Você conhece as oito falhas comuns do fuso de um centro de usinagem e os métodos de tratamento correspondentes?

I. Introdução

II. Falhas comuns e métodos de solução de problemas para o fuso de centros de usinagem

(I) Não cumprimento dos requisitos de precisão do processamento

• Durante o transporte, a máquina-ferramenta pode ser submetida a impactos que podem prejudicar a precisão dos componentes do fuso. Por exemplo, o eixo do fuso pode se deslocar e a caixa do mancal pode se deformar.
• A instalação não é firme, a precisão da instalação é baixa ou há alterações. Uma base de instalação irregular da máquina-ferramenta, parafusos de fundação soltos ou alterações na precisão da instalação devido ao recalque da fundação e outros motivos durante o uso prolongado podem afetar a precisão da posição relativa entre o fuso e outros componentes, resultando em uma redução na precisão do processamento.

• Para máquinas-ferramentas impactadas durante o transporte, é necessária uma inspeção completa da precisão dos componentes do fuso, incluindo indicadores como desvio radial, desvio axial e coaxialidade do fuso. Com base nos resultados da inspeção, métodos de ajuste adequados, como o ajuste da folga do rolamento e a correção da carcaça do rolamento, são adotados para restaurar a precisão do fuso. Se necessário, pessoal especializado em manutenção de máquinas-ferramentas pode ser contratado para reparos.
• Verifique regularmente o estado de instalação da máquina-ferramenta e aperte os parafusos de fixação para garantir uma instalação firme. Caso sejam encontradas alterações na precisão da instalação, instrumentos de detecção de alta precisão devem ser utilizados para reajustar o nivelamento da máquina-ferramenta e a precisão da posição relativa entre o fuso e componentes como a mesa de trabalho. Equipamentos como interferômetros a laser podem ser utilizados para medições e ajustes precisos.

(II) Vibração de corte excessiva

• Os parafusos que conectam a caixa do fuso e a cama estão frouxos, reduzindo a rigidez da conexão entre a caixa do fuso e a cama e tornando-a propensa à vibração sob a ação de forças de corte.
• A pré-carga dos rolamentos é insuficiente e a folga é muito grande, fazendo com que os rolamentos não consigam suportar o eixo de forma eficaz durante a operação, fazendo com que o eixo oscile e, assim, induzindo vibração de corte.
• A porca de pré-carga dos rolamentos está solta, fazendo com que o eixo se mova axialmente e destruindo a precisão rotacional do eixo, o que leva à vibração.
• Os rolamentos estão riscados ou danificados, resultando em atrito irregular entre os elementos rolantes e as pistas dos rolamentos, gerando vibração anormal.
• O fuso e a caixa estão fora da tolerância. Por exemplo, se a cilindricidade ou a coaxialidade do fuso não atenderem aos requisitos, ou a precisão dos furos de montagem do rolamento na caixa for baixa, isso afetará a estabilidade rotacional do fuso e causará vibração.
• Outros fatores, como desgaste irregular da ferramenta, parâmetros de corte irracionais (como velocidade de corte excessiva, taxa de avanço excessiva, etc.) e fixação frouxa da peça de trabalho, também podem causar vibração de corte.
• No caso de um torno, as partes móveis do porta-ferramentas da torre podem estar soltas ou a pressão de fixação pode ser insuficiente e não estar apertada corretamente. Durante o corte, a instabilidade do porta-ferramentas será transmitida ao sistema do fuso, causando vibração.

• Verifique os parafusos que conectam a caixa do eixo e a base. Se estiverem frouxos, aperte-os a tempo para garantir uma conexão firme e melhorar a rigidez geral.
• Ajuste a pré-carga dos rolamentos. De acordo com o tipo de rolamento e os requisitos da máquina-ferramenta, utilize métodos de pré-carga adequados, como ajuste por meio de porcas ou pré-carga por mola, para que a folga do rolamento atinja uma faixa adequada e garanta um suporte estável para o fuso.
• Verifique e aperte a porca de pré-carga dos rolamentos para evitar que o eixo se mova axialmente. Se a porca estiver danificada, substitua-a a tempo.
• No caso de rolamentos riscados ou danificados, desmonte o eixo, substitua os rolamentos danificados e limpe e inspecione os componentes relevantes para garantir que não haja impurezas.
• Detecte a precisão do fuso e da caixa. Para peças fora da tolerância, métodos como retificação e raspagem podem ser utilizados para reparo, garantindo uma boa cooperação entre o fuso e a caixa.
• Verifique o desgaste das ferramentas e substitua as ferramentas severamente desgastadas em tempo hábil. Otimize os parâmetros de corte selecionando velocidades de corte, avanços e profundidades de corte adequados com base em fatores como material da peça, material da ferramenta e desempenho da máquina-ferramenta. Certifique-se de que a peça esteja fixada com firmeza e confiabilidade. Em caso de problemas com o porta-ferramentas da torre de um torno, verifique o estado das conexões das peças móveis e ajuste a pressão de fixação para permitir a fixação estável das ferramentas.

(III) Ruído excessivo na caixa do fuso

• O equilíbrio dinâmico dos componentes do fuso é deficiente, gerando forças centrífugas desequilibradas durante a rotação em alta velocidade, o que causa vibração e ruído. Isso pode ser devido à distribuição desigual da massa das peças instaladas no fuso (como ferramentas, mandris, polias, etc.) ou à interrupção do equilíbrio dinâmico dos componentes do fuso durante o processo de montagem.
• A folga de engrenamento das engrenagens está irregular ou seriamente danificada. Quando as engrenagens engrenam, impactos e ruídos são gerados. Durante o uso prolongado, a folga de engrenamento das engrenagens pode mudar devido a desgaste, fadiga e outros motivos, ou as superfícies dos dentes podem apresentar descamação, rachaduras e outros danos.
• Os rolamentos estão danificados ou os eixos de transmissão estão tortos. Rolamentos danificados farão com que o fuso opere de forma instável e gere ruído. Eixos de transmissão tortos causarão excentricidade durante a rotação, gerando vibração e ruído.
• Os comprimentos das correias de transmissão são inconsistentes ou estão muito frouxos, fazendo com que as correias de transmissão vibrem e esfreguem durante a operação, gerando ruído e também afetando a eficiência da transmissão e a estabilidade da velocidade do eixo.
• A precisão da engrenagem é baixa. Por exemplo, se o erro no perfil do dente, erro de passo, etc. for grande, isso resultará em engrenamento ruim e gerará ruído.
• Lubrificação deficiente. Na ausência de óleo lubrificante suficiente ou quando o óleo lubrificante se deteriora, o atrito de componentes como engrenagens e rolamentos na caixa do eixo aumenta, facilitando a geração de ruído e acelerando o desgaste dos componentes.

• Realize a detecção e correção do balanceamento dinâmico nos componentes do fuso. Um testador de balanceamento dinâmico pode ser usado para detectar o fuso e as peças relacionadas. Para áreas com grandes massas desbalanceadas, os ajustes podem ser feitos removendo materiais (como perfuração, fresamento, etc.) ou adicionando contrapesos para que os componentes do fuso atendam aos requisitos de balanceamento dinâmico.
• Verifique a situação do engrenamento das engrenagens. Para engrenagens com folgas de engrenamento irregulares, o problema pode ser resolvido ajustando a distância central das engrenagens ou substituindo as engrenagens muito desgastadas. Para engrenagens com superfícies dentais danificadas, substitua-as a tempo para garantir um bom engrenamento das engrenagens.
• Verifique os rolamentos e os eixos de transmissão. Se os rolamentos estiverem danificados, substitua-os por novos. Para eixos de transmissão empenados, eles podem ser endireitados usando métodos de endireitamento. Se a empenagem for grave, substitua os eixos de transmissão.
• Ajuste ou substitua as correias de transmissão para garantir que seus comprimentos sejam consistentes e a tensão adequada. A tensão adequada das correias de transmissão pode ser alcançada ajustando os dispositivos de tensionamento das correias, como a posição da polia tensora.
• Para o problema de baixa precisão das engrenagens, se forem engrenagens recém-instaladas e a precisão não atender aos requisitos, substitua-as por engrenagens que atendam aos requisitos de precisão. Se a precisão diminuir devido ao desgaste durante o uso, repare ou substitua-as de acordo com a situação real.
• Verifique o sistema de lubrificação da caixa do eixo para garantir que a quantidade de óleo lubrificante seja suficiente e a qualidade seja boa. Troque o óleo regularmente, limpe as tubulações e filtros de lubrificação para evitar que impurezas bloqueiem as passagens de óleo e garanta uma boa lubrificação de todos os componentes.

(IV) Danos em Engrenagens e Rolamentos

• A pressão de troca de marchas é muito alta, causando danos às engrenagens por impacto. Durante a operação de troca de velocidade da máquina-ferramenta, se a pressão de troca de marchas for muito alta, as engrenagens suportarão forças de impacto excessivas no momento do engrenamento, levando facilmente a danos nas superfícies dos dentes, fraturas nas raízes dos dentes e outras situações.
• O mecanismo de troca de marchas está danificado ou os pinos de fixação caem, tornando o processo de troca de marchas anormal e interrompendo o engrenamento entre as engrenagens, causando danos às engrenagens. Por exemplo, deformação e desgaste dos garfos de troca de marchas, fratura dos pinos de fixação, etc., afetarão a precisão e a estabilidade da troca de marchas.
• A pré-carga dos rolamentos é muito alta ou não há lubrificação. Uma pré-carga excessiva faz com que os rolamentos suportem cargas excessivas, acelerando o desgaste e a fadiga. Sem lubrificação, os rolamentos trabalharão em um estado de atrito seco, resultando em superaquecimento, queima e danos às esferas ou pistas dos rolamentos.

• Verifique o sistema de pressão de troca de marchas e ajuste-a para uma faixa adequada. Isso pode ser feito ajustando as válvulas de pressão do sistema hidráulico ou os dispositivos de ajuste de pressão do sistema pneumático. Ao mesmo tempo, verifique os circuitos de controle de troca de marchas, as válvulas solenoides e outros componentes para garantir que os sinais de troca de marchas sejam precisos e as ações suaves, evitando impacto excessivo das marchas devido a trocas anormais.
• Inspecione e repare o mecanismo de troca de marchas, repare ou substitua garfos de troca de marchas danificados, pinos de fixação e outros componentes para garantir o funcionamento normal do mecanismo de troca de marchas. Durante o processo de montagem, certifique-se da precisão da instalação e da conexão firme de cada componente.
• Ajuste a pré-carga dos rolamentos. De acordo com os requisitos técnicos dos rolamentos e as condições de trabalho da máquina-ferramenta, utilize métodos de pré-carga e valores de pré-carga adequados. Ao mesmo tempo, reforce o gerenciamento da lubrificação dos rolamentos, verificando e adicionando óleo lubrificante regularmente para garantir que os rolamentos estejam sempre em boas condições de lubrificação. Para rolamentos danificados por lubrificação inadequada, após a substituição por novos, limpe completamente o sistema de lubrificação para evitar que impurezas entrem novamente nos rolamentos.

(V) Incapacidade do fuso de mudar de velocidade

• Se o sinal elétrico de mudança de marcha é emitido. Se houver uma falha no sistema de controle elétrico, ele pode não ser capaz de enviar o sinal de mudança de marcha correto, resultando na incapacidade do fuso de realizar a operação de mudança de velocidade. Por exemplo, falhas de relés no circuito de controle, erros no programa do CLP e mau funcionamento de sensores podem afetar a saída do sinal de mudança de marcha.
• Se a pressão é suficiente. Em sistemas hidráulicos ou pneumáticos de mudança de velocidade, se a pressão for insuficiente, ela não poderá fornecer potência suficiente para acionar o mecanismo de mudança de velocidade, impossibilitando a mudança de velocidade do eixo. A pressão insuficiente pode ser causada por falhas nas bombas hidráulicas ou pneumáticas, vazamentos na tubulação, ajuste inadequado das válvulas de pressão e outros motivos.
• O cilindro hidráulico de troca de marchas está desgastado ou travado, impossibilitando o funcionamento normal e acionamento das engrenagens de troca de velocidade, embreagens e outros componentes. Isso pode ser causado por danos nas vedações internas do cilindro hidráulico, desgaste severo entre o pistão e o cilindro e entrada de impurezas no cilindro hidráulico.
• A válvula solenoide de mudança de marcha está travada, impedindo que a válvula solenoide mude de direção normalmente, resultando na incapacidade do óleo hidráulico ou do ar comprimido de fluir ao longo do caminho predeterminado, afetando assim a ação do mecanismo de mudança de velocidade. O travamento da válvula solenoide pode ser causado por impurezas no núcleo da válvula, danos à bobina da válvula solenoide e outros motivos.
• O garfo do cilindro hidráulico de mudança de marchas cai, causando falha na conexão entre o cilindro hidráulico e as engrenagens de troca de marchas, impossibilitando a transmissão de potência para a troca de marchas. A queda do garfo pode ser causada por parafusos de fixação soltos, desgaste e fratura do garfo, entre outros motivos.
• O cilindro hidráulico de mudança de marchas apresenta vazamento de óleo ou vazamento interno, reduzindo a pressão de trabalho do cilindro hidráulico e impossibilitando a aplicação de força suficiente para concluir a troca de marchas. O vazamento de óleo ou vazamento interno pode ser causado pelo envelhecimento das vedações do cilindro hidráulico, folga excessiva entre o pistão e o cilindro, entre outros motivos.
• Mau funcionamento do interruptor composto de mudança de marcha. O interruptor composto é usado para detectar sinais, como a conclusão da mudança de velocidade. Se o interruptor apresentar mau funcionamento, o sistema de controle não conseguirá avaliar corretamente o estado da mudança de velocidade, afetando as operações subsequentes de mudança de velocidade ou a operação da máquina-ferramenta.

• Verifique o sistema de controle elétrico. Utilize ferramentas como multímetros e osciloscópios para detectar as linhas de saída do sinal de mudança e os componentes elétricos relacionados. Se for encontrada uma falha no relé, substitua-o. Se houver um erro no programa do CLP, depure-o e modifique-o. Se um sensor apresentar mau funcionamento, substitua-o por um novo para garantir que o sinal de mudança possa ser emitido normalmente.
• Verifique a pressão do sistema hidráulico ou pneumático. Em caso de pressão insuficiente, verifique primeiro o estado de funcionamento da bomba hidráulica ou pneumática. Em caso de falha, repare ou substitua. Verifique se há vazamentos nas tubulações. Em caso afirmativo, repare-os a tempo. Ajuste as válvulas de pressão para que a pressão do sistema atinja o valor especificado.
• Para o problema do cilindro hidráulico de mudança estar desgastado ou preso, desmonte o cilindro hidráulico, verifique as condições de desgaste das vedações internas, do pistão e do cilindro, substitua as vedações danificadas, repare ou substitua o pistão e o cilindro desgastados, limpe o interior do cilindro hidráulico e remova as impurezas.
• Verifique a válvula solenoide de mudança de marcha. Se o núcleo da válvula estiver obstruído por impurezas, desmonte e limpe a válvula solenoide para remover as impurezas. Se a bobina da válvula solenoide estiver danificada, substitua-a por uma nova para garantir que a válvula solenoide possa mudar de direção normalmente.
• Verifique o garfo do cilindro hidráulico de troca de marchas. Se o garfo cair, reinstale-o e aperte os parafusos de fixação. Se o garfo estiver desgastado ou quebrado, substitua-o por um novo para garantir uma conexão confiável entre o garfo e as engrenagens de troca de marchas.
• Resolva o problema de vazamento de óleo ou vazamento interno do cilindro hidráulico de mudança de marchas. Substitua as vedações antigas e ajuste a folga entre o pistão e o cilindro. Métodos como a substituição do pistão ou do cilindro por outros de tamanho apropriado e o aumento do número de vedações podem ser utilizados para melhorar o desempenho da vedação do cilindro hidráulico.
• Verifique o interruptor composto de troca de marchas. Use ferramentas como multímetros para detectar o estado liga-desliga do interruptor. Se o interruptor apresentar mau funcionamento, substitua-o por um novo para garantir que ele possa detectar com precisão o estado de mudança de velocidade e enviar o sinal correto para o sistema de controle.

(VI) Falha na rotação do fuso

• Se o comando de rotação do fuso é emitido. Semelhante à incapacidade do fuso de alterar a velocidade, uma falha no sistema de controle elétrico pode levar à incapacidade de emitir o comando de rotação do fuso, impossibilitando a partida do fuso.
• O interruptor de proteção não está pressionado ou apresenta mau funcionamento. Os centros de usinagem geralmente possuem alguns interruptores de proteção, como o interruptor da porta da caixa do fuso, o interruptor de detecção de fixação da ferramenta, etc. Se esses interruptores não forem pressionados ou apresentarem mau funcionamento, por motivos de segurança, a máquina-ferramenta impedirá a rotação do fuso.
• O mandril não fixa a peça de trabalho. Em alguns tornos ou centros de usinagem com mandril, se o mandril não fixar a peça de trabalho, o sistema de controle da máquina-ferramenta limitará a rotação do fuso para evitar que a peça de trabalho seja projetada durante o processamento, causando perigo.
• O interruptor do composto de mudança de marcha está danificado. O mau funcionamento do interruptor do composto de mudança de marcha pode afetar a transmissão do sinal de partida do fuso ou a detecção do estado de funcionamento do fuso, resultando na incapacidade do fuso de girar normalmente.
• Há vazamento interno na válvula solenoide de mudança de marcha, o que torna a pressão do sistema de mudança de velocidade instável ou incapaz de estabelecer a pressão normal, afetando assim a rotação do eixo. Por exemplo, em um sistema hidráulico de mudança de velocidade, o vazamento da válvula solenoide pode levar à incapacidade do óleo hidráulico de empurrar efetivamente componentes como embreagens ou engrenagens, impossibilitando a obtenção de potência pelo eixo.

• Verifique as linhas de saída do comando de rotação do fuso no sistema de controle elétrico e os componentes relacionados. Se for encontrada alguma falha, repare-as ou substitua-as a tempo para garantir que o comando de rotação do fuso possa ser emitido normalmente.
• Verifique o estado dos interruptores de proteção para garantir que estejam pressionados normalmente. Em caso de interruptores de proteção com defeito, repare-os ou substitua-os para garantir que a função de proteção de segurança da máquina-ferramenta esteja normal, sem afetar a partida normal do fuso.
• Verifique a situação de fixação do mandril para garantir que a peça de trabalho esteja firmemente fixada. Se houver alguma falha no mandril, como força de fixação insuficiente ou desgaste das garras, repare ou substitua o mandril a tempo para que ele funcione normalmente.
• Verifique o interruptor composto de mudança de marchas. Se estiver danificado, substitua-o por um novo para garantir a transmissão normal do sinal de partida do fuso e a detecção precisa do estado de funcionamento.
• Verifique a situação do vazamento da válvula solenoide de mudança de marcha. Métodos como teste de pressão e observação de vazamento de óleo ao redor da válvula solenoide podem ser utilizados para avaliação. Para válvulas solenoides com vazamento, desmonte, limpe, verifique o núcleo da válvula e as vedações, substitua as vedações danificadas ou toda a válvula solenoide para garantir um bom desempenho de vedação e uma pressão estável do sistema de mudança de velocidade.

(VII) Superaquecimento do fuso

• A pré-carga dos rolamentos do eixo é muito alta, aumentando o atrito interno dos rolamentos e gerando calor excessivo, resultando no superaquecimento do eixo. Isso pode ser devido à operação inadequada durante a montagem ou ajuste da pré-carga do rolamento ou ao uso de métodos e magnitudes de pré-carga inadequados.
• Os rolamentos estão riscados ou danificados. Durante o processo de trabalho, os rolamentos podem ficar riscados ou danificados devido à lubrificação inadequada, sobrecarga, entrada de materiais estranhos, etc. Nesse momento, o atrito dos rolamentos aumenta drasticamente, gerando uma grande quantidade de calor e causando superaquecimento do eixo.
• O óleo lubrificante está sujo ou contém impurezas. Óleo lubrificante sujo aumenta o coeficiente de atrito entre os rolamentos e outras peças móveis, reduzindo o efeito da lubrificação. Ao mesmo tempo, as impurezas podem