Шпиндель фрезерного станка с ЧПУ

Шпиндель предназначен для закрепления режущего инструмента (фрезы), обеспечения его вращения и перемещения над обрабатываемой заготовкой. Конструктивно шпиндель представляет собой цилиндрический корпус с подшипниками качения, удерживающими вал-ротор. Асинхронный электродвигатель переменного тока сообщает ротору вращательное движение. Также на валу закреплено приспособление для фиксации режущего инструмента (цанговый зажим для фрез с хвостовиком диаметром 3 и 6 мм).

К электродвигателю предъявляются требования плавности и равномерности вращения для обеспечения точности обработки заготовки. С этой целью рабочий вал шпинделя устанавливается в специальные подшипники высокого класса точности, а цанги имеют повышенные допуски на размер и биение. В современных станках с ЧПУ конструкция шпинделя дополнительно усложнена встроенными устройствами автоматического прижима заготовки, датчиками позиционирования, а также охлаждением.

Система охлаждения шпинделя фрезерного станка с ЧПУ бывают жидкостными и воздушными. В системе жидкостного охлаждения вода (или тосол) циркулирует по замкнутому кругу внутри рубашки охлаждения шпинделя. Достоинствами системы является надёжный теплоотвод. Недостатками — усложнение конструкции, в том числе за счёт дополнительного оснащения станка резервуаром для охлаждающей жидкости.

Система воздушного охлаждения построена на нагнетании воздуха внутрь специальных полостей шпинделя. Для этого корпус оснащается щелями-воздухозаборниками. Достоинством этой системы является простота и компактность. А недостатком — быстрое загрязнение фильтров пылью, особенно при обработке древесины.

Мощность и частота вращения шпинделя фрезерного станка с ЧПУ

Требуемая мощность зависит от твёрдости обрабатываемого материала и составляет для:

  • листвой фанеры — 800 Вт;
  • твёрдой древесины, лёгких металлов (меди, алюминия, латуни) и пластика — 1,5 кВт;
  • камня — 3-4 кВт.

Частота вращения шпинделя определяется режимом обработки (раскройка, фрезеровка, гравировка) и видом обрабатываемого материала. Всегда следует выбирать шпиндель, имеющий некоторый запас по максимальной частоте вращения.

Производители шпинделей для фрезерных станков с ЧПУ

В настоящий момент среди представленных на рынке принципиально различаются шпиндели итальянского и китайского производства.

Шпиндели от китайских производителей легко узнать по характерному внешнему виду — сплошной цилиндрический корпус, закрытый с торцов крышками с подшипниковыми узлами, удерживающими вал. Достоинствами такой конструкции является жёсткость и низкие вибрации. Отсутствие технологических отверстий в корпусе делает шпиндель нечувствительным к пыли и стружке. В сравнение с аналогами такой шпиндель (при одинаковой мощности) оказывается легче. Существенным плюсом является и низкая цена.

К недостаткам шпинделей китайского производства относятся высокая вероятность брака, затруднённая замена подшипников. У шпинделей с водяным охлаждением внутренние детали подвержены коррозии.

Шпиндели итальянского производства отличаются высоким качеством, и, соответственно, большей ценой. Рассчитанные на высокоскоростную работу «итальянцы» комплектуются стойкими подшипниковыми узлами, обеспечивающими плавность вращения и малые биения. Чаще всего итальянские шпиндели имеют воздушное охлаждение.

Компоновка

По высоте портала шпиндель может устанавливаться на 80 мм, 150 мм и 220 мм. Величина определяется габаритами обрабатываемых заготовок и типом их закрепления. Максимальная толщина заготовки зависит от высоты расположения шпинделя и выступа фрезы из цангового патрона.

Обслуживание

Перед выходом на рабочую нагрузку шпиндель необходимо прогревать, а также давать не менее 10 минут на остывание перед остановкой. Облуживание шпинделя заключается в защите от загрязнения и периодической очистке подшипниковых узлов и элементов системы охлаждения. Для систем с водяным охлаждением необходимо использовать СОЖ, рекомендованную производителем. После длительной эксплуатации может потребоваться замена подшипников ротора. Иных расходных материалов шпиндель не содержит.

Выбор инвертора

Инвертор (он же частотный преобразователь) представляет собой электронное устройство для плавного и точного управления электродвигателем и обеспечения высокого крутящего момента на валу шпинделя.

Выбирать инвертор следует исходя из равенства его мощности и мощности электродвигателя. При этом номинальный выходной ток инвертора должен быть не меньше (а лучше несколько больше) номинального тока электродвигателя.


Оцените информацию на странице

Средняя оценка: 0
Голосов: 0
Яндекс.Метрика