主轴噪音:常见原因和故障排除技巧

现代机床以更高的速度和精度为目标,提高了对主轴的技术要求。由于主轴承受的压力很大,因此需要对其进行持续监控,以达到市场要求的精度和准确度。许多问题都是由不正常的噪音引起的,找到主轴噪音的原因对于生产设备操作员限制损坏和避免主轴完全失效至关重要。

主轴噪音的常见原因

噪音通常是主轴损坏的第一个迹象,磨削声、尖叫声、嘎嘎声或任何其他非典型噪音都很有价值,因为设备操作员可以在导致主轴完全故障之前发现并纠正任何问题。不规则的噪音可能指向计算机数控 (CNC) 主轴的几个潜在问题,包括

错位

任何使用主轴的人都熟悉主轴的噪音。数控主轴是一种精密机器,部件的轻微错位都会改变运行噪音,并可能损坏主轴。松动或错位的主轴会以不平衡的方式旋转,从而影响其精度、效率和振动水平。安装不当和正常磨损是可能导致主轴不对中的几个因素。

过度振动是主轴不对中的另一个常见原因。工业设备的设计可承受一定程度的振动--过度振动会使机械紧张,加速磨损。

润滑

主轴高速旋转。遵循原始设备制造商 (OEM) 有关润滑油类型的建议和规格对于保持精度和延长部件寿命至关重要。要为特定应用选择合适的润滑油,应仔细考虑工作温度下的粘度和额定转速,以确保与主轴转速相匹配。润滑油的清洁度和稠化剂类型可将主轴产生的噪音降至最低,但不正确的润滑也会增加噪音水平,并可能损坏主轴和生产的部件。

润滑不足会导致摩擦过大,增加主轴运行时的热量和噪音。润滑剂还必须与主轴基体兼容,并根据预期应用,在宽温度范围内保持稳定的性能。

润滑油污染是导致噪音过大的另一个常见原因。碎片、灰尘、切屑和其他微粒会在主轴系统中长期积累。如果润滑油受到污染,就会导致轴承卡死并最终失效,而在此之前往往会出现异常噪音。要使冷却液和润滑油不含潜在的有害碎屑,就必须使用适当的过滤系统。

轴承问题

轴承是所有机床主轴的核心。清洁的运行环境对轴承安静高效地运行至关重要。损坏、污染或过载的轴承更容易磨损并最终失效。

磨损和损坏会导致滚珠和滚道破裂,产生不平整的表面,增加噪音和振动。轴承的装配、预紧力、径向间隙和作用在轴承上的载荷大小都会影响声音,操作员通常只需稍加调整即可纠正。不匹配的轴承会影响主轴平衡,重新分配负载并造成过度磨损,从而产生异常噪音。

皮带或滑轮问题

皮带和皮带轮会导致机床主轴产生许多异常噪音。松动或磨损的皮带无法为主轴产生足够的张力,从而影响主轴的整体运行。任何错位或损坏的皮带轮也会产生同样的影响。

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电气和控制系统

机械问题是最有可能导致异常噪音的原因,但如果在诊断中没有发现明显的问题,检查电气和控制系统可能会发现噪音的来源。电压波动会影响电机性能并产生噪音,电机驱动器和控制系统故障也会产生噪音。

主轴噪音故障排除技巧

虽然不寻常的声音很难识别,但它们提供了原因的线索,操作员可以利用这些线索找到问题的根源,以免造成损坏或机器故障。以下故障排除技巧可帮助操作员诊断和排除故障:

1.实施目视检查和维护

预测性维护计划对于减少停机时间和保持更接近的公差至关重要。将维护时间安排在对生产率影响最小的时候,并实施故障安全预测性维护程序,以确定何时在发生灾难性故障之前拆卸主轴。一些基本的维护最佳实践包括

  • 定期目视检查:使用前检查机床是发现潜在故障的最佳方法。操作前检查主轴、关键部件和支持设备。每天查看磨损或损坏迹象,以便在问题出现时及时发现。隔离主轴以确认噪音来自主轴,然后再进行其他诊断。
  • 轴承温度和振动测量:温度和振动监测可防止机床和部件遭受代价高昂的损坏。过多的热量和振动会加速磨损,影响主轴精度。
  • 清洁和润滑剂更换:污染对操作人员和管理人员都是挑战。清洁机床和周围环境至关重要。确保冷却液中含有足够的防锈剂,防止潮湿空气腐蚀主轴。遵循清洁和维护最佳实践,确保冷却液、水或碎屑不会进入主轴。

2.进行校准和调整

主轴平衡和重新校准技术对于延长机床使用寿命至关重要。如果异常噪音持续存在,操作员可以使用各种精密工具检查主轴组件,并在必要时重新对齐。检查皮带张力和皮带轮对齐可以重新获得最佳运行状态。确保正确调整轴承和预紧间隙。

振动监测程序帮助进行预测性维护,并消除导致机床产生异常噪音的振动原因。

3.遵循最佳润滑实践

即使没有机械磨损或故障,润滑不当也会导致噪音过大。正确使用润滑油可以降低振动能量和噪音。排除润滑可能导致噪音过大的原因,并保持以下最佳做法:

  • 针对特定主轴和应用,使用原始设备制造商推荐的润滑剂类型和等级。
  • 实施定期润滑计划,并为员工制定规程。
  • 监控润滑油污染并立即解决。

4.进行轴承更换和维护

轴承故障会造成严重后果,而噪音是轴承磨损或损坏的几个迹象之一。如果操作员发现异常噪音,可以通过以下迹象确定轴承是否需要更换:

  • 机加工零件表面的变化
  • 主轴过热或温度变化异常
  • 从正压迷宫排出的空气
  • 锥面或刀具上的非典型跳动

按照正确的轴承更换程序,立即更换磨损或损坏的轴承。在安装新轴承时,操作员必须确保正确的轴承预紧和间隙调整。

5.咨询主轴维修服务专家

如果操作员已经检查了上述因素,并采取了必要的措施,但仍有噪音,则应拔出主轴。主轴超负荷运转会造成严重的设备损坏和停机。专业的主轴维修和改造技术人员可以进一步评估主轴,并建议适当的解决方案。

如何防止主轴噪音

管理主轴噪音的最有效方法是防患于未然。预防性维护是将导致噪音的问题降至最低的第一步。培训也能确保正确的安装和维护技术。当主轴开始发出异常噪音时,应及时诊断并处理问题,以最大限度地减少潜在的设备损坏。

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