Что такое электрический шпиндель (встроенный шпиндель, моторизованный шпиндель) и его применение?

Поскольку все больше и больше станков развиваются в сторону высокой скорости, высокой точности, высокой эффективности, высокого интеллекта и функциональной интеграции. Качественные компоненты определяют не только долговечность электрического шпинделя, но и то, как шпиндель справляется со скоростью, крутящим моментом и вибрацией. Помимо того, что электрический двигатель шпинделя лучше с точки зрения энергопотребления, балансировки для достижения высокой скорости работы и хорошего качества продукта, было доказано, что встроенный шпиндель служит дольше, чем обычные.

Когда вы начинаете исследовать шпиндельную технологию, вы обнаружите, что моторизованный шпиндель часто находится в центре обсуждения, и это может сбить с толку, особенно с аббревиатурами, свободно текущими обзор ключевых соображений при исследовании электрического шпинделя обрабатывающего центра с ЧПУ, мы расскажет о его структуре, технических характеристиках и функциях некоторых компонентов.

Моторизованный шпиндель как вращающийся блок
В современном станкостроении шпиндель является осью вращения и центром станка. Артикли часто используются для обозначения всего вращающегося устройства. Вращающийся узел включает в себя не только шпиндель m и его подшипники, но и любые аксессуары вокруг него, такие как патроны, цилиндры и т. д.
В современном станкостроении шпиндель представляет собой вращающуюся ось станка, и шпиндель обычно выполнен в виде центра. Этот центральный вращающийся блок называется шпинделем или изделием, и в его объем входят оправка, подшипники и окружающие детали. С этой точки зрения электрические веретена являются одним из самых сложных типов веретен. Из-за его ходовых характеристик источник питания находится внутри шпинделя, а двигатель установлен во втулке шпинделя.



Структура встроенного шпинделя
Станок может быть оснащен несколькими различными шпинделями, такими как шпиндели передней и задней бабки на настольном токарном станке или основной шпиндель и вспомогательный шпиндель на обрабатывающих центрах. Первичный шпиндель, как правило, самый большой, установленный на блоке первичной обработки. На рынке ссылка на «шпиндель» не имеет дополнительных ограничений и относится только к основному шпинделю.

Некоторые станки, предназначенные для массового производства, имеют набор из четырех, пяти или даже шести шпинделей. Такие станки называются многошпиндельными. Рядные сеялки и шнековые станки — это многошпиндельные машины, которые могут обрабатываться одновременно. Стоит отметить, что хотя настольный токарный станок имеет несколько шпинделей, он не называется многошпиндельным станком из-за функциональности каждого шпинделя.

Диапазоны скоростей шпинделей

Что касается скорости вращения шпинделя, определение диапазона скоростей неоднозначно. Как правило, высокоскоростные шпиндели используются в станках в области обработки металлов, таких как фрезерные станки с ЧПУ. Существует два различных источника привода для высокоскоростных шпинделей:

- Шпиндель с ременным приводом состоит из шпинделя и вала подшипника, закрепленного в корпусе шпинделя. Шпиндель с ременным приводом приводится в действие внешним двигателем, соединенным с системой шкивов.

- Внешний источник двигателя:конструкция может быть изменена для увеличения мощности и крутящего момента в диапазоне скоростей от 12 000 до 15 000 об/мин. об/мин. Преимущество заключается в том, что переключение скоростей является гибким и экономичным. В то же время недостатком является то, что максимальная скорость ограничена, что в конечном итоге ограничит применение станка.

- Встроенный двигатель шпинделя:в этой конструкции двигатель установлен во втулке шпинделя. Из-за ограниченного внутреннего пространства втулки шпинделя тип и размер двигателя будут ограничены, что приведет к недостаточной упругой мощности и крутящему моменту, что может еще больше ограничить производительность обработки.

Основные характеристики

При использовании, покупке или даже ремонте электрического шпинделя настоятельно рекомендуется учитывать следующее:
1. Диаметр корпуса
Ø 100, Ø 120, Ø 150, Ø 170 и т. д.,

2. Конус
Какой держатель инструмента вы ищете! это компоненты, которые удерживают ваш инструмент, такие как ER16, ISO25, HSK E-32, HSK-E40, HSK-A63, BT30, BBT30, BBT40 и т. д.

3. Тип подшипника, технические характеристики и размер
Спереди и сзади (большие/маленькие керамические шарики, большие/маленькие стальные шарики):



Основные компоненты подшипника

A-Внешнее кольцо (гонка):подходит для корпуса
B-Cage; Который отделяет шар от другого
C-Ball:который расположен между поверхностью внутренних внешних
D-внутреннее кольцо (гонка):который подходит к валу
E-Shield<бр />

Вообще говоря, производители часто используют радиально-упорные шарикоподшипники для изготовления высокоточных, высокоточных, высокоскоростных электрических шпинделей с низкой вибрацией, в этой статье я особо выделю этот тип:

Радиально-упорный шарикоподшипник

4. Смазка подшипников
Вещество, уменьшающее трение, нагрев и износ при введении в виде пленки между твердыми поверхностями. Использование правильной смазки помогает увеличить срок службы ваших подшипников и механизмов, типов:консистентная смазка, масло-воздух.

5. Предварительная нагрузка подшипника
Предварительный натяг подшипника — это величина силы, приложенной к движению подшипника, правильный предварительный натяг увеличивает срок службы подшипника и оптимизирует производительность машины, предварительный натяг подшипника влияет на ограничения скорости, жесткость и другие применимые рабочие нагрузки, типы:

● Пружина
● Фиксированное положение

<сильный>6. Управляемая сборка в моторе
Типы:
●Синхронный двигатель
●Асинхронный двигатель (асинхронный двигатель переменного тока)

7. Позиционирование/нацеливание:
Энкодер отправляет сигнал обратной связи, который можно использовать для определения положения, количества и скорости или направления.

8. Способ установки
● Вертикально
● Горизонтально

9. Уровень баланса
Калибровка баланса заключается в объединении прямой оси с осью вращения, которая обычно относится к классу G1 (ISO 1940).

10. CTS (охлаждение через шпиндель)
Повышает срок службы инструмента, позволяет выполнять как глубокое сверление, так и фрезерование глухих карманов, а также позволяет работать на высоких скоростях и сокращает время цикла.

11. охлаждающая жидкость
Три роли охлаждающей жидкости для станков с ЧПУ:чистая вода, воздух, масло.

12. Исчерпание
Биение — это погрешность вращающихся механических систем, в частности, когда инструмент или вал не вращаются точно вдоль главной оси. есть несколько моментов, которые необходимо учитывать при покупке шпинделя, есть четыре пункта, которые следует проверить с помощью тестового стержня и циферблатного индикатора шпинделя. Предположим, что длина тестового стержня составляет 300 мм:

A- Биение конуса:≈ 0,002 мм
B- Биение торца конуса:≈ 0,002 мм
C- Биение корня испытательного стержня:≈ 0,003 мм
D- Биение испытательного стержня на 300 мм:≈ 0,008 мм

Особые приложения

Моторизованный шпиндель в основном используется в высокоточной обработке, такой как обработка изнашиваемых деталей 3C, обработка заготовок, резка воздушных винтов, обработка цилиндров двигателей, обработка шасси автомобиля, шлифование трансмиссионных соединений и т. д. Общность этих применений заключается в необходимости для быстрой и гибкой обработки.

По сравнению с другими типами шпинделей, моторизованные шпиндели обеспечивают хорошее качество обработки за счет быстрого переключения скорости. Хотя его характеристика крутящего момента не может сравниться с характеристикой шпинделя с прямым приводом, его средняя производительность относительно стабильна и выше. Например, традиционный токарный станок с ЧПУ может быть оснащен шпинделем с приводом от ремня, а на токарно-фрезерном центре, требующем сложной механической обработки, заготовка обычно закрепляется на патроне, а шпиндели представляют собой мотор-шпиндели. Прочность цилиндра может быть выше. Поэтому, если шпиндель приводится в движение ремнем, зубья на ремне, скорее всего, столкнутся с ошибками зубчатого зацепления, что приведет к повреждению заготовки или станка.

Заключение

Сегодня встроенный шпиндель стал наиболее важным компонентом для любого высокопроизводительного процесса обработки. По сравнению с механическими шпинделями встроенные шпиндели имеют преимущество с точки зрения производительности, высококачественной обработки с импровизированным временем и точностью процесса, который стал ключевым функциональным блоком высокоскоростных станков и эффективно способствует развитию технология станкостроения.