Kā pārbaudīt CNC vārpstas motoru pirms uzstādīšanas

Ievads

Jauna CNC vārpstas motora iegāde ir liels ieguldījums jebkurā darbnīcā. Neatkarīgi no tā, vai veidojat pielāgotu iekārtu vai nomaināt veco iekārtu, kārdinājums to pieskrūvēt un sākt griezt ir spēcīgs. Tomēr sākumā izlaistie soļi vēlāk bieži noved pie dārgām kļūmēm. Motora pārbaude uz stenda, pirms tas pieskaras mašīnas rāmim, ir profesionāļa iezīme. Tas ļauj pārbaudīt elektrisko integritāti, gultņu veselību un dzesēšanas efektivitāti kontrolētā vidē.

Šajā rokasgrāmatā ir sniegti norādījumi par katru kritisko pārbaudi, kas nepieciešama, lai nodrošinātu, ka jūsu ātrgaitas motors ir gatavs ražošanai. Veicot šīs darbības, jūs aizsargājat savu iekārtu, instrumentus un ieguldījumus. Iedziļināsimies galvenajās procedūrās, kas atšķir ekspertus no iesācējiem.

Sākotnējā fiziskā apskate un manuālā rotācijas pārbaude

Pats pirmais solis notiek brīdī, kad izņemat CNC vārpstas motoru no kastes. Smago rūpniecisko komponentu piegāde var būt nežēlīga. Pat ja kaste izskatās ideāli, iekšējās sastāvdaļas var būt nobīdījušās vai guvušas trieciena bojājumus. Rūpīga vizuāla un taustes pārbaude nodrošina visu turpmāko pārbaužu bāzes līniju. Mēs vēlamies nodrošināt, ka konstrukcijas precizitāte paliek neskarta no rūpnīcas līdz jūsu stendam.

Vārpstas integritātes un gultņu gluduma novērtēšana

Jebkura motora jutīgākās daļas ir gultņi. Liela ātruma vidē pat mikroskopisks plakans punkts uz gultņa lodītes izraisīs karstumu un vibrāciju.

• Rotācijas tests: stingri turiet motora korpusu. Lēnām ar roku grieziet vārpstu. Tam vajadzētu justies sviestaini gludai. Ja jūtat 'iegriezumus', klikšķi vai jebkādu pretestību, gultņi, visticamāk, ir bojāti.

• Aksiālā un radiālā kustība: mēģiniet virzīt un vilkt vārpstu iekšā un ārā (aksiālā) un no vienas puses uz otru (radiālā). Augstas kvalitātes Precision motorā jums vajadzētu sajust nulles kustību. Jebkurš nosakāms 'klikšķis' norāda, ka gultņu priekšslodze ir nepareiza.

• Vizuālie norādījumi: pārbaudiet, vai uzmavas konusam nav skrāpējumu vai rūsas. Apskatiet elektrisko savienotāju tapas, lai pārliecinātos, ka tās nav saliektas vai iegremdētas. Modelim ar ūdens dzesēšanu pārbaudiet, vai ieplūdes un izplūdes atverēs nav atkritumu vai metāla skaidas, kas palikušas no ražošanas.

Dokumentācija un bāzes standarti

Pirms pāriet uz elektriskajām pārbaudēm, pierakstiet datu plāksnītes datus. Jums būs nepieciešami precīzi VFD sprieguma, strāvas stipruma un frekvences iestatījumi.

1. Pārbaudiet modeļa numuru: nodrošiniet, lai motors atbilstu pasūtītajam (piem., pārbaudiet, vai tas tiešām ir ATC vienība, ja maksājāt par automātisko instrumentu maiņu).

2. Pārbaudiet korpusu: meklējiet plaisas lējumā. Pat neliela matu līnijas plaisa var izplesties augsta griezes momenta darbības karstumā.

3. Notīriet virsmas: izmantojiet bezplūksnu drānu, lai noslaucītu vārpstu. Jebkāda eļļa vai smiltis, kas palikušas uz vārpstas, var izjaukt noplūdes mērījumus vēlākās darbībās.

Elektriskās integritātes un izolācijas pretestības pārbaude

Kad fiziskais ķermenis ir izturējis pārbaudi, ir pienācis laiks pārbaudīt vara tinumu iekšējo 'veselību'. A CNC vārpstas motors balstās uz perfekti līdzsvarotām elektriskām fāzēm. Ja vienai fāzei ir atšķirīga pretestība nekā pārējām, motors vibrēs, zaudēs augsta griezes momenta spēju un galu galā izdegs. Šiem testiem ir nepieciešams augstas kvalitātes multimetrs un ideālā gadījumā megaohmetrs (megger).

Fāzes līdz fāzei atbilstības pārbaude

Lielākā daļa profesionālo vārpstu ir trīsfāžu (U, V, W). Jums jāpārbauda pretestība starp šīm fāzēm, lai pārliecinātos, ka iekšējās spoles ir veselīgas.

• Pretestības mērīšana: iestatiet multimetru uz zemāko omi ($Omega$) iestatījumu. Izmēriet starp tapām 1-2, 2-3 un 1-3.

• Zelta likums: rādījumiem jābūt gandrīz identiskiem. Piemēram, ja vienā pārī redzat $1.2Omega$, pārējiem jābūt ļoti šauras robežās (parasti 5%).

• Kāpēc tas ir svarīgi: nelīdzsvarota pretestība izraisa 'magnētisko vilkšanu', kas rada siltumu. Liela ātruma lietojumprogrammā šis siltums uzkrājas ātrāk, nekā dzesēšanas sistēma to spēj noņemt.

Zemes izolācijas pārbaude

Šis ir drošībai būtisks solis. Mums ir jānodrošina, lai augstais spriegums, kas iet cauri spolēm, nevarētu 'noplūst' motora metāla korpusā.

1. Standarta multimetra pārbaude: pārbaudiet nepārtrauktību starp katru fāzes tapu un motora zemējuma tapu (vai metāla korpusu). Nolasījumam jābūt 'OL' vai bezgalīgai pretestībai.

2. Megohmetra tests: lai nodrošinātu patiesu rūpniecisko kvalitāti, izmantojiet meggeru, lai pieslēgtu 500 V vai 1000 V spriegumu. Izolācijas pretestībai jābūt vismaz $100MOmega$.

3. Īssavienojumu identificēšana: ja konstatējat nepārtrauktību starp fāzi un zemi, nepievienojiet motoru VFD. Tas, iespējams, izsvils VFD izejas tranzistorus vai, vēl ļaunāk, radīs bīstamu elektriskās strāvas triecienu.

4. Savienotāja drošība: pārliecinieties, vai motora kontaktdakšas zemējuma tapa patiešām ir savienota ar motora apvalku. Dažiem lētiem importētiem produktiem ir 'fiktīva' zemējuma tapa, kas nav iekšēji savienota ar neko.

Dzesēšanas sistēmas pārbaude un noplūdes pārbaude

Termiskā vadība ir vārpstas dzīvības spēks. Neatkarīgi no tā, vai jums ir gaisa vai ūdens dzesēšanas sistēma, jums ir jāpārbauda, ​​​​vai tā darbojas, pirms to ievietojat grūti sasniedzamā vietā uz jūsu CNC iekārtas. Kļūmes rezultātā motors izkusis dažu minūšu laikā pēc pirmā smagā griezuma.

Testēšana stendā ar ūdens dzesēšanu

Ar ūdeni dzesējamās vārpstas tiek novērtētas par klusumu un spēju darboties ar zemiem apgriezieniem, vienlaikus saglabājot augstu griezes momentu. Tomēr tie rada noplūdes risku augstsprieguma elektronikas tuvumā.

• Spiediena pārbaude: pirms pievienošanas sūknim varat veikt vienkāršu gaisa spiediena pārbaudi. Pievienojiet vienu pieslēgvietu un pielieciet zema spiediena saspiestu gaisu (ne vairāk kā 15-20 PSI) uz otru. Iegremdējiet pieslēgvietas (nevis visu motoru!) ūdens spainī vai izmantojiet ziepjūdeni, lai pārbaudītu, vai nav burbuļu.

• Plūsmas pārbaude: pievienojiet ūdens sūkni un radiatoru uz stenda. Palaidiet ūdeni 30 minūtes. Uzmanieties, vai elektrisko savienotāju tuvumā nav 'svīšanas'.

• Šķēršļu pārbaude: pārliecinieties, ka ūdens plūst brīvi. Ja sūknis ir sasprindzināts, motora dzesēšanas apvalkā var būt aizsprostojums.

Gaisa dzesēšanas ventilators un ceļa pārbaude

Gaisa dzesēšanas motors ir vienkāršāks, taču tam ir nepieciešamas savas pārbaudes. Lielākā daļa izmanto iekšējo ventilatoru, kas piestiprināts pie vārpstas, savukārt dažas augstākās klases ierīces izmanto neatkarīgu elektrisko ventilatoru.

1. Iekšējā ventilatora atstarpe: izmantojiet lukturīti, lai ieskatīties ventilatora apvalkā. Pārliecinieties, vai ventilatora lāpstiņām nepieskaras vadi vai gruži.

2. Neatkarīgs ventilatora tests: ja jūsu motoram ir atsevišķs 24 V vai 220 V ventilators augšpusē, pievienojiet to un pārliecinieties, ka tas pūš gaisu uz leju pār dzesēšanas ribām.

3. Spuras pārbaude: pārbaudiet, vai motora korpusa dzesēšanas ribas nav saliektas vai aizsērējušas ar krāsu. Šīs spuras ir būtiskas siltuma izkliedēšanai ilgos liela ātruma braucienos.

Izskrējiena un mehāniskās precizitātes testēšana uz stenda

Precizitāte ir iemesls, kāpēc mēs izmantojam vārpstas, nevis rokas maršrutētājus. Runout ir mērs, cik daudz vārpsta 'ļobās', griežoties. Pat niecīgs noplūdes daudzums nospiedīs mazus karbīda uzgaļus un atstās briesmīgu virsmas apdari jūsu daļām. To pārbaudīt uz stenda ir daudz vienkāršāk nekā pārbaudīt, kad motors ir uzstādīts.

Ciparnīcas indikatora izmantošana mērījumiem

Jums būs nepieciešams ciparnīcas testa indikators ar $0,01mm$ vai $0,001mm$ izšķirtspēju un magnētisku pamatni.

• Konusveida pārbaude: novietojiet indikatora galu vārpstas konusa iekšpusē. Lēnām ar roku grieziet vārpstu. Profesionālam CNC vārpstas motoram adatai tik tikko vajadzētu kustēties. Rādījums zem 0,005 mm $ ir lielisks.

• Instrumentu pārbaude: ievietojiet augstas kvalitātes fiksatoru un precīzi noslīpētu stieni (piemēram, dībeļa tapu). Izmēriet izplūdi apmēram 25 mm attālumā no spīles uzgriežņa. Tas pārbauda motora, uzmavas un uzgriežņa kombinēto precizitāti.

• Uzgriežņa pārbaude: dažreiz motors ir ideāls, bet uzgrieznis ir nelīdzsvarots. Pārbaudiet arī izplūdi uzgriežņa ārpusē.

'MTC' un 'ATC' pielaides identificēšana

Atkarībā no jūsu motora veida paredzamās pielaides var nedaudz atšķirties.

1. MTC (manuālā rīka maiņa): tās ir izplatītas hobiju iestatījumos. Lai gan tie ir izturīgi, precizitāte lielā mērā ir atkarīga no tā, cik tīra jūs turat uzgali.

2. ATC (automātiskā instrumentu maiņa): šiem motoriem ir sarežģīti jūgstieņu mehānismi. Ja jums ir instrumenti, jums jāpārbauda 'spīlēšanas spēks' vai vismaz jānodrošina, lai instrumenta turētājs vienmēr būtu vienā līmenī, kad tas tiek ielādēts.

3. Vārpstas līdzsvars: lai gan jūs nevarat viegli izmērīt dinamisko līdzsvaru uz stenda bez strāvas, jebkura redzamā vibrācija manuālās darbības pārbaudes laikā liecina par saliektu vārpstu vai katastrofālu ražošanas kļūdu.

VFD savienošana pārī un sākotnējā mīkstās palaišanas secība

Mainīgas frekvences piedziņa (VFD) ir 'smadzenes', kas kontrolē CNC vārpstas motoru . Lielākā daļa motora kļūmju rodas pirmās ieslēgšanas laikā nepareizu VFD parametru dēļ. Pirms galīgās instalēšanas jums ir jāieprogrammē VFD uz jūsu stenda un jāveic 'sausā darbība'.

Kritisko parametru programmēšana

Nekad neizmantojiet rūpnīcas noklusējuma iestatījumus VFD ātrgaitas vārpstai. Standarta noklusējuma iestatījumi parasti ir paredzēti 60 Hz rūpnieciskajiem motoriem, bet vārpstas bieži darbojas ar 400 Hz vai augstāku frekvenci.

• Bāzes frekvence: iestatiet to, lai tā atbilstu jūsu motoram (piemēram, 400 Hz). Iestatot šo pārāk zemu vērtību, motors uzņems milzīgu strāvu un uzreiz izdegs.

• Maksimālais spriegums: pārliecinieties, vai VFD izejas spriegums atbilst motora datu plāksnītei.

• Uzsākšanas laiks: iestatiet dāsnu sākuma laiku (5–10 sekundes) savām sākotnējām pārbaudēm. Tas novērš 'strāvas tapas', kas var radīt stresu jauniem gultņiem.

Zema ātruma sākotnējā griešanās

Kad tas ir ieprogrammēts, ir pienācis laiks pielietot jaudu.

1. Virziena pārbaude: dodiet komandu 'Sākt' ļoti zemā frekvencē (piemēram, 50 Hz). Pārliecinieties, vai motors griežas pareizajā virzienā (parasti pulksteņrādītāja virzienā, skatoties no augšas uz leju).

2. Klausieties uzmanīgi: braucot ar mazu ātrumu, varat dzirdēt gultņu problēmas, kuras lielā ātrumā var maskēt vēja troksnis. Klausieties svilpes, čivināšanu vai ritmisku dūkšanu.

3. Monitora strāvas stiprums: skatieties VFD displeju. Bez slodzes (griežas gaisā) strāvas stiprumam jābūt ļoti zemam — bieži vien mazākam par 30% no nominālā maksimuma. Ja motors griež lielus ampērus, tikai griežoties gaisā, ir mehāniska saistīšanās vai parametra kļūda.

Termiskās stabilizācijas un vibrāciju analīze

Pēdējais stenda tests ietver darbināšanu CNC vārpstas motors ilgāku laiku, lai pārbaudītu siltuma uzkrāšanos un vibrācijas harmonikas. Motors var justies labi 30 sekundes, bet pēc 20 minūtēm sākt vibrēt vai pārkarst. Mēs vēlamies atrast šīs 'harmonikas' tagad, nevis tad, kad esat 5 stundu 3D grebšanas vidū.

Pakāpeniska ieviešanas procedūra

Nepārejiet tikai uz 24 000 apgr./min. Ievērojiet strukturētu rampu, lai gultņu smērviela varētu vienmērīgi sadalīties.

• 1. posms: 10 minūtes darbojiet ar ātrumu 6000 apgr./min. Sajūti gultņa korpusu. Tam jābūt vēsam vai nedaudz siltam.

• 2. posms: palieliniet ātrumu līdz 12 000 apgr./min uz 10 minūtēm. Pārbaudiet vibrāciju. Dažreiz motors darbojas vienmērīgi pie 6k, bet vibrē pie 12k 'rezonanses' dēļ.

• 3. posms: pakāpeniski pārejiet uz maksimālo ātrumu.

Temperatūras un trokšņa uzraudzība

Izmantojiet infrasarkano termometru, lai izsekotu temperatūrai apakšējo gultņu tuvumā.

1. Temperatūras ierobežojumi: lielākajai daļai Precision vārpstu gultņa korpuss nedrīkst pārsniegt $60^circ C$ ($140^circ F$) bezslodzes stenda testa laikā.

2. Vibrācijas sensors: varat izmantot viedtālruņa lietotni (akselerometru), lai iegūtu aptuvenu priekšstatu par vibrācijas līmeņiem. Novietojiet tālruni uz stenda blakus motoram. Diagrammai jābūt vienmērīgai. Asas tapas norāda uz nelīdzsvarotu rotoru.

3. Trokšņu modeļi: veselīgam ātrgaitas motoram ir jārada konsekventa 'stenēšana' vai 'dumjošana'. Jebkuras neregulāras skaņas augstuma vai skaļuma izmaiņas liecina par elektriskiem traucējumiem vai mehānisku nestabilitāti.

Secinājums

pārbaude CNC vārpstas motora pirms uzstādīšanas ir labākais veids, kā nodrošināt, ka jūsu projekts sākas ar pareizo kāju. Pārbaudot fizisko integritāti, elektrisko drošību, dzesēšanas plūsmu un mehānisko precizitāti, jūs novēršat mainīgos lielumus, kas izraisa neapmierinātību un 'noslēpumainas' kļūmes. Ja jūsu motors iztur šos stenda testus, varat to droši piestiprināt pie mašīnas. Jūs zināt, ka, ja problēma rodas pirmās griešanas laikā, tā, visticamāk, ir programmatūras vai padeves ātruma problēma, nevis bojāts motors.

FAQ

1. Ko darīt, ja mans motors pārbaudes laikā griežas nepareizi?

Neuztraucieties; tā ir izplatīta parādība ar trīsfāzu motoriem. Vienkārši nomainiet divus no trim strāvas vadiem (U, V vai W) pie VFD izejas. Tas mainīs magnētiskā lauka rotāciju. Nekad nemainiet zemējuma vadu.

2. Vai neliels siltuma daudzums stenda pārbaudes laikā ir normāls?

Jā, ir sagaidāms zināms karstums, jo gultņos rodas berze un gaisa pretestība ietekmē rotoru. Tomēr jums vienmēr vajadzētu būt iespējai turēt roku uz motora korpusa. Ja tas ir pārāk karsts, lai pieskartos, nekavējoties apstājieties un pārbaudiet VFD sprieguma iestatījumus.

3. Kāpēc mana ūdensdzesētā vārpsta šķiet siltāka nekā mana gaisa dzesēšanas vārpsta?

Ar ūdeni dzesējamās ierīces paļaujas uz šķidruma plūsmu, lai pārvietotu siltumu. Ja jūsu stendam ir mazs rezervuārs vai nav radiatora, ūdens ātri uzsils. Lai veiktu pareizu stabilizācijas pārbaudi, jums ir jābūt vismaz 5–10 litriem dzesēšanas šķidruma.

4. Vai es varu pārbaudīt vārpstu bez VFD?

Nē. CNC vārpstas motors ir paredzēts darbam ar augstas frekvences maiņstrāvu. Pieslēdzot to tieši standarta sienas kontaktligzdai (50/60 Hz), radīsies milzīgs strāvas patēriņš, kas sekunžu laikā iznīcinās motora tinumus.

5. Cik daudz izskrējiena ir 'par daudz'?

Hobistu darbam ar koku parasti ir pieņemams viss, kas ir mazāks par 0,02 mm $. Tomēr rūpnieciskai metāla frēzēšanai vai nelielai gala frēzēšanai (mazāk par 1 mm), lai novērstu instrumenta lūzumu, konusam ir jābūt mazākam par 0,005 mm$.

Uzņēmumā Zhonghuajiang Spindle mēs specializējamies augstas veiktspējas motoru risinājumu izstrādē mūsdienu mašīnistam. No augsta griezes momenta rūpnieciskajām vienībām līdz precīzi orientētām ATC sistēmām, mūsu produkti ir izstrādāti, lai atbilstu stingrām 24/7 ražošanas prasībām. Mēs uzskatām, ka kvalitāte sākas ar pareizajām sastāvdaļām un turpinās ar atbilstošu testēšanu un apkopi.

Apmeklējiet mūsu vietni, lai izpētītu visu mūsu gaisa dzesēšanas un ūdens dzesēšanas risinājumu klāstu: https://www.zhonghuajiangspindle.com/