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Fehlerdiagnose

Spindelprobleme diagnostizieren

Die Spindel ist das Herz Ihrer Maschine. Wir haben es uns zur Aufgabe gemacht, Spindeln in Gang zu bringen und dafür zu sorgen, dass sie weiterlaufen. Aber genau wie das menschliche Herz ist die Spindel nur Teil eines größeren Systems. Servo- und Kugelgewindetriebe, Frequenzumrichterantriebe, Zuluftqualität und Kühlmittel haben alle großen Einfluss auf den Zustand der Spindel und die Maschinenleistung. Sollten Sie mit Ihrer Spindel oder Maschine ungewöhnliche Probleme haben, melden Sie sich bei den Experten in unserem Service-Center und diese helfen Ihnen bei der Fehlerdiagnose.

Was sind Anzeichen dafür, dass meine Metallverarbeitungsspindel defekt ist?
  • Fühlbare Vibrationen in der Maschine.
  • Rattermarken auf Werkstücken oder schlechte Oberflächenqualität.
  • Fehlende Möglichkeit, die Schleifscheibe richtig abzurichten.
  • Profilgröße, Kegel und Rundheit des Werkstücks liegen nicht in der Toleranz.

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Weshalb vibriert meine Spindel?
  • Übermäßige Spindelvibrationen können von verschiedenen Faktoren verursacht werden, beispielsweise von nicht ausgewuchteten Spannzangenmuttern und Werkzeugen, kaputten Werkzeugen oder fehlenden Einsätzen und zu langen Werkzeugverlängerungen für die Betriebsdrehzahl (beachten Sie die Bedienanleitung, denn bei größerer Länge muss die Drehzahl verringert werden).

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Ich habe meine Spindel gerade installiert und sie läuft rückwärts!
  • Das ist ein häufiges Problem bei Drehstrommotoren mit Klemmleisten. Tauschen Sie zwei der Leiter miteinander und die Spindel läuft in die richtige Richtung.

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Meine Spindel läuft unruhig bzw. vibriert stark beim Start und hat eine schlechte Leistung.
  • Das ist ein Zeichen von Phasenausfall. Prüfen Sie die Anschlüsse an der Spindel, den Frequenzumrichterantrieb und sämtliche Verbindungsstecker.
  • Schicken Sie PDS Ihre Einheit zur Motordiagnose und Reparatur.

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Ich habe „Überspannung“ oder ähnliche Fehler an meinem Frequenzumrichterantrieb.
  • Prüfen Sie die Anschlüsse an der Spindel, den Frequenzumrichterantrieb und sämtliche Verbindungsstecker auf Sauberkeit und festen Sitz.
  • Prüfen Sie die Einstellungen des Frequenzumrichterantriebs.
  • Wenn die Wicklung kurzgeschlossen oder die Isolierung defekt ist, schicken Sie PDS Ihr Gerät zur Beurteilung und Reparatur.

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Ich habe meinen Frequenzumrichterantrieb gerade ausgetauscht und er schaltet ständig ab.
  • Prüfen Sie zuerst, dass diese grundlegenden Antriebsparameter (Yaskawa) passend für Ihre Spindel eingestellt sind. Bitte beachten Sie: Dies gilt nur für Asynchronmotoren (GC, HSD, FM Euro, Omlat, usw.).
  • Prüfen Sie die Anschlüsse an der Spindel, den Frequenzumrichterantrieb und sämtliche Verbindungsstecker auf Sauberkeit, festen Sitz und Sicherheit.
  • Falls die Motorwicklung kurzgeschlossen ist, schicken Sie Ihre Einheit an PDS zur Reparatur.

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Die Spindel dreht sich nicht.
  • Versuchen Sie, die Spindel von Hand zu drehen. Wenn sie frei dreht, fahren Sie fort. Wenn nicht, wurde sie während des Betriebs betätigt oder die Lager sind stark beschädigt. Bei PDS bekommen Sie weitere Unterstützung.
  • Überprüfen Sie, ob die Sensorlogik korrekt ist und die Werte richtig angezeigt werden.
  • Prüfen Sie, dass das Werkzeugspann/-löseventil dicht ist.

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Meine Spindel läuft heiß.
  • Prüfen Sie, dass Ihr Kühlsystem (Flüssigkeit, Druckluft, elektrisches Gebläse) richtig funktioniert.
  • Überwachen Sie die Stromaufnahme während des Schnitts. Höhere Stromaufnahme als normal weist auf ein stumpfes Werkzeug oder zu hohe Vorschubgeschwindigkeit hin.
  • Wenn die Spindel bei der Drehung per Hand Lärm erzeugt, handelt es sich höchstwahrscheinlich um einen Lagerschaden. Schicken Sie Ihre Einhait an PDS zur weiteren Fehlerdiagnose.

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Meine Spindel hat gerade noch perfekt funktioniert, lässt sich jetzt aber gar nicht mehr bewegen.
  • Wenn sonst keine Leistungsprobleme bestehen, prüfen Sie den Magnet, der die Spindelklemmung/-lösung für den Luftaustritt steuert. Ein undichtes Ventil kann dazu führen, dass die rotierenden Spindelkomponenten mit dem stehenden Stellantrieb in Kontakt kommen. Diese Reibung schweißt die Teile zusammen und ist im Normalfall nicht ohne Demontage reparierbar. Schicken Sie Ihre Einheit zur vollen Diagnose und Reparatur an PDS.

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Bei meiner Spindel scheint vorne Luft auszutreten.
  • Dies ist bei vielen Spindeln üblich und ist Teil des Systems, das die Lager vor Verschmutzung schützt. Das ist also völlig normal.

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Brechende Spannfinger am Werkzeugwechsler.
  • Prüfen Sie den Maschinenversatz (Offsets der Maschine) für jede Achse.
  • Prüfen Sie den Zeitablauf (Timing) des Werkzeugwechsels.

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Das Werkzeug wird nicht gespannt bzw. gelöst oder wird nicht besonders fest gehalten.
  • Stellen Sie sicher, dass die Anzugsbolzen für Ihre Spindel geeignet sind.
  • Überprüfen Sie, dass die Sensorlogik korrekt ist und die Sensoren die richtigen Ergebnisse liefern.
  • Prüfen Sie, ob die Spanneinheit (Greifersegmente) Defekte aufweist.
  • Das Zugstangen-/Federpaketaggregat könnte beschädigt sein. Schicken Sie PDS Ihr Gerät zur Beurteilung.

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Die Spindel hält über dem Werkzeug, nimmt es aber nicht auf.
  • Das liegt oft an einer Fehlfunktion des „Werkzeug offen“-Sensors (Tool Open, häufig S2). Prüfen Sie, dass der Ausstoßhub richtig durchgeführt wird, bevor Sie den Sensor verstellen.

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Die Spindel gibt das Werkzeug nicht frei (HSK).
  • Stellen Sie sicher, dass ausreichend Luftdruck an der Spindel ansteht.
  • Überprüfen Sie die Sensorlogik. Das Problem ist möglicherweise eine Fehlfunktion des „Werkzeug offen“-Sensors (häufig S2).
  • Der HSK-Konus nutzt das Prinzip des geringen Eingriffs zwischen Werkzeug und Spindelkonus.
  • Mit einer dünnen Schicht Lusin G31 auf dem Werkzeug verbessern Sie die Freigabe. Dies können Sie über PDS P/N 999-090-G31 bestellen.

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Die Spindel gibt das Werkzeug nicht frei (ISO oder CAT-Konus).
  • Stellen Sie sicher, dass ausreichend Luftdruck an der Spindel ansteht.
  • Überprüfen Sie die Sensorlogik. Das Problem ist möglicherweise eine Fehlfunktion des „Werkzeug offen“-Sensors (häufig S2).
  • Es liegt eine verbogene oder nicht funktionierende Zugstangeneinheit vor.

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Die Sensoren funktionieren nicht richtig.
  • Bevor Sie die Sensoren verstellen, prüfen Sie, ob andere tieferliegende Ursachen zur Systemveränderung geführt haben könnten.
    • Prüfen Sie, dass der Ausstoßhub des Zugstange bzw. Spanngruppe richtig durchgeführt wird. Die Angaben hierfür variieren je nach Hersteller. Sie finden diese in der Betriebsanleitung für Ihre Werkzeugmaschine oder können sie bei PDS anfragen.
    • Stellen Sie sicher, dass ausreichend Luftdruck an der Spindel ansteht.
    • Prüfen Sie, dass die Anzugsbolzen für Ihre Spindel geeignet sind.
  • Wenn die Zugstange richtig eingestellt ist, versuchen Sie, den Sensor gemäß der Betriebsanleitung einzustellen.
  • Wenn der Sensor kein Ergebnis liefert, entfernen Sie diesen und prüfen Sie ihn an einem metallischen Gegenstand. Wenn immer noch kein Ergebnis geliefert wird, fragen Sie Unterstützung und Austausch bei PDS an.

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Andere Probleme

Hohe Radiallast
  • Dieser Fehler tritt auf, wenn die Vorschubgeschwindigkeit der Maschine für das zu bearbeitende Material zu hoch ist oder wenn ein Werkzeug mit verschlissenen oder stumpfen Schneiden mit hohen Vorschubgeschwindigkeiten arbeitet. Dies ist erkennbar durch den Ausfall des ersten vorderen Lagerpaares.

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Hohe Axiallast
  • Dieser Fehler tritt auf, wenn die Spindel einem hohen Axialschlag ausgesetzt ist, beispielsweise Einstechen in den Werkstoff anstatt schräger Einschnitt, oder Aufschlagen auf dem Arbeitstisch. Dieser Fehler ist erkennbar durch den Ausfall des zweiten vorderen Lagerpaares.

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Die Werkzeuge sind nicht ausgewuchtet
  • Dieser Fehler tritt auf, wenn die verwendeten Werkzeuge nicht ordnungsgemäß ausgewuchtet sind oder die empfohlenen Werkzeugabmessungen oder Gewichtsgrenzen überschritten werden. Dieser Fehler ist erkennbar durch Beschädigungen am hinteren Lagerpaar.

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Betätigung während der Drehung
  • Dieser Fehler tritt auf, wenn der Kolben des Pneumatikstellers bei noch drehender Spindel die Zugstange berührt. Dies kann an Bedien- oder Programmierfehlern liegen. Ein Fehler oder die Einstellung der Näherungssensoren bei der Positionserkennung der Zugstange oder des Sensors oder Relais, das die Wellenbewegung erfasst, können ebenfalls die Ursache sein. Ein weiterer möglicher Grund ist die Verschmutzung des Pneumatikstellers oder des Abluftdämpfers des Stellers. Dieser Fehler ist an den Markierungen an der Stirnseite der Kolbenstange des Stellers und an der Mutter der Zugstange erkennbar.

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Wicklungsschluss
  • Dieser Fehler tritt in der Regel dann auf, wenn die Spindel nicht mit dem korrekten Eingangsstrom versorgt wird. Die Ursache liegt in den meisten Fällen darin, dass die Parameter des Frequenzumrichters nicht genau mit den elektrischen Merkmalen der Spindel übereinstimmen. Dieser Fehler kann in der Regel durch Rücksprache mit dem Kunden festgestellt werden.

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Werkzeug bleibt im Spindelkonus haften
  • Dies liegt normalerweise an der von einem zu großen Werkzeug verursachten Wärmeübertragung. Ein weiterer Grund dafür kann auch ein unzureichender Ausstoßhub der Zugstange sein, hervorgerufen durch Verschmutzung im Steller oder defekte Federn in der Zugstangeneinheit. Dieser Fehler wird in der Regel durch Überprüfen der Zugstange festgestellt.

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Werkzeug rutscht im Spindelkonus
  • Dieser Fehler ist typisch für eine Wärmeübertragung als Folge zu langer, schwerer Zerspanung, die entweder zu thermischer Expansion oder einer Kontraktion des Werkzeugkonus führt. Ein weiterer Grund dafür kann auch ein unzureichender Ausstoßhub der Zugstange sein, hervorgerufen durch Verschmutzung im Innern des Pneumatikstellers oder defekte Federn in der Zugstangeneinheit. Dieser Fehler wird in der Regel durch Überprüfen der Zugstange festgestellt.

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Zusammenstoß
  • Die Ursache liegt meist in Bedien- oder Programmierfehlern. Dieser Fehler tritt dann auf, wenn die Spindel in den Arbeitstisch oder, bei Anwendungen in Bearbeitungsrobotern, in benachbarte Bauteile gefahren bzw. gestoßen oder getrieben wird. Der Fehler ist durch Beschädigungen am Wellenkonus und am Spindelkörper erkennbar.

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Sonstige Probleme
  • Spindelfehler hervorgerufen durch ungewöhnliche Bedingungen, wie Beschädigung während des Transports, Ausfall des Elektrogebläses, Störung im Elektronikkasten, usw.

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