舍弗勒 FAG Spindle Sense避免主軸碰撞可減少機器停機時間並提高機器產能利用率
 
主軸對於整個機床的性能至關重要。它是機器的核心，在很大程度上定義了可達到的切削能力，表面質量和精度。反過來說，主軸軸承也是在工具機中負載最重的組件之一，因為主軸必須長時間精確地以很高的速度傳遞加工力，並且不易排除發生碰撞的風險。因此，毫無疑問的大多數機床停機時間都可以追溯到有主軸發生問題的情況，特別是主軸碰撞和連續的過載加工所導致。例如，在銑削的過程中，高徑向載荷，長刀具突出的部分和主軸高轉速的組合加工應用將導致特別高的載荷和靠近刀具的主軸軸承產生不利的運動學條件。操作人員迄今為止還沒有合適的工具來監控主軸軸承上的臨界載荷，因此出現了這些不利主軸的載荷，有時甚至是不允許的載荷。舍弗勒現在已經通過其新的 FAG Spindle Sense監控系統解決了這一問題。


FAG Spindle Sense 量產準備，與2019 EMO發表同步

首次量產的SRS傳感器環單元包括內徑為70 mm的徑向與軸向量測環 FAG Spindle Sense，供客戶在實際應用中進行測試，2019 EMO展同步發表。在2019年底同時提供內徑分別為80和100 mm的尺寸。所有單元的標準寬度均為16 mm。供貨範圍包括SST設置服務工具，可使用該工具來設置 Spindle Sense 的參數並使其投入運行。
 
整合在主軸軸承中的傳感器系統具有非常高的分辨率和五個空間方向（3個平移和2個旋轉）量測受負載的主軸位移量。如果在軸承量測的撓度超過額定設定值，則傳感器環會向機器的控制系統發送電警告信號，該額定值針對每種主軸和機器類型單獨設置。該額定值基於對與操作相關的軸承參數（例如應力，旋轉/滾動比和保持架間隙）的評估，舍弗勒將其多年的滾動軸承專業知識整合到其中。



將具有滾動軸承專業知識的軟件集成到傳感器環中

所有軟件和所需的算法都集成在16 mm寬的傳感器環中，系統不需要其他組件配合。系統在本地運行，並向機器的控制系統發送單獨的警告信號，這使得以下應用成為可能：
 
·檢測碰撞（碰撞）：傳感器技術能夠在2毫秒內發出數字輸出過載信號。通過快速停用驅動器，可以最大程度地減少甚至防止嚴重的後續損壞。
·機床主軸的長期保護：實際使用上，不會立即發現主軸軸承連續過載。相反的，當有了過載保護的設定，Spindle Sense會立即觸發警告信號。操作人員可以在製造完第一個零件之後立即調整其加工程序，並通過使用新刀具或修改的切削值或採用更合適的刀具類型來降低主軸負荷。因此，操作員可以獲得越來越少的峰值負載，並因此受益於更長的主軸使用壽命以及更少的機床停機時間，這最終意味著更長的生產時間並降低了維修成本。
 
有兩個選項可用於輸出測量值。達到單獨定義的軸承載荷和運動學極限值，C-A0就會發送警報信號。型號C-A1通過CAN總線輸出量測的徑向和軸向位移，也包括傾斜。機床和主軸製造商可以使用這些位移值來開發分析工具機，優化主軸使用能力，例如：通過將由傳感器環測得的撓度分佈可化為載荷分佈。機床操作員有史以來第一次將每個加工過程中的主軸產能以百分比的形式準確的知道，因此能夠根據產能甚至更精確地調整加工過程了解每台機器的利用率和使用壽命，這意味著即使主軸的校能達到最大，也可以防止有害的過載。在極限範圍內的安全操作可以使工具機提高生產率，也可以受益於更長的主軸使用壽命和更少的停機時間。
 
通過CAN總線輸出量測的位移也可以用於零點補償。這樣就可以以較大的切削值生產相同的加工質量，或者以未經修改的切削值生產更高的品質。最大排量的監視也可以用於品質保證。



電子與機械過載保護系統

與機械式（即被動式過載系統）相比，舍弗勒 FAG Spindle Sense 不僅在發生碰撞時保護主軸，而且還是一種革命性的系統，可安全且最大程度的利用主軸容量。工具機製造商有史以來第一次為客戶提供高效的工具，以提高生產率，工具機可用性與品質。