На что влияет мощность шпинделя фрезерного станка. Какой он - оптимальный шпиндель для ЧПУ? Особенности конструкции и технические характеристики

Цена: от 0р.

Шпинделем называют движок с надетым на него патроном, который именуется «цанга». Шпиндель станка держит и вращает инструмент, например, сверло, гравер, резак. Это устройство условно можно подразделить на две категории: производственная и любительская. Рассмотрим, в чём их отличие.

  • Производственный (промышленный) шпиндель фрезерного станка рассчитывается и проектируется для большой боковой нагрузки. У него усложнённая охлаждающая система и схема смазки.
  • К любительским шпинделям можно отнести обычную дрель или маломощный фрезерный станок, чаще всего использующийся в быту. Заметим, что работа дрели предусматривает вертикальную нагрузку, производимую вдоль инструмента, у неё довольно слабые подшипники удержания вала.

Производственный шпиндель

Производственный шпиндель станка встроен в агрегат перпендикулярно получаемой нагрузке, поэтому без качественных подшипников давление будет для него непосильным. Устройство такого вида не нуждается в смазке, его не нужно чистить, вообще он требует минимум ухода в течение всего срока использования. Купить шпиндель станка производственного типа – значит избавить себя от проблем по уходу за ним и риска того, что устройство не выдержит нагрузку.

Поддержка промышленности и приложений

Наши инженеры работали почти со всеми шпиндельными двигателями для металлического фрезерования и могут гарантировать, что вам будет хорошо позаботиться каждый раз. Вы хотите надежный дизайн, который не подведет, и мы хотим предоставить его вам по высокой цене и с быстрым временем выполнения.

Запатентованные технологии колониального инструмента для вас

Независимо от вашего моторизованного шпинделя, мы можем помочь вам найти правильные решения шпинделя станка. Они являются свидетельством нашей способности изготовителя шпинделя станка для моторизованных шпинделей в специальных применениях. Мы можем применить эту технологию для фрезерования шпиндельных двигателей, шлифовальных шпиндельных двигателей и нескольких механизмов, таких как электрические шпиндельные двигатели. Каждая из них спроектирована таким образом, чтобы обеспечить значительные преимущества в мощности, скорости и возможностях соединений.

Благодаря цанговому зажиму, который присутствует в комплектации шпинделя, прочно и надёжно фиксируется рабочий инструмент. Устройство рассчитано на стандартный зажим инструмента с типовым хвостовиком. Наиболее популярны цанги ER11 и ER16. Они сочетаются с инструментом, имеющим хвостовик 2,5-3 и 3,2-8 мм соответственно. Размер цанги 25 на хвостовик 16 мм используется только для специфических операций по снятию толстых слоёв металла. Кроме того, направляющие не смогут полноценно взаимодействовать с инструментом такого диаметра хвостовика. Поэтому принцип: «больше - лучше» здесь не работает. Поставив такой инструмент, вы получите в итоге деформированные направляющие и сломанный агрегат. Максимально подходящая маркировка цанги ER11.

От двигателей и приводов до холодильных установок наша специальная технология продолжает поставлять для глобальных клиентов во время каждой работы. Эти двухшпиндельные пулеметы прокладывают масляные каналы в коленчатых валах с использованием буровых втулок.

В соответствии с этим сравнением, двухшпиндельная обработка может сократить затраты на штуку как минимум на 25 процентов. Сравнение также предполагает, что наиболее экономичное использование машины с двумя шпинделями происходит, когда четыре части обрабатываются за цикл.

В этой машине с двумя шпинделями используется цапфа, позволяющая шпинделям получить больше возможностей в одной установке. Коронку часто дополняют двойные поворотные столы, чтобы обеспечить пятистороннюю обработку двух частей. Этот четырехшпиндельный обрабатывающий центр подходит для производства больших объемов относительно небольших деталей, таких как корпуса клапанов и корпуса генератора.

Любительский фрезерный шпиндель

Представьте себе бытовую дрель, вмонтированную во фрезерный агрегат. Что из этого получается? Подшипники быстро выходят из строя, ведь они не выдерживают такой нагрузки, патрон будет вибрировать и биться, точность выполнения работ снизится. Кроме того, дрель быстро перегревается, а на агрегате работают не один час. Автоостанов дрели просто сработает в целях безопасности и ваш фрезер остановится, проработав час или два. Но ПО фрезерного станка с ЧПУ не знает, что такое бытовая дрель и каковы её параметры работы. Сам фрезер не остановится и продолжит работу. Результатом будет поломка оборудования.

Какая мощность должна быть у шпинделя

На двухшпиндельной машине со шпинделями, способными к независимому движению, иногда более эффективное использование заключается в том, чтобы иметь один резак шпинделя, в то время как другой инструмент шпинделя изменен. Обрабатывающие центры стали более быстрыми, точными и менее дорогими на протяжении многих лет. Эволюция привела к этому обычному явлению в крупномасштабном производстве: заводы, использующие банки обрабатывающих центров, чтобы изготавливать детали, которые в противном случае могли бы быть изготовлены с использованием сложной системы переноса.

Какая мощность должна быть у шпинделя

В данном случае справедливо правило «больше – лучше». Если предполагается выполнять сверление, гравировку, то оптимально подойдёт шпиндель, мощность которого 400 – 600 Вт. Резка на фрезерном станке ЧПУ металла, твёрдого дерева потребует шпиндель, чья мощность 1000 – 1500 Вт. Для более серьёзных воздействий на материал, нужен шпиндель мощностью 2000 Вт и более. Имеется ввиду твёрдость материала или глубина обработки.

Обрабатывающий центр может легко переключаться с запуска одного номера детали на выполнение связанной части в том же семействе. Обрабатывающий центр также легко перенастроить для выполнения другой работы в целом. Однако вся эта гибкость накладывает различные затраты, и не в последнюю очередь это накладные расходы, отраженные в объеме пространства, которое занимает каждая машина.

Фактически, при работе с большими объемами работ дизайн обычного обрабатывающего центра просто слишком гибкий. Это машина, приспособленная для обработки ежедневного смены деталей, типичного для магазина заданий. Услуги, требующие большей производительности и меньшего количества переходов, чем то, что требует магазин для работы, могли бы эффективно использовать обрабатывающий центр, который был разработан для того, чтобы быть немного более посвященным, чем это.

Особенности шпинделя по мощности

Надо заметить, что фрезерование может быть силовым и скоростным. Здесь получается два варианта: в одном случае производится медленная подача фрезы при быстром вращении, во втором – быстро подаётся, но медленно вращается.

Как подобрать шпиндель фрезерного станка по мощности

Итак, на основании вышесказанного, получается, что шпиндель фрезера должен быть выбран по скорости или по мощности. Целью является максимальная, но безопасная для оборудования раскрутка инструмента. Производственные шпиндели не нуждаются в подборе. Здесь «всё включено»: скоростные параметры – более 20000 оборотов, усилие подачи на фрезе – свыше 2000 Вт. То есть, фрезеровка будет производиться на скорости 8000 – 15000 оборотов.

Войдите в обрабатывающий центр с двумя шпинделями. В последние годы различные станкостроительные компании, обслуживающие большие объемы, расширили свои предложения, включив в них обрабатывающие центры, которые имеют два параллельных шпинделя, способных одновременно обрабатывать две одинаковые детали.

Обзор и сравнение шпинделей с охлаждением

Дизайн особенно уместен для поставщиков в автомобильной промышленности. В условиях усиления аутсорсинга работы по обработке некоторые из этих компаний теперь видят объемы обработки больше, чем они привыкли работать. Но в то же время эти компании остаются подрядчиками - это означает, что они должны обслуживать сразу нескольких клиентов, и они должны быть готовы выиграть новые рабочие места и потерять существующие с небольшим предварительным предупреждением. Их выбор станков должен согласовывать гибкость, производительность и экономичность.

Удобное соответствие, взятое производителем за эталон. Но не всегда такое вращение даёт нужный результат. К примеру, обработка древесины маленькими кусочками образует древесную пыль. Она забивает элементы фрезы и увеличивает трение, соответственно, нагрев деталей. В результате рабочие детали станка перегреваются. Это может привести к порче оборудования.

Для многих из этих применений двухшпиндельные обрабатывающие центры ближе всего подходят для правильного баланса. В разговорах с поставщиками двухшпиндельных машин о том, почему их покупатели покупают их, одна фраза появляется снова и снова: площадь. Двухшпиндельная машина имеет потенциал для обеспечения почти в два раза большей производительности, в пределах всего лишь небольшого размера, чем у одношпиндельной машины. По крайней мере один главный подрядчик по механической обработке, который теперь предпочитает двухшпиндельные машины, переключился на эту конструкцию только тогда, когда один из предприятий компании врезался в стену - буквально - в своей способности разместить еще одну машину с одним шпинделем.

Важный нюанс: если рассматриваются шпиндели на 3 фазах, то у них имеются 3 провода питания плюс одно заземление. Их подключают на соответствующее количество проводов.

Шпиндель для ЧПУ - это самая ответственная деталь и нагруженный узел. Для правильного выбора всегда учитывают, что мощность мотора и механическая прочность кинематики должна превышать в 2 раза расчетные значения. Это требуется для сохранности дорогостоящих деталей при подклинивании.

Компания добавила обрабатывающие центры «Твин-Шпиндель» к этому ассортименту решений чуть более двух лет назад. В то время как двухшпиндельная машина обнаружила приложения, обрабатывающие рулевые суставы и компоненты подвески, например, машина с четырьмя шпинделями потенциально хорошо подходит для деталей, которые меньше и легче, таких как корпуса клапанов и корпуса генератора переменного тока. Эти машины объединяют не только площадь, но и количество операторов, необходимых для удовлетворения заданной производительности.

Они также уменьшают нагрузку на обслуживание магазина, потому что два шпинделя, обрабатывающих две детали, имеют общие жидкостные системы и другие машинные ресурсы, которые в противном случае потребовали бы отдельного обслуживания на отдельных станках.

Основная информация

Программы для станков с ЧПУ пишут согласно жесткости конструкции и максимальных оборотов шпинделя. При фрезерной обработке должна учитываться вероятность поломки вращающегося инструмента от нагрева или усталости металла. Поэтому часто ставятся предохранительные муфты, рассчитанные под конкретные размеры вала мотора и диаметр патрона.

Результатом всей этой консолидации является меньшая стоимость заготовки по сравнению с обычными машинами. Они показывают, что машина с двумя шпинделями, разрезающая сразу две заготовки, точно не уменьшает вдвое долю времени обработки, представленную каждой деталью, но она уменьшает ее на значительную величину. С точки зрения стоимости за штуку, оптимальный случай возникает, когда сразу четыре зажима зажимаются, так что каждый шпиндель обрабатывает две заготовки во время цикла. Здесь стоимость на единицу падает ниже 70 процентов от того, что выполняется такая же установка на четыре части на одношпиндельных станках.

Все программы для станков с ЧПУ прежде отрабатываются пошагово без движения осей. Когда пользователь будет уверен на 100 %, что не будут задеты кулачки шпинделя, тогда приступают к работе с перемещениями в шаговом режиме или одиночными циклами. Когда закончится проверка без заготовки, приступают к непосредственному нарезанию детали.

Многие предпочитают, чтобы два шпинделя оставались разделенными между двумя разными машинами как своего рода страховой полис, поэтому все равно будет доступная мощность 50 процентов, если один шпиндель опустится. Другие, говорит он, беспокоятся о возможности ошибки, возникающей из-за того, что положение одного шпинделя дрейфует относительно другого - возможно, из-за тепловых эффектов.

Стрий говорит, что это беспокойство не должно распространяться на современные машины. Для еще более точной точности он отмечает, что есть возможность оставить инструмент из одного шпинделя, в то время как другой шпиндель на короткое время разрезает в одиночку. Например, часть с одним очень точным отверстием может быть обработана в режиме двойного шпинделя для каждой функции, кроме этого отверстия. Отверстие сначала можно было просверлить с помощью инструмента в левом шпинделе, а затем с помощью инструмента справа.

Шпиндель для ЧПУ - дорогостоящий узел и самый мощный, тем не менее его можно легко вывести из строя при неосторожном обращении с техникой. Некоторые системы имеют сложные расчёты корректоров, неправильное определение которых оборачивается длительными ремонтами. Для работы на каждом новом станке требуется предварительное переобучение оператора, даже если он уже имеет опыт на аналогичной стойке.

Хотхал говорит, что инструмент является наиболее вероятным источником ошибок между двумя шпинделями. Пользователям с двойными шпинделями требуется точность настройки инструмента, а также требуются высококачественные режущие инструменты для согласования размеров от инструмента к инструменту. Однако объекты, привыкшие к обработке точных деталей в больших объемах, вероятно, уже применяют эти дисциплины к своим одношпиндельным машинам.

Существует также совершенно другой вариант использования двух параллельных шпинделей на обрабатывающем центре, который включает чередующиеся разрезы, а не одновременную обработку. Вместо того, чтобы производить сразу две одинаковые части, двухшпиндельная машина может использовать оба шпинделя для атаки одной части в том же цикле. Машины, использующие эту стратегию, все еще можно рассматривать как машины с двумя шпинделями, но поскольку шпиндели выполняют другую работу, двойники являются братскими, а не идентичными.

Параметры

Шпиндель для ЧПУ следует выбирать по следующим критериям:

  • Тип охлаждения узла: воздушное, жидкостное.
  • Мощность шпиндельного мотора и передаточное число редуктора.
  • Тип двигателя.
  • Вид подшипников и способ их смазки.
  • Режимы работы, тип системы торможения.
  • Точность позиционирования и вид датчика слежения.
  • Крепление шпинделя


В то время как один шпиндель режут, другой подвергается смене инструмента и готовится к следующему разрезу. Таким образом, стратегия с двумя шпинделями, одна заготовка уменьшает влияние времени смены инструмента. Компания поставляет двухшпиндельные машины обоих типов. Его модель «Синхро» режет две заготовки одновременно, а модель «2-шпиндели» режет один шпиндель за раз. Эта ось перемещает заготовку назад и вперед между двумя шпинделями. Эта функция может использоваться для компенсации различий в измерении параметров инструмента между двумя инструментами.

Кроме перечисленных параметров важна и сама конструкция мотора: количество обмоток, вид ротора, способ снятия и подачи нагрузки на обмотки. Учитывают крутящий момент и возможность регулировок для центров узла относительно осей подачи. Также должны меняться патроны: самозажимные, гидравлические, ручные, пневматические.

Шпиндель для ЧПУ выбирают с учетом возможностей смены расходных запчастей. Следует посмотреть варианты доступных подшипников, которые имеются в наличии на складах, узнать о сроках поставки. Может так оказаться, что из-за маленького расходника встанет производство на длительный период, или потребуется оплатить десятикратную цену за изготовление детали. Небольшой шпиндель для фрезерного станка с ЧПУ должен иметь облегченную конструкцию и малые габариты.

Он также может использоваться для компенсации после значительного сбоя, если этот сбой приводит к различиям в расположении шпинделя. Часть с относительно долгими временами резания между нерегулярными изменениями инструмента лучше подходит для одновременной обработки двух заготовок одновременно. Но часть с большим количеством изменений инструмента и большим количеством времени смены инструмента по сравнению с временем резания может быть обработана более продуктивно со скоростью одной заготовки за цикл - при условии, что время внережимного времени для изменений инструмента может быть снижается.

Из чего можно сделать узел самостоятельно?

Шпиндель для фрезерного по дереву, пластику и другим мягким материалам может представлять собой обычную электрическую дрель. Важно выставить её по уровню и замерить биения фрезы. Это дешёвый вариант, позволяющий усовершенствовать уже имеющуюся конструкцию.

В этом случае выполняется двухшпиндельная резка станком с чередующимися шпинделями. Иногда обе стратегии используются на одной машине, поэтому различные стратегии могут применяться к различным номерам деталей. И иногда обе стратегии используются в одном и том же цикле, так что различные подходы могут применяться к различным функциям детали. Машина была доступна около 5 лет, и сегодня установлено более 300.

Когда два шпинделя обрабатывают одинаковые детали в унисон, шпиндели могут использовать отдельные значения смещения инструмента. Одна особенность машины, которая позволяет легко переключаться по мере необходимости между одновременным и чередующимся использованием шпинделей, является общим магазином инструментов.

В качестве вращающейся оси подойдёт любой двигатель с точно выставленным инструментом. Подбирается надежное и жесткое крепление шпинделя. Люфт осевой не должен быть более 0,01 мкм для большинства отверстий. Подходит бормашина, оборотистая дрель, можно приспособить даже двигатель от стиральной машинки или швейной. Какой шпиндель подойдёт в конкретном случае, зависит от поставленной цели. Учитывается тип материала, требуемая точность размеров детали, загруженность в автоматическом цикле. Можно и заказать уже готовые решения в интернет-магазине.

Двигатели на заказ

Используется для повышения точности выпускаемых деталей и сокращения временных затрат на производство. Для единичной продукции стоимость техники превышает сумму вложенных средств на её выпуск. Дешевле будет заказать деталь в любой компании, занимающейся металлообработкой.

Для самодельного шпинделя заказывают готовые моторы. Популярны двигатели постоянного тока, синхронные и асинхронные. Обороты на 12 тысяч для таких моторов - не предел. Дополнительно может использоваться коробка передач с ручным или автоматическим приводом. Для мощных шпиндельных двигателей требуется устойчивое питание. В этом их недостаток. Но если поставить простейший привод и мотор с обратной связью, то на таком станке уже можно обрабатывать более сложные изделия. В ЧПУ вводится дополнительная ось, которая может удерживать не только фрезу, но и цилиндрические детали.

Чем лучше двигатели на заказ?

У заводских моторов уже проведена балансировка вала и подобраны подшипники с минимальным биением. Остается только поставить готовый двигатель на стандартное крепление и выставить соосность по индикаторной стойке. Точность фрезерования требуется в производстве печатных плат, деталей кинематики.

Синхронные двигатели хорошо себя показали при изготовлении ювелирных деталей методом гравировки. У постоянных моторов низкий уровень шума во время работы, что может быть полезным для руководителей, старающихся улучшить свое производство. Однако у них есть свойство греться во время работы на больших оборотах. Поэтому потребуется подводить отдельно и охлаждение, хотя бы воздушное.

Выбор профессионалов

Более дорогостоящие двигатели для шпинделей обязательно комплектуют жидкостным охлаждением. У них более высокая точность позиционирования, достаточно мощный крутящий момент, а надежность выше указанной в несколько раз. Обычно они установлены на 3-4 подшипника, а не на 2, как классические моторы. За счет этого достигается минимальное биение инструмента или детали в патроне.

Loading...Loading...