствия хорошо видны по измерениям: радиальное биение инструментального конуса в сборе  24 мкм при допуске 3 мкм. На гайке и фланце передней опоры механические повреждения и следы затирания.

Но после разборки обнаружилась ещё одна проблема.

Внутри шпинделя обширные загрязнения, подшипники передней и задней опор изношены, смазочный материал практически вымыт.

Причина — СОЖ попадала внутрь через передний лабиринт и негерметичное ротационное соединение. Причём на инспекции удалось зафиксировать, что конструкция переднего лабиринта не обеспечивает корректный продув и СОЖ фактически затягивает внутрь узла.

То есть удар вывел шпиндель из строя сейчас. Но даже без него загрязнение и отсутствие смазки со временем привели бы к серьёзному повреждению узла.

Одна очевидная причина поломки не означает, что она единственная.

Что будет, если не сбалансировать ротор после ремонта?

Шпиндель отремонтировали, подшипники заменили и сразу вернули узел в работу. Пропустили только один этап - балансировку.

На небольших оборотах проблема может практически не проявляться. Но чем выше скорость вращения, тем сильнее дисбаланс создаёт вибрацию и дополнительную нагрузку на подшипниковые опоры.

Со временем это может привести к:

➖ускоренному износу подшипников;  
➖росту вибрации и нагрева;
➖снижению точности обработки и качества поверхности;
➖повышенной нагрузке на элементы шпиндельного узла.

Получается неприятная ситуация: детали заменили, ремонт выполнили, а ресурс восстановленного узла уже начинает сокращаться.

Поэтому после ремонта ротора, шлифовки, восстановления поверхностей или других работ, способных изменить распределение массы, проверка и при необходимости динамическая балансировка важная часть восстановления шпинделя.

На рабочих оборотах даже небольшой дисбаланс перестаёт быть небольшим.

СОЖ добралась до статора

На инспекцию к нам поступил очередной узел. Снаружи — сильное загрязнение, но основные проблемы обнаружились уже после разборки.

Во внутренних полостях нашли следы попадания СОЖ. Жидкость добралась в том числе до статора, а проверка показала, что его обмотки пробивают на корпус.

Кроме этого, при дефектовке обнаружили:

➖негерметичность ротационного механизма;  
➖изношенные уплотнения, потерявшие эластичность;
➖неисправный датчик энкодера;  
➖повреждённую трубку дренажного канала;  
➖сильное загрязнение элементов узла.


При этом геометрические параметры вала остались в допуске.

Для восстановления узла потребуется не только очистка и замена подшипников. Предстоит перемотать статор, заменить уплотнения, датчик энкодера и ротационный механизм, восстановить дренаж, а после сборки провести обкатку и балансировку.

Этот случай хорошо показывает, как нарушение герметичности может превратить попадание СОЖ в комплексный ремонт всего узла.

Что происходит со шпинделем, если внутрь попадает СОЖ?

Снаружи СОЖ охлаждает инструмент и зону обработки. Внутри шпинделя она начинает работать уже против него.

Попасть внутрь она может через изношенные уплотнения, лабиринт, при нарушении продува или проблемах с системой подачи СОЖ через шпиндель.

Дальше начинается цепочка:

➖СОЖ смешивается со смазкой и меняет её свойства  
➖ухудшаются условия работы подшипников  
➖на металлических поверхностях может появляться коррозия  
➖растут износ, нагрев и вибрация  
➖со временем повреждения затрагивают всё больше элементов узла

Самое неприятное, что снаружи шпиндель ещё может выглядеть нормально. А внутри процесс разрушения уже идёт.

Поэтому заменить повреждённые подшипники недостаточно. Нужно найти, как СОЖ попала внутрь, и устранить причину
Проверить уплотнения, лабиринты, продув и остальные элементы защиты.

Иначе новые подшипники могут снова оказаться в тех же условиях.

СОЖ должна оставаться в зоне обработки. Если она оказалась внутри шпинделя это уже неисправность.