روش ساخت دستگاه سی ان سی CNC
8 – عدم تعادل شفت
عدم تعادل شرایطی است که که در آنجا مرکز جرم جزئ گردان بر روی محور دوران قرار ندارد. به عبارت دیگر، یک نقطه سنگین “heavy spot” در جایی بر روی روتور است. اگر چه شما هرگز بصورت کامل نمی توانید عدم تعادل موتور را حذف کنید، می توانید شناسایی و تشخیص دهید که در چه زمانی در خارج از محدوده عادی خود قرار دارد و برای اصلاح آن چه اقدامی را می توانید انجام دهید. عدم تعادل می تواند توسط عوامل مختلفی ایجاد شود از قبیل:
- انباشتگی آلودگی
- از دست رفتن وزنه های تعادل
- تغییرات صنعتی
- جسم ناخواسته در سیم پیچهای موتور و بقیه عوامل فرساینده مرتبط
یک تستر لرزش یا آنالایزر می توانند به شما در تشخیص بالانس بودن و یا عدم تعادل ماشین گردان کمک کنند. خرابی مرتبط : فرسودگی زودرس در اجزای مکانیکی دوار که منجر به خرابی دایمی می گردد.
9 – شل و آزاد بودن شفت (Shaft looseness)
شل و آزاد بودن وقتی رخ می دهد که فضای آزاد در بین قطعات وجود داشته باشد. شلی می تواند در محلهای مختلفی رخ دهد از قبیل:
- شلی و آزادی گردان: به دلیل وجود فضای باز بین اجزای دوار و اجزای ثابت ماشین رخ می دهد، مانند یاتاقان
- شلی و آزادی غیر گردان: بین دو بخش که در حالت معمولی ساکن هستند رخ می دهد، مانند پایه و یک فونداسیون، یک محفظه بلبرینگ و یک ماشین.
همانند باقی منابع ایجاد لرزش، این مهم است که بدانیم چگونه شل شدگی را تشخیص داده و مشکل را حل کنیم تا از دست رفتن سرمایه و منابع جلوگیری کنیم. یک دستگاه آزمونگر لرزش یا آنالایزر می توانند معین کنند که یک ماشین گردان مبتلا به مشکل شل شدگی است یا خیر.
خرابی مرتبط: تسریع در فرسودگی اجزای گردان که در ادامه باعث خرابی ماشین می گردد.
10- فرسودگی یاتاقان
یک یاتاقان خراب شده اصطکاک را افزایش داده، حرارت بیشتری تولید می کند و به علت مشکلات مکانیکی، روانکاری یا فرسودگی راندمان پایین تری دارد. خرابی یاتاقانها می تواند توسط دلایل مختلفی ایجاد گردد مانند:
- باری بیش از بار مجاز بر روی آن قرار گیرد
- روانکاری نامناسب یا ناکافی
- آب بندی ناکارآمد یاتاقان
- نا هم محوری شفت
- انطباق نادرست (Incorrect fit)
- فرسایش معمول
- ولتاژهای القایی شفت
به محض شروع خراب شدن یاتاقان، همچنین یک تاثیر آبشاری ایجاد می کند که خراب شدن موتور را شتاب می دهد. 13% از خرابی های موتور بدلیل خرابی یاتاقانها ایجاد می گردد. و بیش از 60% خرابی های مکانیکی در تاسیسات بدلیل فرسودگی یاتاقانها است. و از اینرو یادگیری اینکه چگونه این پتانسیل ایجاد مشکل را رفع عیب کنیم مهم است.
خرابی مرتبط: تسریع فرسودگی در اجزای گردان که منتج به خرابی یاتاقان می شود.
عوامل نصب نادرست
11 – پایه (سطح اتکای) ضعیف
در شکل بالا موتور به صورت نادرست رو نگه دارنده نصب گردیده که این شرایط باعث ایجاد سر و صدا و نا هم محوری در اجزای دوار مکانیکی
13 – ولتاژ شفت
هنگامی که ولتاژهای شفت موتور از توانایی عایقی گریس یاتاقان افزایش پیدا کنند، جریانهای تخلیه الکتریکی به بلبرینگ برقرار می گردد. که در نتیجه آن باعث ایجاد چاله و ناصافی در قاب یاتاقان می گردد اولین نشانه بروز این مشکل سروصدا و داغ شدن بیش از حد یاتاقان خواهد بود به گونه ای که یاتاقان شروع به از دست دادن شکل ابتدایی خود کرده و خرده های فلز با گریس مخلوط شده و اصطکاک یاتاقان را افزایش می دهد.
این مساله می تواند منجر به تخریب یاتاقان طی چند ماه و از کار افتادن موتور گردد. خرابی یاتاقان یک مشکل پرهزینه است که هم در تعمیر موتور و هم مدت از کار افتادگی موتور را باید مد نظر قرار داد، ار اینرو برای کمک به جلوگیری از آن، اندازه گیری ولتاژ شفت و جریان یاتاقان یک اقدام و مرحله تشخیصی مهم است. ولتاژ شفت فقط در هنگامی ایجاد می شود که موتور برقدار بوده و در حال چرخش باشد.
خرابی مرتبط : جرقه زدن در میان یاتاقان ایجاد حفره و شیار کرده که منجر به افزایش لرزش و در نهایت خرابی یاتاقان می گردد.
چهار استراتژی برای موفقیت
سیستمهای کنترل موتور در سراسر کارخانه های تولیدی در فرآیندهای بحرانی و حیاتی مورد استفاده قرار می گیرند. خرابی تجهیزات می تواند باعث از دست رفتن زیاد پول و سرمایه به دلیل خراب شدن موتور، یا بخشهای دیگر، جایگزینی و مدت از کار افتادگی تجهیزات برای سیستمهای توان دارای موتور الکتریکی گردد.
با تجهیز مهندسین تعمیر و نگهداری و تکنسین ها با اطلاعات درست، اولویت بندی حجم کار و مدیریت تعمیر و نگهداری پیشگیرانه برای پایش تجهیزات و رفع عیب متناوب، می توان از بروز مشکلات غافلگیر کننده و برخی خرابی ها اجتناب کرد تا سیستم در شرایط تنشهای نرمال خود کار کرده و بدین طریق هزینه های مدت از کار افتادگی کل را کاهش داد.
چهار استراتژی کلیدی وجود دارد که شما می توانید با انجام آنها سیستم را بازیابی کرده یا از خرابی زودرس در موتورهای محرک و اجزائ گردان جلوگیری کنید.
1- دامنه تلرانس عملکرد، مشخصات ماشین و شرایط کارکردی آن را مستند کنید.
2- وقایع و اندازه گیری های شرایط بحرانی را برای قبل و بعد از انجام تعمیرات و نگهداری و در شرایط عادی دریافت کرده و مستند کنید.
3- یک آرشیو مرجع از اندازه گیری ها برای آسان کردن تحلیل روند و تعیین و تشخیص تغییر وضعیت شرایط ایجاد کنید
4- تک تک اندازه گیری ها را ترسم کرده منحنی تغییرات را ایجاد کنید. هر تغییری در خط روند بیشتر از 10% تا 20% (یا هر درصدی که شما بر اساس شرایط کاری یا بحرانی بودن سیستم در نظر بگیرید) بایستی برای ریشه یابی و شناخت دلایل ایجاد آن بررسی گردد.
اسپیندل موتورها دارای چند خاصیت هستند که در موتورهای معمولی این موارد ایجاد نشده است . اولین مورد سنکرون بودن شفت روتور آنها می باشد . مثلا اگر اسپیندل موتور شما 24000 RPM باشد . در کارخانه سازنده شفت روتور را با دور 30000 دور بر دقیقه بالانس نموده اند تا جلوی لرزش شفت در دورهای بالا گرفته شود . یکی از مشکلات موتور معمولی در دورهای بالا همین است .
مطلب بعدی بسیار مهم بلبرینگ های مورد استفاده در اسپیندل موتورها بالاخص بلبرینگهای ابتدای موتور می باشد . بلبرینگهای اسپیندل موتورها، HIGH SPEED می باشد . در بعضی از موتورها که دارای کلاس بالاتری نیز می باشند از بلبرینگ های سرامیکی استفاده می شود.
بلبرینگهای دور بالا توان تحمل حرارتی بالا را دارند .بلبرینگ های سرامیکی تغییرات انبساط و انقباض کمی دارند و در دورهای بالا گریپاچ(مهار گسسته) نمی کنند اما مشکلی که دارند قیمت بسیار بالای آنها می باشد .
برای انتخاب موتور اسپیندل 2 فاکتور مهم را باید در نظر گرفت:
1.حد اکثر گشتاور مورد نیاز
2.حد اکثر دور مورد نیاز
سیستم های خنک کاری در اسپیندل موتورها عبارتند از1.فنهایی که با چرخش شفت انتهای موتورمی چرخند 2. فنهای الکتریکی(الکتریکال) 3. سیستم آب خنک که اب در دور اسپیندل موتور جریان دارد. 4. سیستم خنک کاری بادی که چرخه خنک کاری از طریق باد انجام می شود.
گشتاور مورد نیازتان را می توانید به سادگی با استفاده از یک فرمول و یک جدول محاسبه کنید. توان مورد نیاز اسپیندل مساوی خواهد بود با قطر مته (به میلی متر) ضرب درسرعت اسپیندل موتور( فید ریت) ( بر حسب میلی متر بر هر دور) ضرب در سرعت برشی بر حسب میلی متر بر دقیقه )) ضرب در نیروی مخصوص برشی (Ks) تقسیم بر عدد ثابت 17136
– فید ریت ( Feed Rate)مساوی است با عمق برش در هر دقیقه تقسیم بر دور اسپیندل( rpm)
-سرعت برشی = محیط ابزار ضرب در دور اسپیندل تقسیم بر 1000
اسپيندل ها را با پارامترهاي مختلفي ميتوان دسته بندي كرد. در اين جا از نظر قدرت ، سرعت، قطر کلت، ابزار گير و سيستم خنك كننده اسپيندل ها را بررسي مي كنيم.
هرچه قدرت اسپيندل بيشتر باشد ، ابزار بزرگ تري را مي جرخاند و سطح بيشتري را براده برداري ميكند و نتيجتا سرعت ماشين كاري بيشتر است.
همچنين قدرت بيشتر احتمال گير كردن ابزار در كار حين ماشين كاري را كاهش مي دهد و ميتوانيد عمق بيشتري را ماشين كاري كنيد. البته قدرت تحمل ابزار هم بايد زياد باشد.
البته قدرت زياد قيمت را هم افزايش ميدهد و معمولا در سرعت هاي بالا قدرت كم مي شود.
براي cnc چوب، قدرت 4.5 كيلووات و بيشتر لازم است.
براي اسپيندل دستگاه cnc طلا قدرت 0.7 كيلووات و بيشتر كاربرد دارد.
براي كار سنگ قدرت 5 كيلووات به بالا توصيه مي شود.
