19 listopada 2017


Najnowsze osiągnięcia w zakresie konstrukcji ułożyskowania oraz rozwój zintegrowanych systemów kontroli temperatury podnoszą niezawodność i wydajność nowoczesnych obrabiarek. Warunkiem jest optymalne dopasowanie komponentów, co najłatwiej osiągnąć korzystając z wrzecion i łożysk jednego producenta.

Hans-Joachim Reimann, Mirosław Ciechanowski

Wrzeciona ze zintegrowanym napędem znajdują zastosowanie w centrach obróbczych, tokarkach, frezarkach, szlifierkach i wiertarkach do głębokich otworów. Ich zwarta budowa umożliwia konstrukcję maszyn z rozszerzoną kinematyką, przy zredukowanej ilości komponentów i dogodniejszej obsłudze. Rozwój elektrowrzecion umożliwił obróbkę z obecnie osiąganymi szybkościami skrawania, niemożliwymi w przypadku stosowanych wcześniej wrzecion z napędem pasowym. Jednakże wysokie momenty obrotowe  oznaczają duże obciążenia wrzeciona od strony napędzanej, co może powodować zakłócenia w pracy łożysk nieustalonych. W elektrowrzecionach napęd znajduje się w wyjątkowo korzystnym pod względem rozkładu sił i masy miejscu, dzięki czemu siły poprzeczne, w stosunku do osi wrzeciona, praktycznie nie istnieją.

lozysko
fot: UKF

Elektrowrzeciona najnowszej generacji - system kontroli temperatury, najwyższej jakości materiały i systemy smarowania
Nowoczesne wrzeciona maszynowe są wyposażone w czujniki, które transmitują sygnały do układu sterowania maszyny. Ścisła współpraca pomiędzy producentami układów sterowania, a producentami wrzecion, wspiera rozwój nowych elementów oraz pozwala na dostarczanie większej ilości danych. Integracja ta umożliwia wczesne rozpoznanie problemów oraz uniknięcie poważnych uszkodzeń. Bezpieczniejsza obróbka, poprawa jakości oraz redukcja czasów przestojów to tylko nieliczne z korzyści. Nawet po demontażu wrzeciona, możliwe jest odczytanie danych o warunkach w jakich przebiegała praca, a lepsze zrozumienie warunków pracy skutkuje wzrostem trwałości łożyska.
Dzięki zastosowaniu specjalnej stali, stosowanej wcześniej tylko w przemyśle lotniczym i technice rakietowej, na rynku pojawiły się łożyska osiągające wyższe obroty i nośność. W połączeniu z zastosowaniem nowoczesnych smarów możliwe jest osiąganie wysokich prędkości obrotowych, poprzednio możliwych jedynie przy smarowaniu mgłą olejową.

Czujniki zwiększają funkcjonalność wrzecion 
Kontrola temperatury silnika jest niezbędna. Zbyt wysoka temperatura jest wynikiem nadmiernego obciążenia lub niewystarczającego bądź wadliwego systemu chłodzenia. Wzrost temperatury grozi poważnym uszkodzeniem wrzeciona, toteż szybkie rozpoznanie i usunięcie przyczyny jest niezmiernie istotne. Jeżeli jest to niemożliwe, należy niezwłocznie zatrzymać wrzeciono, przy czym istotne jest, aby w pierwszej kolejności wycofać narzędzie, a następnie zatrzymać wrzeciono.
Standardowe zabezpieczenia umieszczone w uzwojeniu stojana, włączające się po osiągnięciu temperatury granicznej, są niestety niewystarczające. Dla pełnego bezpieczeństwa wymagane jest stosowanie specjalnych czujników, które umożliwiają stałą kontrolę temperatury i pozwalają na wczesne wykrycie niekorzystnych tendencji. Wzrost temperatury łożysk sygnalizuje nieprawidłowość z wystarczającym wyprzedzeniem. Taka kontrola temperatury umożliwia także wcześniejsze zaplanowanie remontu.

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 5 (32) maj 2010