Шпиндель станков: Что такое шпиндель станка: устройство и применение

alexxlab | 15.03.1975 | 0 | Разное

Содержание

Что такое шпиндель станка: устройство и применение

В строительстве, металлообработке и деревообработке, а также в некоторых других сферах профессиональной деятельности, существуют термины, которые находятся на слуху у строителей и людей, кто хоть как-то знаком с этой темой. Но многие из них могут вызвать интерес неподготовленного человека, который может воспринять некоторые термины даже как ругательства. Примером таких слов может служить термин шпиндель. Что такое шпиднель?

Шпиндель, как правило, это элемент каких-либо устройств, используемых в производстве. И самым распространенным значением этого слова является ось вращения. Иногда, даже уместно употреблять эти слова как синонимы.

Как ось вращения, шпиндель может использоваться в станках, прядильных аппаратах, двигателях и других механических устройствах. Так, к шпинделю, как правило, крепится катушка, если он используется в прядильной машине как веретено.

В других сферах шпинделем могут называться и другие элементы. Так, в металлорежущих станках шпинделем является вал, который снабжен устройством для закрепления деталей, подлежащих обработке. Следовательно, к шпинделю крепится зажимной патрон или другие элементы в зависимости от типа станка. В таких станках и приспособлениях шпиндель даже может быть регулируемой длины.

Если рассматривать двигателестроение, то шпинделем в этом случае может называться передаточный вал от двигателя к прокатному валу, а также специальный элемент, осуществляющий передачу крутящего момента от двигателя к другим движущимся частям.

Также шпинделем могут называть и асинхронный двигатель со специальным валом, который используется для закрепления фрезы. Таким двигатели для работы используют переменный ток и используются как во фрезерных, так и в других типах станков, например, шлифовальных или точильных.

В производстве компьютерной технике также используется понятие шпинделя. В данном случае это вал, который крепит пластины жесткого диска и обеспечивает их вращение. Таким образом. Шпиндель также является и осью, и валом, и креплением одновременно, и также поворотным механизмом.

Можно сделать заключение о том, что шпиндель – это достаточно употребляемое слово в просторечии, которое может обозначать легкое ругательство, но реального значения этого слова многие не знают. Таким образом, шпиндель является всего лишь осью, валом или элементом вращения, который используется во многих сферах производства: машиностроении, разработке компьютерной технике, металлообработке, деревообработке и многих других сферах. Значит, что шпиндель очень даже важный элемент, вокруг которого крутится все, и который играет очень важную роль в производственной сфере. Получается, что слово шпиндель может являться не только ругательством, но и комплиментом.

что это такое, для чего нужен, фиксация и устройство с фото и картинками

18.03.2020

Устройство и характеристики
Принцип работы шпинделя и из чего он состоит
Применение шпинделя: для чего он нужен
Классификация шпинделей по типу, размеру и диаметру
Выбор типа шпинделя
Выбор вида охлаждения
Выбор скорости и мощности
Как изготовить своими руками шпиндель по картинке
Обслуживание

Давно занимаетесь металлообработкой или только начинаете изучать теорию? Мы поможем разобраться с базовыми навыками. В статье расскажем о шпинделе станка: что это такое, покажем фото держателя инструмента и поговорим о том, как с ним работать.

Обработка металла на станках получила широкую распространенность. Это и не удивительно, с появлением машинизированного оборудования значительно, в разы увеличилась производительность труда, а сам процесс изготовления металлических изделий стал намного проще – рабочие тратят меньше времени на один производственный цикл.

Создание станочного оборудования также обеспечило:

Более высокое качество деталей, хороший класс точности.

Снижение итоговой стоимости всех работ.
Увеличение скорости производства.

Практически ни один станок не обходится без фиксации шпинделя – что это расскажем на примере токарного аппарата. Это элемент, который отвечает за крепкую и надежную установку на одном месте заготовки. Если брать в качестве образца токаря, то он крепит металлический брусок или вал между двумя бабками, с одной из сторон которой установлен такой держатель. Вторая очень простая иллюстрация – это дрель. Здесь для того, чтобы удержать сверло или другой инструмент, тоже нужно монтировать его внутрь шпинделя.

Само слово имеет немецкое происхождение. Spindel – это веретено, то есть то, что имеет возможность вращаться в разные стороны. Конструктивно это вал. Сам термин в основном применяется в таких направлениях как станкостроение, металлообработка и деревообработка, соответственно. Это крайне важный элемент, без него не может быть представлена работа ни единого устройства. Задача детали – передавать усилие, которое генерирует электродвигатель, к обрабатываемой заготовке из металла или дерева, пластмасса. На вал крепится приспособление для центрирования и зажима данного бруска.

Объясним еще раз на простом примере, чтобы понять, что есть две основные цели – вращаться и держать заготовку. В токарном станке есть шпиндель. С одной стороны прикреплено зубчатое колесо, посредством него происходит передача усилия. Со второго края вала расположен подшипник. На него прикрепляется патрон для зажима.

Но, казалось бы, зачем еще он нужен, если можно присоединять металлический или деревянный образец непосредственно к коробке передач, редуктору? Дело в том, что эти части станка не приспособлены к повышенным вибрациям и высоким нагрузкам, они просто сломаются от них. А вот вал может стать посредником, который и принимает на себя все механические (и термические) воздействия. К тому же, на одной его стороне есть патрон, который имеет элементы крепления – резьбу, шлицы, пазы, то есть универсально подходят под конкретную цель крепежа.

Какие можно назвать особенности устройства шпинделя:

Крепление осуществляется с помощью подшипника качения. Это прочный узел, стандартный, но он тоже имеет различные исполнения. Например, одни могут иметь устойчивость к вибрации, другие – более дешевую стоимость. Намного лучше работают станки, оснащенные системой подачи охлаждающей и смазывающей жидкости, потому что в таком случае подшипники меньше испытывают напряжение и трение, тем самым значительно увеличивая срок годности.
Основное вращательное движение вал получает от асинхронного двигателя. Он устанавливается в корпусе оборудования – обычно в правой бабке. Сперва электродвигатели питались только от трехфазных источников и устанавливались непосредственно на производствах. Считалось, что они обладали более высокой мощностью. Но сейчас производят аппаратуру, которая питается от 220 В, поэтому может быть размещена и в обычных условиях – часто токарные или фрезеровочные установки стоят в гаражах и иных «домашних» постройках для личного пользования.

Шпиндель может получать вращательное движение напрямую от электродвигателя, но чаще – через дополнительный узел, например, ремень. Ременная передача удобна – эта деталь недорого стоит, легко крепится, а также проста в использовании, но на очень высоких оборотах она может проскальзывать. В таких случаях, когда нужна большая скорость, устанавливают зубчатые колеса, шестерни.
Основное крепление, которое находится с края вала, – это цанговый патрон. Это позволяет осуществить надежное крепление хвостовика любого диаметра. Практически все инструменты для резки по металлу, для сверления оснащены таким наконечником (хвостом), а если нет, то крепить приходится по внешнему краю, что намного менее надежно и допускает значительные расхождения и вибрации.

Очень важно при промышленном производстве – наличие системы охлаждения на токарных или фрезерных станках. Она играет большое значение – продлевает максимальный период эксплуатации, а также время беспрерывной металлообработки.
Самые сложные шпиндели – у аппаратуры с ЧПУ. Дело в том, что наличие пульта числового управления делает возможным изготовление деталей с максимальной точностью. Это, в свою очередь, требует минимальных вибраций. Такую качественную аппаратуру можно заказать через интернет на сайте компании https://stanokcnc.ru/. Здесь представлены качественные станки для обработки металлических заготовок.
Степень фиксации вала напрямую зависит от скорости вращения. Чем она выше, тем более надежно должно происходить крепление.

Практически все оборудование с данным элементом заключается в применении режущей кромки по подготовленному материалу. Конструктивная особенность вала в том, что можно производить надежную фиксацию инструмента в одном из режимов работы станка – в силовом или скоростном. Во втором случае основная задача аппарата заключается в том, чтобы в максимально короткие сроки срезать верхний слой с поверхности обрабатываемой заготовки. У скоростного принципа работы есть свои особенные черты:

Увеличивается производительность. Перед тем как просто выбрать высокую частоту вращения, необходимо провести измерения и занести все параметры в технологическую карту.
Максимальное распространение данный вариант получил в случае финишного точения или при тонкой фрезерной обработки, поскольку нужно снимать только крайне тонкий слой на высокой скорости.
Наиболее частый тип исполнения – это асинхронный двигатель с ременной или зубчатой передачей.
Но иногда элемента-посредника попросту нет. Но из-за этого нельзя давать на аппарат слишком большое усилие, это грозит перегрузкой мотора. Но это еще и существенно уменьшает минимальные размеры всей установки, поэтому технология прямого подключения применяется в различных ручных электроинструментах.

Вторая категория – силовые аппараты – имеют следующие характерные черты изготовления и эксплуатации:

Между резцом (сверлом) и самим крепежным устройством электрошпинделя необходимо вставлять втулки – это прокладки конической формы, которые существенно увеличивают положительные качества изделия и снижают вибрации, хорошо влияют на прочность. Их необходимо выбирать в зависимости от хвостовика – диаметра и типа.
Не рекомендуется подключение напрямую к мотору, так как переменная нагрузка выводит его из строя. Основной способ передач – клиноременная или с помощью шестерен.

Для начала отметим, что сфера использования настолько широка, насколько много различного оборудования для металлообработки и обработки дерева, пластика. Если основное назначение детали заключается в том, чтобы держать оснастку, то и, соответственно, применение исходит из особенностей инструментария:

Каждый электроинструмент, имеющий насадку, не обходится без электрошпинделя в качестве держателя.
Необходим узел для фрезерных и токарных станков – они, в свою очередь, имеют очень широкое распространение, так как с их помощью можно создать многочисленные изделия.
Фиксация проката для его обработки – это еще одно назначение.

Но самой главной функцией остается фиксация оснастки. Причем надежность крепления такая высокая, что она позволяет достигать максимальных вращений и предельной осевой нагрузки на вал.

Есть различные основания для классифицирования. Первая, она же, пожалуй, основная, – это то, для какого оборудования предназначен узел. Безусловно, для разных станков и электрооборудования необходимы различные приборы.

Второй принцип различения – это типоразмер. Аппараты бывают разных размеров, предназначены для промышленного использования и частного применения. В связи с этим и расходные детали нужны самые разные – покрупнее помельче. Если вы хотите заменить шпиндель на собственном станке, то обязательно при покупке необходимо указать номер своего оборудования, название и год выпуска (могут быть разные модификации).

Ну и последняя, но не по назначению, классификация – по виду. Валы могут быть:

Коллекторные. Это устройство, включающее цанговый валец высокоскоростного типа. Основные сферы использования – фрезерные станки, а также операции по нанесению гравировки.
Специализированные на высоких оборотах. Они позволяют достигать значительной скорости металлообработки, поэтому повышается производительность. Но так как хорошее качество может быть достигнуто только при большой точности, то применяются высокоскоростные модели в основном только на оборудовании с ЧПУ. Купить такие станки можно на сайте https://stanokcnc.ru/.
Конструкция со встроенным охлаждением. Охлаждающая система может подавать через деталь или жидкость, или холодный воздух. Это повышает скорость резания и степень шероховатости поверхности, а трение становится меньше, поэтому и износ тоже приходит позже.

Есть и еще одна классификация – по производителю. Конечно, европейское изготовление более предпочтительно, чем китайское. В Европе часто используют фарфоровые подшипники, которые дают очень положительные качества работы.

Теперь представим конкретные разновидности, отметим их достоинства и характерные черты. Их следует учитывать при подборе детали.

Со встроенным электромотором (электрошпиндели)

Они:

Способствуют развитию очень высоких скоростей. При стандартных 18 000 – 24 000 оборотов в минуту, некоторые модели могут поддерживать и рабочие 120 тысяч об/мин.
Очень хорошо режут на больших скоростных режимах.
Имеют ограничения в нагрузках – оно продиктовано использованием небольших шариковых подшипников.
Не приспособлены для обратного хода. Отсутствие такой функции сильно затрудняет создание некоторых элементов, например, нарезку резьбы.
В качестве фиксаторов наиболее часто применяются конусы или цанговые зажимы.

Механические с внешним приводом

Они:

Имеют дело с намного меньшими скоростями. Стандартном можно считать от 300 до 8 000 оборотов в минуту. Это обусловлено тем, что довольно трудно привести в движение все подшипники, шестерни и прочие передающие движение элементы
Жесткость и нагрузочная способность больше. Почему? потому что можно использовать не только шарикоподшипники, но и более устойчивые – роликовые. Так что такое оборудование может быть использовано даже для силовой фрезеровки титана или других прочных металлов.
Есть обратная связь – при условии установки мотора с энкодером.
Применяются инструментальные конусы вместо цанг – последние не отвечают требованиям по жесткости фиксации.

Охлаждать зону вращения требуется, чтобы увеличить срок эксплуатации. Есть два типа.

Водяное (жидкостное)

Отличия:

Они очень тихие – жидкость поступает почти бесшумно. Но при этом есть еще один громкий звук от движения крыльчатки.
Наличие контура, которые включает систему трубок, емкость, помпу. Нужно постоянно контролировать подачу влаги и ее температуру.
Может работать на низких оборотах.

Воздушное

Отличительные черты:

Сильный и не самый приятный звук.
Может происходить разлет стружек под воздействием струи воздуха.
Необходимо с одинаковыми промежутками заниматься прочисткой рубашки, где забиваются частички металла.
Требуется очень тщательно следить за температурой, идеально – установить датчик с сигналом, потому что весь аппарат очень чувствителен к перегреву.

В результате рекомендуем применять воздушный вариант при работе с мягкими материалами, но когда заготовка из прочного металла, лучше применять жидкостное охлаждение.

Параметры напрямую зависят от того – как и что нужно резать. Алгоритм определения режима приблизительно такой:

Оценивается твердость материала и поставленная задача (сверление, пазы, разрезание и пр.).
Выбирается фреза.
Под инструмент и процедуру подстраивается диапазон скоростей.
Отсюда – максимальное и минимальное вращение.

Если вы не боитесь самостоятельно создать изделие по готовым образцам из интернета. Для этого обычно требуются точные расчеты и наличие токарного оборудования. Приведем пример чертежа с размерами:

Основные требования к эксплуатации:

Своевременная очистка от стружки или система стружкоотведения.
Оснащение охлаждением зоны резания.
Подбор и фиксация хвостовика по размерам.
Нельзя вставлять сломанный инструмент.
Устраняем излишнюю вибрацию.

Мы рассказали об одной из наиболее важных частей станка. Будьте внимательны при выборе и использовании.

Шпиндель станка: типы, принцип работы, устройство

Производственное оборудование получило весьма широкое распространение, так как за счет механизации процесса существенно повышается качество получаемого результата, снижается его стоимость, а также ускоряется процедура. Довольно большое распространение получило понятие шпинделя. Шпиндель станка устанавливается для фиксации инструментов, а также заготовок. Бытовой вариант исполнения напоминает фрезерный станок или дрель. Подробное описание того, что такое шпиндель во многом позволяет определить его предназначение и многие другие свойства. Рассмотрим особенности конструкции подробнее.

Устройство и характеристики

Практически все конструкции шпинделя схожи, однако технические характеристики могут существенно отличаться. Особенностями можно назвать нижеприведенные моменты:

Роторный вал фиксируется в корпусе за счет подшипника качения. При этом могут применяться самые различные варианты исполнения подшипника качения, некоторые характеризуются повышенной устойчивостью к вибрации, другие обходятся намного дешевле. Большая часть оборудования предусматривает подачу смазывающего вещества в зону скольжения. За счет этого существенно повышается ресурс работы, а также снижается степень нагрева всего механизма.
Главное вращательное движение передается от асинхронного двигателя, который также монтируется в корпусе. Подобный механизм питается от электричества, может работать от напряжения 220 В или 380 В. На протяжении длительного периода проводилась установка исключительно трехфазного варианта исполнения, так как он характеризовался большей мощностью и устойчивостью к возникающей нагрузке. Однако через некоторое время появились более современные конструкции моделей на 220 В, которые позволили ставить оборудование в бытовых условиях.
Не стоит забывать о том, что шпинделю передается вращательное движение. При этом оно может передаваться напрямую или через различный привод, каждый характеризуется своими определенным особенностями. Примером можно назвать клиноременную передачу, представленную сочетанием шкивов различного диаметра и ремня с определенным профилем. За счет натяжения ремень может передавать существенное усилие, в случае превышения допустимого показателя ремень начинает проскальзывать и исключается вероятность повреждения основных элементов. для передачи особых свойств проводится установка зубчатых колес, в некоторых случаях есть возможность провести их замену.
На валу находятся зажимы цангового типа. За счет подобной конструкции обеспечивается крепление инструмента с определенным диаметром хвостовика. Стоит учитывать, что не всем инструменты могут быть зафиксированы в подобном устройстве. В случае, когда фиксация проводится по внешней цилиндрической поверхности обеспечить высокую степень надежности практически невозможно. Именно поэтому инструменты изготавливают со специальными хвостовиками, которые исключают вероятность осевого смещения.
Довольно большое количество вариантов исполнения имеет систему охлаждения. Она может быть воздушного или жидкого типа. Стоит учитывать, что только при обеспечении надлежащего охлаждения можно эксплуатировать устройство на протяжении длительного периода.
Сложное устройство шпинделя станков с ЧПУ. Это связано с тем, что подобные фрезерные станки характеризуется повышенной точностью в работе, а также большой сложностью по причине применения блока числового программного управления. Устройство с ЧПУ может быть подвижным и работать в автоматическом режиме, то есть выполнять сжатие детали без участия оператора. Часто встречается гидравлический привод, который характеризуется относительно невысокой стоимостью и возможностью передачи большого усилия. Электрические более точные и характеризуются большой скоростью срабатывания.
Рассматривая характеристики шпинделя следует уделить внимание максимальной и минимальной скорости вращения. Она наиболее актуальна для устройства, которое предназначено для фиксации заготовки.

Стоит учитывать, что стандартный ряд частот вращения во многом зависит не от устройства и где находится шпиндель, а от особенностей механизма привода. Производители фрезерных станков указывают стандартные значения частоты вращения шпинделя или диапазон. Некоторые устройства позволяют проводить плавную регулировку параметров. Также есть шпиндельный привод, который классифицируется по достаточно большому количеству признаков.

Принцип работы

Работа практически всех станков основана на использовании режущих инструментов. Классическая конструкция шпинделя позволяет проводить надежное крепление инструмента в скоростном или силовом режиме.

Рассматривая особенности шпинделя станка скоростного типа следует уделить внимание тому, что его предназначение заключается в срезании небольшого слоя металла с поверхности заготовки.

Ключевыми особенностями подобного процесса можно назвать следующее:

Есть возможность существенно повысить показатель производительности, для чего выбирается большая скорость резания. Стоит учитывать, что практически во всех случаях проводится составление технологической карты, в которой и указываются основные параметры: подача, скорость резания и некоторые другие.
Подобный вариант исполнения шпинделя получил широкое распространение в случае финишного точения или фрезерования на станке. Именно поэтому требуется устройство повышенной мощности.
В большинстве случаев для передачи вращения устанавливается асинхронный двигатель повышенной мощности. Изменить частоту вращения можно за счет зубчатой или ременной передачи.
Некоторые конструкции напрямую соединены с валом устанавливаемого электрического двигателя, все промежуточные элементы отсутствуют. В подобном случае слишком большое усилие может стать причиной перегрузки мотора. Однако, отсутствие промежуточного элемента позволяет существенно уменьшить размер инструмента. Поэтому в электрических инструментах установленный двигатель напрямую связан со шпинделем.

Рассматривая принцип работы следует уделить внимание тому, что силовые и скоростные конструкции также имеют различный принцип работы. Силовые установки характеризуются следующими особенностями:

Устанавливаются специальные переходные втулки конической формы, которые выступают в качестве переходника. Они изготавливаются самыми различными производителями, существенно повышают степень крепления устройства. Втулки подбираются в зависимости от особенностей хвостовика инструмента.
При установке инструмента хвостовик фиксируется непосредственно во втулке, после чего в отверстии шпинделя. За счет этого обеспечивается равномерное распределение возникающей нагрузки.

Сегодня вал шпинделя токарного станка не соединяется напрямую с мотором. Это связано с тем, что возникающая переменная нагрузка может привести к повреждению электрического двигателя. Чаще всего устанавливается клиноременная передача или комплект шестерен. За счет этого обеспечиваются наиболее безопасные условия эксплуатации.

Применение шпинделя

Используется подобное устройство при создании самого различного оборудования и инструментов. Как ранее было отмечено, назначение заключается в фиксации инструментов и деталей. Область применения может быть существенно расширена за счет применения различной оснастки. Среди особенностей отметим следующее:

Все электрооборудование производится при применении шпинделя. Оно используется для непосредственной фиксации различных насадок.
Фрезерные станки получили весьма широкое распространение. Это связано с тем, что при применении фрезерного станка можно получить корпусные детали различного типа.
Шпиндель можно встретить и как отдельный узел других станков, к примеру, токарной группы. Предназначение в этом случае заключается в фиксации проката для его обработки.

Ключевыми особенностями механизма можно назвать то, что оно обеспечивает надежное крепление инструмента и деталей даже при высокой осевой скорости и вращении.

Классификация шпинделей

Выделяют несколько различных типов рассматриваемого устройства, все виды шпинделей станков фрезерной группы характеризуются своим определенными особенностями. Основными видами можно назвать:

Коллекторные получили весьма широкое распространение при изготовлении фрезерных станков, которые предназначены для гравировки и ювелирной обработки. Чаще всего в эту группу относится устройство с цангой высокоскоростного типа. Резка мягких сплавов может проходить при применении версии цанги ER11 на станке различных групп.
Высокоскоростные варианты исполнения чаще встречаются в конструкции фрезерных станков. Именно высокоскоростной шпиндель позволяет существенно расширить возможности фрезерных станков с числовым программы управлением.
В отдельную групп также относится конструкция, способная подавать охлаждающую жидкость в зону обработки. За счет этого существенно снижается температура в зоне резания, поэтому можно существенно повысить показатель производительности.
Крепление фрезы станков осуществляется за счет цанги, которая также дополняется гайками. При изготовлении цанги применяется металл с повышенной твердостью.
В продаже встречается продукция европейских и китайских происхождения. Дешевле всего обходится именно продукция китайских производителей. Они применяют подшипники из керамики, которые могут выдерживать существенную нагрузку.

На современном рынке доступно довольно большое количество различных шпинделей, которые могут устанавливаться на фрезерных станках. При этом классификация проводится по типу применяемой системы охлаждения, способу фиксации режущего инструмента и заготовки. Вариант исполнения с мощностью около 0,8 кВт может применяться для обработки небольших изделий, а также выполнения гравировки. Анкерный вариант исполнения распространен в меньшей степени, но все может применяться при в определенных случаях.

Как выбрать шпиндель?

Есть довольно много рекомендаций, касающихся непосредственного выбора шпинделя для фрезерного станка. Стоит учитывать тот момент, что шпиндель токарного станка существенно отличается, так как его предназначение заключается в креплении заготовки. Основными рекомендациями назовем нижеприведенные моменты:

Для начала рассматривается то, какая нагрузка будет оказываться на хвостовую часть. При этом не стоит забывать о том, что выделяют два различных типа нагрузки: осевая и центробежная. В случае, когда за один проход будет сниматься большой слой металла следует выбирать механизм с большей устойчивостью к нагрузке.
Еще одним критерием выбора можно назвать количество оборотов, при котором будет работать оборудование. Этот показатель указывается в инструкции по эксплуатации всех фрезерных станков и электрического инструмента.
Габаритные размеры также имеют важное значение. От этого зависит минимальный и максимальный диаметр устанавливаемого инструмента.
Важным моментом является то, какая фирма занимается выпуском устройства для станка. От этого зависит качество сборки, длительность эксплуатации, основные эксплуатационные характеристики.
Некоторые производители фрезерных станков также указывают то, какой шпиндель подходит в большей степени. Рекомендуется следовать рекомендациям по выбору, так как указываемый механизм подходит в большей степени.

Как правило, рассматриваемые устройства выполнены в универсальном виде. За счет этого есть возможность подобрать самый подходящий вариант исполнения для самых различных фрезерных станков.

В заключение отметим, что шпиндель является сложной конструкцией, которая предназначена для фиксации различных элементом на момент работы.

Именно поэтому его выбору следует уделять довольно много внимания, так как некачественная и ненадежная конструкция не сможет прослужить в течение длительного периода. Следует уделять внимание и правильности установки, так как допущенные ошибки могут стать причиной появления самых различных дефектов.

Шпиндель фрезерного станка с ЧПУ

Оглавление:
– деление по оси вращения
– по скорости вращения
– по способу смены инструмента
– по типу привода
– по дополнительному оснащению: с возможностью подачи СОЖ через инструмент или без

В данной статье будет рассмотрен вопрос применения стандартизированных решений, без расчета и конструкторского обоснования применения узлов.
Шпиндель фрезерного станка необходим для прочной фиксации оправки с режущим инструментом. Осуществляет передачу крутящего момента от электродвигателя к оправке с режущими пластинками, с заданной скоростью. Различаются между собой по основным техническим характеристикам, которые определяют режим эксплуатации, виды работ и тип материалов, с которыми сможет работать станок. Устройство шпинделя фрезерного станка обеспечивает его устойчивость к высоким осевым и радиальным нагрузкам, хороший запас прочности и долговечность работы при правильной эксплуатации.

Условное деление по исполнению (направлению оси вращения)

вертикального исполнения/использования;
горизонтального исполнения/использования;
универсального исполнения/использования.

Отличаются системой передачи вращающего момента, и применением различных вспомогательных приспособлений.

По скорости вращения:

низкоскоростные (до 2500 об/мин). часто применяются для передачи высокого крутящего момента от двигателя через коробку скоростей или редуктор.
Среднескоростные с ременным приводом – до 12 000 об/мин. Шпиндель получает вращение от электродвигателя шпинделя. Редукция обычно составляет 1:1, что позволяет осуществлять жесткое нарезание резьбы. Мотор смещен от оси шпинделя и разжим/зажим осуществляется традиционным способом.
высокоскоростные (12000~18000) об/мин, прямая передача момента от электродвигателя или применение электрошпинделя. Повышенные требования к качеству оправок и инструмента. Шпиндель получает вращение от электродвигателя шпинделя. Мотор устанавливается на оси шпинделя. Отличается большей динамичностью и меньшим уровнем шума.<
ультравысокоскоростные 18000~70 000 об/мин. обычно выполнены в виде моторшпинделей, т.е. со встроенными обмотками и датчиками

По способу смены инструмента:

механизированные (штревель и устройство зажима-разжима)
ручные (штревель, болт, цанга) – только для универсальных станков

Особенности конструкции

Шпиндель фрезерного станка — это высокотехнологичное устройство, собранное в термоконстантном помещении, с применением высокоточных и высокоскоростных подшипников. Торец шпинделя расточен и отшлифован под конус (ISO, BT, SK, HSK, Морзе и т.д.). Это необходимо для плотной посадки фрезерной оправки и точной установки фрезы. Фиксация оправки с режущим инструментом осуществляется с помощью внешнего усилия, чаще всего набором тарельчатых пружин.

Шпиндель состоит из нескольких узлов – неподвижного корпуса, вращающейся части, подшипников, системы полива СОЖ, шкивов, балансировочных колец и т.д. Роль неподвижного корпуса на низкоскоростных шпинделях может выполнять шпиндельная бабка.

Также в техническом языке существует подмена понятий: шпиндель как устройство в сборе и шпиндель как вращающаяся часть шпиндельного узла.

Шпиндель вращается в опорах. Роль опор выполняют – высокоточные подшипники, диаметр и тип которых зависит от размерного ряда шпинделя. На фрезерных станках не применяются шпинделя на гидростатических подшипниках, т.к. не обеспечивается усилие резания и минимальная величина отклонения от оси вращения

Основные требования к деталям

Шпиндели для станков с ЧПУ обладать следующими качествами:

точностью вращения. Нормы осевого, радиального и торцового биения переднего конца регламентирует ГОСТ 9726-89 п. 3.4.12, 3.4.15 или аналогичные импортные;
статической жесткостью. Параметр определяется упругими деформациями шпинделя под воздействием сил, возникающих при обработке;
износостойкостью. Для изготовления деталей используются сплавы с низкой склонностью к истиранию и образованию задиров;
виброустойчивостью. Максимальные требования предъявляются к высокоскоростным устройствам с ЧПУ, которые используются для чистовой обработки.

Шпиндели классифицируются по типу привода

ременной. Вращение передается на вал от рядом расположенного электродвигателя. Преимущества: высокая скорость вращения, простота установки, низкая вибрация. Недостатки – ограничение вращающего момента местом под установку двигателя, ценой двигателя и устройства управления. Устройства работают практически бесшумно и применяются обычно на вертикальных обрабатывающих центрах с ЧПУ. Иногда при вращении на скоростях выше 5 000 об/мин может появляться свист от выходящего между зубьев воздуха;
зубчатый. Передача крутящего момента происходит через коробку скоростей, расположенной внутри шпиндельной бабки. Преимущества возможность увеличения крутящего момента от электродвигателя. Несколько диапазонов вращения. Недостатки – относительно низкая скорость вращения, вызванная ограничениями кинематики (валов и шестерен). Регулировка вращения может осуществляться автоматически через ЧПУ. Шпиндели такого типа чаще всего устанавливают на универсальные фрезерные станки или обрабатывающие центра с вращающим моментом на шпинделе больше 200 Нм;
с редуктором. Для увеличения крутящего момента на среднеразмерные фрезерные центра возможна установка ZF редуктора. Осуществляет передачу момента до 400 Нм с переключением скоростей в соотношении 1:1 или 1:4.
прямой. Электродвигатель располагается непосредственно над шпинделем, может вращаться с высокой скоростью. Такое устройство узла позволяет качественно и быстро выполнять чистовую обработку, когда не требуется снятия толстых слоев материала и не прилагаются большие боковые нагрузки. Скорость вращения ограничивается скоростью вращения электродвигателя;
электрошпинделя – совмещение в одном корпусе шпинделя и двигателя. Отличаются высокой скоростью вращения и диапазоном изменения скорости вращения.

Система охлаждения:
– без охлаждения. рекомендуемые режимы работ – до 4 000 об/мин или кратковременно (15-30 минут) выше 4000 об/мин
– с системой охлаждения протоком масла. Масло из “холодильника шпинделя” – специального устройства, обеспечивающего контроль за прокачкой и охлаждением масла, циркулирует через рубашку шпинделя и производит отвод тепла, выделяемого при вращении шпинделя.

Система подачи СОЖ:
– полив вокруг шпинделя
– подача СОЖ под давлением – через инструмент до 30 бар

Шпиндели для токарных станков

Токарный шпиндель или шпиндель для токарного станка.

Рассмотрим более подробно шпиндели для токарных станков. В чем отличие шпинделя для фрезерных работ от шпинделя для токарных работ? Основное отличие состоит в том, что при фрезеровании шпиндель вращает инструмент, фрезу. При токарных работах шпиндель вращает заготовку.

Шпиндель для токарного станка по металлу может быть представлен в разных исполнениях, а именно:

· Зубчатые передачи
· Ременные передачи
· Карданные передачи
· Муфты разных разновидностей

Часто встречается первый тип, с ременным приводом.

Шпиндель токарного станка — одна из ответственных деталей станка, от точности и жесткости которого зависит качество работы. Отклонения от формы и размеров поверхностей шпинделя допускаются в очень узком диапазоне. Поэтому одно из основных требований – это точность.

Токарный шпиндель состоит из:

· Шейка шпинделя
· Конус шпинделя
· Посадочные места
· Шпоночные пазы
· Подшипники

Основные проблемы, которые могут возникнуть с токарным шпинделем:

· Износ шеек вала
· Износ концевых отверстий
· Износ мест под подшипники
· Износ резьбы
· Износ шпоночных пазов

Перед тем, купить токарный шпиндель, купить шпиндель для токарного станка имеет смысл сначала подумать о ремонте, возможно отремонтировать будет проще и менее затратно.

Если у вас ещё остались вопросы или все таки хотите купить шпиндель для токарного станка, купить токарный шпиндель, получить консультацию, то позвоните нам по бесплатному номеру +7(800)500-46-79 либо напишите на почту, viber, whats app.

Шпиндели станков

Шпиндели станков нормальной и повышенной точности изготовляют из легированных сталей 50Х, 40ХГТР, 40ХФА, цементируемых сталей 18ХТ, 20Х, а станков высокой и особо высокой точности из сталей 40ХФА, 18ХГТ, 12ХНЗА. Термообработка шпинделей: закалка или поверхностная закалка с предшествующей (при необходимости) цементацией. Основные поверхности шпинделей – шейки под подшипники и центрирующие патрон, конусное отверстие – шлифуют и полируют.
Предельные отклонения шеек шпинделя под подшипники качения (в порядке ужесточения условий работы) js5, k5, m5, а шеек под патрон – js5. Класс точности применяемых для шпиндельного узла подшипников качения зависит от точности станка. В таблице приведена эта зависимость для токарных станков.

Возможные дефекты и способы ремонта шпинделей.

При износе шеек до 0,01-0,02 мм производят притирку на токарном станке сначала смесью наждачного порошка и масла, а затем доводочной пастой с керосином. При износе шеек более 0,02 мм производят:
1) шлифование с последующей доводкой под ремонтный размер (при возможности изменения размера отверстия сопрягаемой со шпинделем детали). После шлифования цементированные шейки проверяют на наличие цементированного слоя и при необходимости проводят повторную цементацию;
2) при условии сохранения размера отверстия – восстановление шеек, изношенных до 0,05 мм, хромированием с последующим шлифованием, а изношенных более 0,05 мм – металлизацией или вибродуговой наплавкой с последующим обтачиванием и шлифованием;
3) при значительном износе – протачивание шейки и напрессовка или установка на клею ремонтной втулки с последующим ее протачиванием и шлифованием.

Связь точности токарной обработки и точности шпиндельного узла станка.

некруглость, мкм	5	3	2	1,2	0,7
шероховатость поверхности Ra, мкм	2,0	1,0	0,8	0,63	0,3
Подшипник качения d<80 мм – класс точности	4-5	4	2-4	2	Св. 2
шпинделя	1,3	0,8	0,5	0,3	0,2
корпуса	2,5	1,3	1,0	0,6	0,4
Шпиндельный узел в сборе – радиальное биение оси вращения шпинделя, мкм	4,0	2,3	1,6	0,9	0,5

При небольших износах конического отверстия шпинделя, рисках и забоинах на его поверхности производят шлифование на внутришлифовальном станке или не снимая шпинделя со станка с помощью специального приспособления. При значительном износе конического отверстия его растачивают и напрессовывают или устанавливают на клею ремонтную втулку с последующим растачиванием и шлифованием.
При износе или повреждении резьбы производят наплавку или металлизацию с последующим нарезанием резьбы, реже перенарезают резьбу на меньший диаметр.

Отремонтированные шпиндели должны отвечать следующим требованиям:
1. Отклонение от цилиндричности шеек под подшипники не должно превышать 10 % допуска на диаметр шейки для шпинделей станков точности А и С, 25 % допуска – при точности станков П и В и 50 % допуска – при точности Н.
2. При проверке правильности геометрической формы конусных поверхностей шпинделя с помощью конусного калибра длина неокрашенных мест не должна превышать 5 мм по окружности и 20 % длины образующей вдоль нее; нанесенные на калибр через 90° четыре продольные риски должны равномерно растираться, нестертые места не должны быть более 3 мм.
3. При проверке размера конусного отверстия торец шпинделя должен находиться в пределах двух рисок на конусном калибре.
4. При протачивании и перешлифовке основных поверхностей шпинделя допускается уменьшение диаметра в пределах 5%, а уменьшение диаметра резьбы – до следующего меньшего стандартного размера.
5. Увеличение размеров шпоночного паза недопустимо.
6. Вращение шпинделя от руки должно происходить без люфта и заедания.
7. После сборки шпиндельного узла проверяется параллельность или перпендикулярность оси шпинделя к поверхности стола или направляющих. Допустимые погрешности расположения поверхностей шпинделя приведены в таблице.

Нормы точности шпинделей металлорежущих станков

Радиальное биение центрирующей поверхности шпинделя:
1. Токарные станки с наибольшим диаметром обработки, мм:
до 250	8	5	3	–
от 250 до 800	10	7	5	–
2. Фрезерные станки с шириной стола до 500 мм	10	6	–	–
3. Круглошлифовальные станки при диаметре изделия, мм:
до 100	–	4	2,5	1,5
от 100 до 200	–	5	3	2
Осевое биение шпинделя:
1. Токарные станки с наибольшим диаметром обработки, мм:
до 400	8	5	3	–
от 400 до 800	10	7	5	–
2. Фрезерные станки с шириной стола до 500 мм	10	6	–	–
3. Круглошлифовальные станки при диаметре изделия, мм:
до 200	–	4	2,5	1,5
от 200 до 400	–	5	3	2
Торцовое биение базовой поверхности шпинделя (опорного буртика):
1. Токарные станки с наибольшим диаметром обработки, мм:
до 400	16	10	7	–
от 400 до 800	20	12	7	–
2. Фрезерные станки с шириной стола до 500 мм	20	12	–	–
3. Круглошлифовальные станки при диаметре изделия, мм:
до 200	–	6	4	2,5
200-400	–	8	5	–
Радиальное биение конического отверстия шпинделя (у торца):
1. Токарные станки с наибольшим диаметром обработки, мм:
до 400	10	7	5
400-800	12	5	5
2. Фрезерные станки с шириной стола до 500 мм	10	6	–	–
3. Круглошлифовальные станки при диаметре изделия, мм:
до 100	–	4	2,5	1,5
100-200	–	5	3	2

Смотрите также:

Шпиндель для фрезерного станка с ЧПУ

Шпиндель — важнейший элемент станка с ЧПУ. Он совмещает в себе мотор, который передает вращательное движение на фрезу или другой обрабатывающий инструмент, и удерживающую этот инструмент цангу. В нашей новой статье мы рассматриваем разные типы шпинделей для станков с ЧПУ.

Источник: vseochpu.ru

Читайте материал, и определите, какой тип шпинделя подходит для решения ваших задач.

Содержание

Что такое шпиндель станка с ЧПУ

Источник: norwegiancreations.com

Шпиндель для фрезерного станка с ЧПУ — это компактный двигатель, совмещенный с цанговым самозажимным патроном. Шпиндель используется для фиксации режущего инструмента и придания ему вращательного движения. Чаще всего таким инструментом является фреза, но для некоторых задач используют точильный камень или сверло.

Шпиндели различают по основным техническим параметрам: режиму эксплуатации, типу совместимых материалов, мощности. Особенность шпинделя фрезерного станка с ЧПУ — исключительно высокая устойчивость к осевым и радиальным нагрузкам. Устройство обладает высоким запасом прочности.

Источник: norwegiancreations.com

От надежности механизма и мощности двигателя шпинделя зависит производительность фрезерного станка, максимальные габариты обрабатываемой детали, а также материалы, которые подходят для обработки. Подробнее о материалах мы поговорим ниже, но вкратце можно отметить, что маломощные устройства подходят только для работы по дереву и некоторым полимерам, например акрилу, а высокомощные позволяют обрабатывать мягкие металлы: алюминий, медь.

Классификация шпинделей для станка с ЧПУ

Источник: norwegiancreations.com

Существует ряд параметров, по которым различают шпиндели для станков с ЧПУ.

По направлению оси вращения

Вертикальный;
Горизонтальный;
Универсальный.

По максимальной скорости вращения

Низкоскоростные — до 2500 об/мин;
Среднескоростные — до 12 000 об/мин. Шпиндель получает вращение от электродвигателя, причем мотор работает через редуктор и смещен относительно оси шпинделя;
Высокоскоростные — до 18 000 об/мин, что требует повышенных требований к исполнению оборудования. В таких устройствах мотор зафиксирован на оси шпинделя;
Ультравысокоскоростные — до 70 000 об/мин.

По способу смены инструмента

Механизированные — состоят из штревеля и устройства зажима-разжима;
Ручные — состоят из штревеля, болта и цанги.

По типу привода

Источник: perezcamps.com

Чем выше скорость вращения шпинделя и чем мощнее мотор, тем сложнее и надежнее должно быть устройство, передающее вращающий момент на обрабатывающий инструмент. Распространенные типы привода в шпинделе:

Ременной — электродвигатель через ремень передает момент на расположенный рядом с ним вал. Преимуществом такой конструкции являются высокая скорость вращения, простота устройства, низкая вибрация. Однако у ременной передачи есть и недостатки — ограничение вращающего момента местом под установку двигателя, цена двигателя.
Зубчатый — для передачи крутящего момента используется коробка скоростей, которая установлена внутри шпиндельной бабки. Такие механизмы позволяют увеличивать крутящий момент от электродвигателя, но к недостаткам конструкции относится сравнительно низкая скорость вращения, обусловленная ограничениями кинематики (валов и шестерен). Чаще всего зубчатая передача встречается на станках с вращающим моментом на шпинделе больше 200 Нм;
С редуктором — такая конструкция позволяет увеличить крутящий момент с максимального значения на моторе в 400 Нм;
Прямой — в таком механизме электродвигатель находится над устройством для фиксации фрезы. Допускает вращение шпинделя с высокой скоростью, что удобно при чистовой обработке поверхностей;
Электрошпиндели — в одном корпусе совмещены и шпиндель и двигатель, что позволяет легко менять скорость вращения в широком диапазоне значений.

Особенности конструкции шпинделя для станка с ЧПУ

Источник: woodshopnews.com

Конструкция шпинделя разработана с учетом высоких нагрузок в вертикальном и горизонтальном направлении. Для обеспечения высокой надежности шпиндели собирают в термоконстантных помещениях.

Чтобы устройство обеспечивало исключительную точность вращения, применяются специальные высокоскоростные подшипники. Торцы шпинделя расточены и отшлифованы под конус (ISO, BT, SK, HSK, Морзе и т.д.). Такое решение обеспечивает плотную посадку фрезерной оправки и точную установку фрезы. Для фиксация оправки с режущим инструментом необходимо внешнее усилие, которое обеспечивают набором тарельчатых пружин.

Основные элементы шпинделя — это неподвижный корпус, ротатор, набор подшипников, система полива СОЖ, а также шкивы, балансировочные кольца и другие вспомогательные детали.

Какими качествами должен обладать хороший шпиндельный узел фрезерного станка с ЧПУ?

Источник: pevlabs.com

Качество шпинделей для станков с ЧПУ принято описывать по таким параметрам:

Точность вращения — для определения параметра введены нормы ГОСТ 9726-89 п. 3.4.12, 3.4.15;
Статическая жесткость — значение, которое можно установить под воздействием сил, возникающих при обработке;
Износостойкость — параметр, который зависит от использованных при изготовлении материалов;
Виброустойчивость — находится в прямой зависимости от максимальной скорости вращения шпинделя.

Мощность шпинделя: как выбрать шпиндель для фрезерного станка?

Источник: pevlabs.com

Существует прямая закономерность — чем выше мощность шпинделя, тем выше производительность фрезерного станка с ЧПУ. Соответственно, на мощных модификациях допускается обработка металлических заготовок и деревянных плит большой толщины.

Типология шпинделей, в зависимости от мощности, выглядит следующим образом:

До 600 Вт — для сверловки или гравировки небольших деталей;
До 1400 Вт — для обработки твердых пород древесины и мягкого металла;
Свыше 1400 Вт — для сложных интенсивных работ по различным материалам.

Способы охлаждения

Источник: pevlabs.com

В зависимости от мощности и скорости вращения шпинделей, они могут дополнительно оснащаться системами охлаждения. Наиболее распространенные технологии:

без охлаждения — такая конструкция используется только на моторах со скоростью вращения меньше 4 000 об/мин;
Жидкостное охлаждение — примитивная система с циркулирующей жидкостью, через рубашку шпинделя, с накопителем около станка, в роли накопителя используется любая емкость, защищенная от попадания пыли и стружки;
Масляное охлаждение — масло охлаждается в холодильной установке, после чего прокачивается через рубашку шпинделя, что и обеспечивает теплоотвод.

Выводы

Как видно из нашей статьи, выбор шпинделей с определенными характеристиками зависит от условий эксплуатации. В одних случаях важнейшим параметром является высокий крутящий момент, в других — низкий уровень шума при работе аппарата. Определив для себя приоритеты в работе фрезерного станка, вы сможете быстро определить оптимальный тип шпинделя.

Приобретайте фрезерные станки с ЧПУ в Top 3D Shop — оригинальное оборудование с официальной гарантией, отзывчивая техподдержка и лучший возможный сервис к вашим услугам.

Узнайте больше о возможностях усовершенствовать ваше производство интеграцией нового оборудования:

Руководство по выбору шпинделей станков

: типы, характеристики, применение

Шпиндели станков – это вращающиеся компоненты, которые используются для удержания и привода режущих инструментов или деталей на токарных, фрезерных и других станках. Они используют ременные, зубчатые, моторизованные, гидравлические или пневматические приводы и доступны в различных конфигурациях. Например, узлы картриджей размещены в стационарном корпусе, в то время как расположенные под углом шпиндели сконфигурированы так, чтобы допускать прямой угол или регулируемое вращение инструмента.Некоторые шпиндели станков размещены в массивном блоке или корпусе коробчатого типа. Другие крепятся болтами с помощью фланцев или ножек в нижней части корпуса.

Большинство шпинделей станков, которые подходят к головкам режущих инструментов, имеют конус Морзе или другой стандартный конус станка. Множественные шпиндельные головки используются для ускорения операций обработки и при повторяющихся точных работах, таких как центровые отверстия с жесткими допусками. В шпинделях станков используются различные типы подшипников. Примеры включают:

Технические характеристики

Выбор шпинделей для станков требует анализа технических характеристик, крепления инструмента и характеристик шпинделя.Технические характеристики включают:

Рабочая скорость
Мощность шпинделя
Максимальный крутящий момент
Входное напряжение

Размеры крепления инструмента, такие как внешний диаметр (OD) и внутренний диаметр (ID), измеряются либо в английских единицах, таких как дюймы, либо в метрических единицах, таких как сантиметры. Размер интерфейса шпинделя – это диаметр режущего инструмента или отверстие шлифовального круга, на котором установлен шпиндель. Тип установки держателя инструмента или рабочего держателя описывает монтажный интерфейс шпинделя.Примеры включают стандартные, резьбовые и фланцевые отверстия; беседки и валы; цанги и цанги колесные; а также внешние и внутренние конусы.

Что касается характеристик, шпиндели некоторых станков имеют возможность продувки воздухом или автоматической балансировки. Другие включают высокочастотные приводы с жидкостным охлаждением для улучшения теплоотвода. Также доступны шпиндели с подачей СОЖ. Шпиндели станков, которые могут совершать осевые, линейные или сложные движения, используются в некоторых операциях обработки.Шпиндели с энкодерами или резольверами обеспечивают обратную связь о положении и / или скорости.

Приложения

Шпиндели станков используются в самых разных областях.

Расточные шпиндели используются для обработки внутренних диаметров.
Сверлильные шпиндели обладают хорошей осевой нагрузкой и радиальной нагрузкой.
Шлифовальные шпиндели используются со шлифовальными кругами для обеспечения точности, размера и чистовой обработки поверхности.
Шпиндели для правки кругов подходят для правки, правки, контурной обработки и перепрофилирования абразивных шлифовальных кругов.
Нарезные шпиндели используются с метчиками для создания внутренней резьбы.
Настроечные шпиндели предназначены для горизонтальных или вертикальных токарных станков и токарных центров.
Зубофрезерные шпиндели используются при нарезании профилей зубьев шестерен.
Фрезерные шпиндели используются с широким спектром обрабатывающих инструментов и операций.

Шпиндели станков, которые используются в тестовых системах, подходят для таких операций, как динамическая балансировка и тестирование компьютерных приводов и полупроводников. Другие специализированные шпиндели станков используются в таких областях, как производство ювелирных изделий и обработка оптических линз.

Стандарты

DIN 69001-13 – Станки; Многошпиндельные головки; Узлы, расточные шпиндели типов от A до D

DIN 69001-33 – Станки; Многошпиндельные головки; Расточные шпиндели типов A и B

Кредит изображения:

Aerotech, Inc.

Тонкости обслуживания шпинделя станка

Управление – это мозг, серводвигатели – мышцы, но шпиндель – это сердце любого станка с ЧПУ. Так же, как и людям, обрабатывающим центрам нужно надежное сердце, чтобы избежать трагедии. Для механических мастерских эта трагедия проявляется в неожиданных счетах за ремонт и простоях в течение нескольких дней или даже недель.

Заклинивание шпинделя влияет как на поставки клиентам, так и на денежный поток; резаки ломаются, детали утилизируются, операторы могут получить травмы.К счастью, надежный план профилактического обслуживания шпинделя станка помогает избежать всех этих неприятностей.

Чаще всего плохая подача воздуха к шпинделям является существенным фактором преждевременного выхода из строя шпинделя станка. Изображение предоставлено GTI Spindle Technology

Передовой опыт

Каждый производитель шпинделей, участвовавший в написании этой статьи, давал один и тот же совет: содержите станки и шпиндели в чистоте, не откладывайте ремонт до тех пор, пока в цехе не станет меньше загруженности, и следуйте надежным методам обработки.

Убить заражение. Никто не должен дышать грязным воздухом, и это верно как для станков, так и для машинистов. Если компрессор в цеху регулярно выбрасывает водянистый или маслянистый воздух, будьте уверены, что воздух попадет в критически важные компоненты вашего станка, в том числе в подшипники шпинделя с продувкой воздухом. Держите водоотделитель на регуляторе сжатого воздуха машины в чистоте. Если к нему прикреплен масляный резервуар (в большинстве случаев), проверяйте его ежедневно. Помните, что воздушные компрессоры также нуждаются в регулярном обслуживании.
Легкость в этом. Любой автопроизводитель посоветовал бы не брать с собой новую спортивную машину на гоночную трассу или вытаскивать пень с новым пикапом без предварительной «обкатки». Шпиндели станков ничем не отличаются. Всегда следуйте рекомендациям производителя по запуску шпинделя. Даже станки-ветераны должны получить возможность облегчить производство, особенно после долгих выходных. После включения машины доведите шпиндель до пары тысяч оборотов в минуту, возьмите чашку кофе и потратьте несколько минут на планирование своего дня, пока машина нагревается.
Используйте силу. Когда шайбы Бельвилля, используемые в большинстве тяговых стержней обрабатывающих центров, устают, их захват на державках в конусе шпинделя становится менее надежным. При этом происходит перемещение державки для микроскопа, что ухудшает качество детали и срок службы инструмента, а также, скорее всего, повреждает шпиндель и державки. Решением является измеритель усилия на дышле, который позволяет операторам быстро проверять этот часто упускаемый из виду компонент машины. Хотя счетчик может стоить 1000 долларов и более, эти вложения могут означать избежание повреждения шпинделя, ремонт которого может стоить в 10 раз больше.
Куплю высококачественную оснастку. Высококачественная, поддерживаемая в хорошем состоянии оправка – еще один упускаемый из виду компонент успешной обработки. Ежедневно проверяйте и очищайте оправки и шпиндель. Если на конусах резцедержателя есть зазубрины, следы сколов или ржавчина, замените их. Используйте качественные ретенционные ручки; Помните, что срок службы их и державок составляет примерно 6000 часов при нормальном использовании. Сбалансируйте все узлы державок, которые работают со скоростью 8000 об / мин или выше. Наконец, минимизируйте радиальные силы резания и величину вылета инструмента – применение фрезы, которая выступает на глубину 10 диаметров, чтобы пробить глубокий карман, создает проблемы.
Не ждите. Ремонт шпинделей раньше, чем позже, означает предотвращение катастрофических повреждений, которые возникают при заклинивании подшипников. Вместо того, чтобы выполнять простой и менее затратный ремонт в любое время по вашему выбору, шпиндель необходимо будет доставить как можно быстрее. Производитель шпинделя, скорее всего, будет взимать ускоренную плату за услуги. Валы необходимо переточить или даже заменить, так как будут повреждены корпуса шпинделя и другие компоненты, что еще больше увеличит время и затраты на ремонт.

Это все отличные рекомендации, но грустная правда заключается в том, что независимо от того, насколько энергична стратегия обслуживания или верно ее применение, всякое случается. «Сегодняшние станки невероятно сложны и постоянно становятся все более сложными, – сказал Клод Валенз, генеральный менеджер High Speed Technologies Inc., Кандия, Нью-Гэмпшир. «Из-за этого ошибки программирования или настройки очень легко сделать и часто приводят к поломке машины. Для нас это самая частая причина ремонта шпинделя.”

Регулярная проверка тягового усилия дышла – важная часть планового обслуживания любого обрабатывающего центра. Изображение любезно предоставлено High Speed Technologies

Имитация и сохранение сухости

Валенце сказал, что имитация траектории инструмента – лучший способ избежать сбоев. Чтобы избежать будущих, советует смотреть, куда уходит теплоноситель.

«Любой шпиндель, работающий со скоростью более 3000 об / мин, использует лабиринтные уплотнения, которые не имеют прямого контакта с валом шпинделя», – сказал он.«Если смазочно-охлаждающая жидкость распыляется непосредственно на это уплотнение, она может отскочить вверх внутри подшипников и в конечном итоге разрушить их».

Валенце объяснил, что машиностроители компенсируют это положительным давлением воздуха внутри корпуса шпинделя, используя так называемый воздушный нож или воздушную завесу. «Обычно это эффективно, – добавил он, – но все же рекомендуется направлять смазочно-охлаждающую жидкость вниз и от торца шпинделя. Кроме того, дайте шпинделю поработать несколько секунд в конце каждого машинного цикла с выключенной охлаждающей жидкостью.”

Дон Лавлесс, менеджер по продажам в GMN USA LLC, Бристоль, Коннектикут, видит аналогичные сценарии со шпинделем. «Аварии – номер 1, но загрязнение охлаждающей жидкости также довольно распространено», – сказал он. «Лабиринтные уплотнения, как правило, втягивают охлаждающую жидкость в подшипники, поэтому всегда нужно следить за тем, чтобы продувка воздухом работала должным образом и поступал чистый, сухой воздух».

Как упоминалось ранее, неправильное использование инструмента – еще одна обычная ошибка. Все шпиндели станков рассчитаны на определенную массу.При использовании слишком больших, длинных или неуравновешенных инструментов неизбежен преждевременный выход из строя шпинделя.

«Обычно именно задний подшипник идет, поскольку он принимает на себя большую часть нагрузки в этой ситуации», – пояснил Лавлесс. «Если вы сомневаетесь в том, что является слишком большим или слишком тяжелым, позвоните нам или уточните у производителя станков. Мы будем рады сделать за вас расчет ».

Время ремонта

Если предположить, что ваш магазин следует рекомендациям этой статьи, есть большая вероятность, что вы сможете заменить подшипники шпинделя самостоятельно – Валенце даже предлагает многостраничное руководство в своем блоге на www.highspeedtechnologies.com/blog. Но для мастерских, которые предпочитают сосредоточиться на изготовлении деталей или в ситуациях, когда шпиндель поврежден до такой степени, что требуется шлифовка, отправьте его в компанию, которая специализируется на ремонте шпинделей.

Вновь восстановленный шпиндель, готовый к установке у заказчика. Изображение предоставлено Motor City Spindle Repair

Motor City Spindle Repair Inc., Дирборн, Мичиган, является одной из таких компаний. Владелец и вице-президент Брайан Бернс согласен с тем, что многие цеха могут выполнять базовую реконструкцию шпинделей, особенно цеха с менее сложной работой.Однако он отметил, что возвращение шпинделя к заводским спецификациям – иными словами, его восстановление – является наиболее экономичным и надежным решением для большинства механических цехов.

«Это одна из основных причин, по которой мы недавно переехали в более крупный объект, чтобы мы могли вернуть все вещи, которые когда-то передавали на аутсорсинг, обратно под наш прямой контроль», – сказал Бернс. «Это означает шлифовку, механическую обработку и так далее – все, что нужно, чтобы шпиндели снова стали как новые».

Этот шаг также помог команде Motor City продвигать один из своих продуктов – систему мониторинга станков итальянской компании Balance Systems SRL.Бернс сказал, что установка такой системы «в основном превращает ЧПУ в интеллектуальный станок», позволяя пользователям контролировать температуру шпинделя, вибрацию, силы резания и многое другое. «Есть даже настройка, которая отключает станок в случае сбоя или другой проблемы, поэтому вы можете вообще не отправлять свой шпиндель нам», – сказал он.

Бернс добавил: «Мы часто обнаруживаем, что люди покупают не ту машину для работы. Они могут выбрать один со шпинделем на 15 000 об / мин, а затем весь день работать со скоростью 4 000 об / мин.Это похоже на использование Ferrari, когда вам действительно нужен Mack Truck ».

По его словам, могут быть предприняты действия по изменению возможностей шпинделя, в том числе усиление уплотнений, использование подшипников с другой номинальной нагрузкой и герметизация обмоток двигателя.

«Это зависит от конкретной конструкции шпинделя и от того, какие процессы вы выполняете, – отмечает Бернс, – но есть много способов продлить срок службы шпинделя при одновременном повышении производительности».

Ускорение

Возможно, самый эффективный способ предотвратить износ шпинделей станков – это оставить их выключенными.По словам Майка Ши, менеджера по продажам в NSK America Corp., Хоффман Эстейтс, Иллинойс, вспомогательный воздушный или электрический шпиндель обеспечивает скорость до 80 000 об / мин и значительно увеличивает возможности даже самых простых станков.

Только не называй это спидером. «Вот здесь, это слово из четырех букв, – сказал он. «С таким электрическим шпинделем, как наш, шпиндель станка остается неподвижным. Нет необходимости во вращении шпинделя станка. Это противоположность ускорительной головки или «умножителя», работа которого основана на вращении шпинделя станка.”

Для некоторых применений электрический шпиндель – отличный способ избежать износа станка при достижении высоких скоростей шпинделя. Изображение предоставлено NSK America

Например, производитель пресс-форм может использовать один из электрических шпинделей NSK для окончательной или полуобработки большой полости пресс-формы. Или производитель медицинских деталей может использовать электрический шпиндель для просверливания серии крошечных отверстий или фрезерования миниатюрных деталей. Поскольку электрические шпиндели рассчитаны на непрерывное использование, вам не нужно беспокоиться о том, чтобы они работали круглосуточно.Однако одним из недостатков является необходимость отсоединения кабеля двигателя и трубки воздушного охлаждения перед заменой инструмента.

«Всегда есть компромисс с электродвигателем шпинделя», – сказал он. «Вы можете раскручивать их так долго, как нужно, но вы должны понимать, что имеете дело с двигателем мощностью 1⁄2 л.с., а не с 10 или 20 л.с. Это означает легкое резание и высокую скорость подачи. Если вы можете работать в соответствии с этими рекомендациями, они станут отличным решением для ряда приложений ».

Чтобы получить дополнительную информацию о NSK America, позвоните по телефону 800-585-4675 или посетите сайт www.nskamericacorp.com.

Избегайте «тихого убийцы»

Убеждение, что более сухой воздух лучше, может быть неверным, если речь идет о станках. Однако эта идея, безусловно, верна в контексте подачи воздуха к шпинделям станков.

Чаще всего плохая подача воздуха к шпинделям является существенным фактором преждевременного выхода из строя шпинделя станка. Вне зависимости от того, загрязнен ли подаваемый воздух твердыми частицами или более влажный, такое загрязнение может иметь катастрофические последствия.

Как обслуживающий персонал, так и операторы слишком часто уделяют основное внимание правильной подаче смазки на шпиндели. Да, смазка чрезвычайно важна, поскольку неправильная конфигурация может привести к немедленному отказу шпинделя. Но загрязненный воздух – это то, что мы называем «тихим убийцей» шпинделей.

Примерно 80 процентов отказов шпинделя происходит из-за загрязнения. Часто делается предположение, что загрязнение вызвано проникновением из внешнего источника, например шлифовальной стружки или охлаждающей жидкости.Конечные пользователи могут быть удивлены, узнав, что во многих случаях они медленно, но верно убивают свой жизненный путь производства: шпиндели.

В качестве примера можно привести следующее. Крупный, хорошо известный и опытный производитель автомобильных запчастей из Пенсильвании обычно управляет производством в режиме 24/7, используя высокоскоростные шлифовальные шпиндели Bryant.В 2016 году из-за отказов шпинделя производителя потребовалось 40 ремонтов, из которых 80 процентов пришлось на отказы из-за загрязнения. Компания GTI Spindle Technology Inc., Манчестер, Нью-Гэмпшир, тесно сотрудничала с конечным пользователем, чтобы отслеживать и определять тенденции этих отказов не только по серийному номеру шпинделя, но, что более важно, по серийному номеру станка, на котором был установлен шпиндель.

Сегодня, после кропотливой совместной работы, рутинной оценки причин отказов и оценки станков, частота отказов шпинделя снизилась почти на 50 процентов.Причина в том, что чем сушнее, тем лучше.

Производитель автозапчастей приобрел и установил трехкамерную сушилку. Его общая производительность составляет 7500 футов3 / мин, поэтому компании нужно одновременно использовать только две ячейки. Преимущество трехэлементной сушилки заключается в том, что одна ячейка может обслуживаться без остановки производства.

Совместное выявление проблемных станков и последующее внедрение системы осушения воздуха для поддержки станков значительно снизили количество отказов от загрязнения шпинделя.

GTI Spindle Technology признает, что в современном производственном мире время безотказной работы станка является одной из наиболее важных задач, стоящих перед производственными предприятиями. При этом поставщики услуг обязаны обеспечивать максимально короткие сроки выполнения заказов и, что не менее важно, работать с производителями. Цель состоит в том, чтобы выявить проблемы, помочь в корректирующих действиях и оптимизировать использование шпинделя и вспомогательные системы для предотвращения ненужного простоя станка.

Чтобы получить дополнительную информацию о технологии шпинделя GTI, позвоните по телефону 888-473-9675 или посетите сайт www.gtispindle.com.

Что такое шпиндель с ЧПУ и как он работает?

4 марта 2019 г. | импульс | Без категории

Шпиндели с ЧПУ играют решающую роль в обработке. Эти компоненты имеют основополагающее значение для быстрого и эффективного процесса, а также обеспечивают максимальную точность производимых элементов. Компания Superior Spindle со штаб-квартирой в Тейлоре, штат Мичиган, является лидером в области ремонта шпинделей, замены шпинделей и шлифования конусов шпинделей; ремонт всех типов шпинделей и их комплектующих.В результате они предоставляют своим клиентам следующую информацию о том, что такое шпиндель с ЧПУ и как он функционирует, чтобы они всегда были в курсе новейшей методологии шпинделя.

Как работают шпиндели?

Обрабатывающие шпиндели часто работают от электричества, но они также могут работать от сжатого воздуха. Они доступны в широком диапазоне размеров, чтобы удовлетворить самые разные потребности. Шпиндель состоит из двигателя, конуса для удержания инструментов и вала, который удерживает вместе все отдельные компоненты.Шпиндели вращаются вокруг оси, которая получает информацию о перемещении от сопутствующего контроллера ЧПУ.

Типы высокоскоростных шпинделей

В механических цехах часто предпочитают высокоскоростные шпиндели, так как эти конфигурации лучше всего работают при работе с металлом и другими материалами. Существует два типа высокоскоростных шпинделей, каждый из которых имеет свой собственный набор преимуществ. Встроенный мотор-шпиндель оснащен внутренним мотором с максимальным диапазоном скорости 60 000 об / мин.Такая высокая максимальная скорость делает его отличным решением для ряда операций по механической обработке, но также может ограничить срок его службы. Кроме того, мощность и крутящий момент ограничены из-за сужающейся конструкции корпуса двигателя.

Шпиндели с ременным приводом – еще одна высокоскоростная опция. Хотя максимальная скорость, которая составляет 15000 об / мин, намного меньше, чем у встроенных мотор-шпинделей, эта конструкция позволяет достичь более высоких уровней мощности и крутящего момента благодаря внешнему двигателю. Этот тип шпинделя также дешевле, что делает его идеальным вариантом для механических цехов с ограниченным бюджетом.Однако низкая максимальная скорость может ограничивать использование шпинделя.

Применение шпинделей

Шпиндели находят множество применений во многих отраслях промышленности. Сюда входит оборудование, используемое в сельском хозяйстве, автомобилестроении, производстве пресс-форм и даже в аэрокосмической отрасли. Что касается процесса обработки, шпиндели играют важную роль в быстром производстве.

Например, токарные станки по металлу используются для резки твердых материалов. Наряду с металлами эти машины могут резать пластмассы и прочные композитные материалы.Для фрезерования можно использовать токарные станки, при которых используются вращающиеся фрезы для обрезки детали до тех пор, пока она не достигнет желаемой формы. Станки, содержащие шпиндели, также могут использоваться в деревообработке, создании электрических компонентов и производстве деталей для компьютеров.

Ремонт шпинделя

Со временем вполне вероятно, что ваши шпиндели выйдут из строя из-за постепенного износа. В таком случае ремонт или замена шпинделя имеют решающее значение для предотвращения сбоев в работе. Восстановление шпинделя с ЧПУ влечет за собой множество элементов, от анализа текущего состояния деталей до проведения испытаний вновь восстановленного компонента.Это также строгий процесс, которым должны заниматься только высококвалифицированные профессионалы. Например, повторная сборка новых компонентов шпинделя должна происходить в стерильной среде, чтобы предотвратить попадание грязи и мусора на компонент. Это ускоряет деградацию и значительно сокращает срок службы вашего шпинделя.

Вы также можете подумать о модернизации вашего оборудования. В наши дни технологический прогресс идет быстрыми темпами, а это означает, что вы рискуете отставать от конкурентов, если не внесете необходимые изменения.Обновления могут повысить скорость и точность, а также повысить допуски. Обновления могут также продлить срок службы ваших компонентов, а это означает, что в долгосрочной перспективе они будут намного более рентабельными.

Обработка с ЧПУ: Краткое руководство для начинающих

Как лидер в разработке и обслуживании шпинделей, Superior Spindle кое-что знает о производстве с ЧПУ. Однако не всем так комфортно работать с этими технологически продвинутыми системами, даже тем, кто ими владеет.Вот наше руководство по началу работы с ЧПУ.

Основы: начало работы с ЧПУ

Самый распространенный вопрос среди энтузиастов ЧПУ или предприятий, заинтересованных в начале работы с ЧПУ и приобретении системы: «Как работают станки с ЧПУ?» Самый простой ответ – через компьютерное программирование . Эти машины работают с цифровым кодированием, что позволяет пользователю предварительно программировать функции машины. Эти функции определяются конструкцией вашей системы: разомкнутый или замкнутый.Система с обратной связью допускает большую вариативность и коррекцию.

Типы станков с ЧПУ

Хотя технологическая сторона ЧПУ может пугать, универсальность этих систем оправдывает необходимость изучения. Существует несколько типов станков с ЧПУ, но в производстве и промышленности используются , по крайней мере, шесть .

Фрезы

На основе трехкоординатной системы фрезерные станки с ЧПУ используют G-код или другие уникальные языки.Эти системы широко используются в производстве.
Токарные станки

Токарные станки используются для сложной и сложной обработки, требующей высокой скорости. Хотя органы управления токарных станков аналогичны фрезерным станкам с ЧПУ, система более точная и деликатная, поскольку зависит от сменных инструментов.
Плазменные резаки

Плазменные резаки, использующие комбинацию сжатого воздуха, газа и электрической дуги для получения необходимого тепла, широко используются в цехах металлообработки.Плазменный резак управляется вдоль оси и способен многократно выполнять точную и чистую резку.
EDM

EDM, или электроэрозионные станки , используются в процессе формования деталей с использованием электрических искр. Этот процесс также называют искровой обработкой или штамповкой.
Водяные форсунки

Водоструйные форсунки часто используются в металлических мастерских, но также используются при резке и формовании гранита.Эти инструменты проталкивают воду через серию сужающихся трубок, увеличивая ее давление и скорость по мере того, как она разбрызгивается на твердое вещество и проходит через него.

Это лишь некоторые из нескольких станков, в которых используется технология ЧПУ. Технология ЧПУ постоянно модифицируется и модернизируется, чтобы приспособиться к новым применениям и инструментам, что позволяет настраивать их для различных отраслей.

ЧПУ Использует

Хотя обработка с ЧПУ широко используется, эта технология также открывает возможности для малых предприятий.Возможности потенциально безграничны. Когда вам нужна повторяющаяся работа, требующая постоянного внимания к деталям с ограниченными допустимыми отклонениями, тогда может оказаться полезным ЧПУ. Существует несколько применений технологии ЧПУ, в том числе:

Вышивка
Резка пены
3D-печать
Резка стекла
Фрезеровка и резка древесины

Применение этой технологии ограничено только воображением. Независимо от того, работаете ли вы в небольшом производственном предприятии или в магазине вышивки, или хотите распечатать прототипы на 3D-принтере, станки с ЧПУ и лежащие в их основе технологии предлагают способ сделать это.Однако, хотя эти машины универсальны, они требуют ухода и внимательного наблюдения. К сожалению, у таких машин такие вещи, как шпиндели, ломаются и могут нуждаться в замене.

Получение максимальной отдачи от вашего ЧПУ

Чтобы получить максимальную отдачу от вашего станка с ЧПУ, вам необходимо внимательно относиться к обслуживанию и понимать основы компьютерного программирования, отвечающие за выполнение ваших задач. К сожалению, большинство проблем с этими инструментами возникает из-за человеческой ошибки.Поэтому, прежде чем покупать один из этих инструментов, убедитесь, что вы или кто-либо из сотрудников обучен работе с ЧПУ, прежде чем приступить к работе с ЧПУ. Если в команде никого нет, подумайте о найме специалиста.

Если у вас есть вопросы об услугах по восстановлению или ремонту шпинделя с ЧПУ, Superior Spindle всегда готов ответить на все ваши вопросы. Они обладают более чем столетним опытом, что означает, что они могут оценить ваше оборудование и дать рекомендации по наиболее оптимальному варианту ремонта или восстановления.Позвоните сегодня по телефону (877) 946-7400, чтобы поговорить с дружелюбным и хорошо осведомленным представителем о потребностях вашего бизнеса. Вы также можете использовать их удобную онлайн-форму для связи, чтобы запросить расценки.

Поделиться: Facebook Twitter Google+ LinkedIn

Шпиндели станков

Ремонт шпинделей всех шпинделей станков

Шпиндели станков являются неотъемлемой частью любого станка и определяют качество конечного продукта, а также общую производительность и эффективность самого станка.GTI Spindle Technology производит шпиндели, детали и аксессуары для высокоточных станков, которые соответствуют или превосходят спецификации OEM для различных областей применения. GTI Spindle Technology использует объединенный вековой опыт в продаже, производстве шпинделей для станков, продукции и управленческих услуг. Мы предлагаем полную линейку шпинделей для станков и специализируемся на модернизации шпинделей станков и восстановлении шпинделей станков в соответствии с вашими текущими и будущими требованиями. GTI Spindle Technology с гордостью обслуживает клиентскую базу, охватывающую большинство отраслей, включая аэрокосмическую, автомобильную, оборонную и медицинскую. и металлообработка.Мы предлагаем широкий ассортимент шпинделей для станков стандартного и специального применения, которые охватывают множество конфигураций, размеров, частот, мощностей и диапазонов скоростей.

Услуги по ремонту шпинделей станков

Услуги по ремонту шпинделей станков: Услуги по ремонту станков на месте и услуги по ремонту шпинделей станков на месте, включая анализ вибрации, ремонт шпинделей и подшипников, профилактическое обслуживание и обучение.Включает полные статистические отчеты и технические рекомендации.
Комплексный ремонт шпинделя станка на месте: включает программу анализа вибрации для диагностики различных проблем на шпинделях станков, включая шпиндели шлифовальных головок, шпиндели рабочих головок, приводные двигатели и гидравлику, а также электрические проблемы. Данные вибрационного анализа собираются на месте, а затем анализируются на нашем предприятии. Создан полный отчет, который включает рекомендуемые корректирующие и предупреждающие действия.
Прецизионное восстановление шпинделей станков: Мы обладаем уникальными возможностями для производства шпинделей для широкого диапазона шпинделей станков. Наши тщательные процедуры анализа отказов шпинделя станков, калибровки шпинделя и тестирования шпинделя делают GTI Spindle Technology идеальным ресурсом для ремонта, восстановления или восстановления шпинделей ваших станков.
Услуги по модернизации существующего оборудования: определяется оптимальное решение для модернизации шпинделя станка для сокращения времени простоя, сокращения времени цикла и сохранения размера и качества производимых деталей.Шпиндели станков модернизируются с использованием проверенных методов сборки и использования экзотических материалов и гибридных подшипников по мере необходимости.

Приложения для станков

Шлифование гусениц Ballrace
Шлифование отверстий для автомобилей
Керамика
Компоненты
Алмазная токарная обработка
Шлифовка дизельных форсунок
Шлифовальный
Фрезерование графита
Обработка прецизионной оптики
Нарезка / нарезка вафель
Шлифование задней части пластины
Расточка
Обрабатывающие центры с ЧПУ
Бурение
Шлифовальный
Высокая частота
Хонингование
ID / OD
Притирка
Фрезерный
Развертка
Нарезка
Шлифование поверхности
Специализированные приложения
Нарезание резьбы
Токарная обработка
Вертикальные токарные станки

Ременный привод
Картридж и кронштейн
Высокая частота
Интегральный корпус
Моторизованный
Монтаж на основании
Блок
Картридж
Глубокое отверстие
Картридж с фланцем
Особый
Шпиндели станков: GTI Spindle Technology предлагает инновационные экономичные решения для ремонта, восстановления и модернизации шпинделей ваших станков.

Наши уважаемые клиенты чувствуют себя уверенно, зная, что специалисты GTI Spindle Technology находятся на месте и готовы предоставить широкий спектр услуг по ремонту шпинделей высокоточных станков. Мы предлагаем годовую гарантию на все изготовленные шпиндели и восстановленные шпиндели.

Если у вас есть вопросы по ремонту шпинделя, позвоните по телефону 888.473.9675 или по электронной почте: [email protected]. И спросите о нашей программе гарантированного снижения затрат

4 типа подшипников, используемых в шпинделях станков

В станкостроении шпиндели являются критически важным компонентом, используемым для формовки материалов за счет использования высокоскоростного вращения и давления.По мере развития современного машинного оборудования требуется, чтобы обрабатывающее оборудование было быстрее, точнее и долговечнее, чем когда-либо прежде. Подшипники являются важными частями, которые направляют и усиливают движение шпинделя. Использование высококачественных подшипников повышает эффективность и надежность шпинделей станков, тем самым увеличивая производительность и снижая износ оборудования.

Спрос на подшипники в станкостроении

С появлением технологии ЧПУ ожидается, что станки будут более точными, эффективными и надежными, чем когда-либо.Чтобы оставаться конкурентоспособными, обрабатывающие компании инвестируют в высококачественные подшипники, обеспечивающие максимальную производительность оборудования. Общая цель подшипников шпинделя – улучшить и оптимизировать движение шпинделя, чтобы обеспечить оптимальную скорость и точность станка. Подшипники влияют на скорость, вращение, вибрацию, точность и температуру станка, что, в свою очередь, влияет на качество конечного продукта.

Подшипники

обычно состоят из кольца или ряда колец с шариком или другим телом качения, которое оптимизирует движение шпинделя в желаемом направлении.В зависимости от оборудования и желаемого движения подшипники могут быть спроектированы для облегчения движения шпинделей как по поперечной, так и по радиальной осям. Они должны выдерживать давление нагрузки, температуру и высокую скорость шпинделей станков.

4 типа подшипников для станков

Подшипники, используемые в шпинделях станков, делятся на четыре отдельные категории. У каждой конструкции подшипника есть характеристики, которые делают его полезным для определенных приложений, и важно знать, как каждый из них работает, чтобы выбрать лучший подшипник для своего оборудования.

Радиально-упорные шариковые подшипники

Радиально-упорные шарикоподшипники являются наиболее распространенными подшипниками шпинделя. Они представляют собой подшипники качения и состоят из одного или нескольких рядов шариков качения между кольцами с концентрическими канавками. Они подходят как для радиальных, так и для осевых нагрузок в одном направлении, а их осевая грузоподъемность определяется углом, под которым нагрузка контактирует с подшипником. Чем больше угол, тем выше грузоподъемность.

Радиальные или радиальные подшипники

Радиальные подшипники, популярные в промышленном оборудовании, представляют собой подшипники качения, которые в основном используются для опоры на радиальную ось.Как и радиально-упорные подшипники, они состоят из внутреннего и внешнего кольца с шариками качения между ними; однако радиальные подшипники могут нести нагрузки в обоих осевых направлениях, что делает их более универсальными, чем их аналоги с угловым контактом.

Подшипники роликовые

Роликовые подшипники улучшают движение за счет использования цилиндров качения вместо шариков. Они используются для поддержки в основном радиальных нагрузок и осевых нагрузок, параллельных оси в одном направлении. Они полезны при умеренных и высоких скоростях для уменьшения трения и увеличения скорости оборудования.

Упорные шариковые подшипники

Спроектированные специально для того, чтобы выдерживать тяжелые, высокоточные осевые нагрузки, упорные шарикоподшипники обеспечивают исключительно точную осевую поддержку, параллельную приводному валу, но практически без радиальной поддержки. Тело качения может быть шариком, роликом или иглой, в зависимости от области применения. Они особенно полезны для таких применений, как пропеллерные двигатели, которые поддерживают свободное и легкое перемещение тяжелых грузов параллельно валу.

Шариковые подшипники

Superior от Emerson Bearing

Поскольку рынок продолжает требовать увеличения производства станков с большей эффективностью и точностью, подшипники развиваются, чтобы соответствовать более строгим требованиям отрасли.Обладая более чем 50-летним опытом, Emerson Bearing с гордостью предлагает исключительные подшипниковые решения для клиентов по всему миру. Мы понимаем, что к каждой системе предъявляются разные требования, и наши высококвалифицированные сотрудники стремятся помочь нашим клиентам найти идеальный подшипник для их применения.

Мы предлагаем самые современные стальные сплавы и герметичные подшипники, доступные на рынке, для повышения производительности, долговечности и устойчивости даже в самых жестких условиях эксплуатации и в самых суровых условиях.В наш широкий выбор подшипников входят самые современные продукты от Nachi, Barden, GMN, TPI, FAG и NSK. Чтобы получить дополнительную информацию о наших подшипниковых продуктах и решениях для обрабатывающей промышленности, свяжитесь с нами сегодня!

Что такое шпиндель с ЧПУ – Определение, типы и применение шпинделя станков с ЧПУ

Существует много видов классификации шпинделя обрабатывающего центра с ЧПУ, разные страны имеют разные стандарты, существует общая классификация в соответствии с конусом шпинделя, например BT60, BT50, BT40, BT30, число после BT обозначает диаметр конической поверхности держателя инструмента.Обрабатывающие центры, которым могут соответствовать эти разные типы шпинделей, различаются. Из-за разного диаметра шпинделей скорость вращения разная, что напрямую приводит к разной производительности обработки.

1. BT30: диаметр шпинделя небольшой, максимальная скорость, которую можно достичь, превышает диаметр шпинделя. Он обычно используется в центрах сверления и нарезания резьбы или некоторых небольших обрабатывающих центрах и наиболее подходит для изготовления пресс-форм, сверления и нарезания резьбы.

2. BT40: диаметр шпинделя средний, максимальная скорость ограничена. Большая часть обрабатывающих центров использует шпиндель BT40. Этот вид шпинделя можно использовать для чистовой или черновой обработки. Его также можно использовать для пресс-формы с большим диаметром сверления, а диапазон его применения является самым широким среди этих различных типов шпинделя.

3. BT50 и BT60 обычно выполняют черновую обработку, максимальная скорость составляет всего 8000 об / мин, этот тип шпинделя обычно не используется в обрабатывающих центрах с ЧПУ.

Высокоскоростные шпиндели являются наиболее распространенными вариантами в станках с ЧПУ, есть два типа высокоскоростных шпинделей: встроенный мотор-шпиндель и шпиндель с ременным приводом. Встроенный мотор-шпиндель имеет максимальную скорость 60 000 об / мин, что позволяет ему выполнять множество операций по обработке, но также ограничивает срок службы. Шпиндель с ременным приводом имеет максимальную скорость 15 000 об / мин, он может обеспечить более высокие уровни мощности и крутящего момента, а также более низкую стоимость. Высокая скорость идеально подходит для резки таких материалов, как алюминий, дерево и композитные материалы, при обработке стали, нержавеющей стали и термопластов высокая скорость не требуется.Мы должны выбрать шпиндель с более низкой частотой вращения для обработки стали, когда вы хотите сверлить в стали, вы должны выбрать более мощный шпиндель.

Сердце станков: шпиндели станков

Шпиндель станка – один из самых важных компонентов машинного оборудования, и его статус так же важен, как и пять литых оснований и корпусов. Среди всех обрабатывающих шпинделей шпиндель с ременным приводом является наиболее широко используемым и разработанным.

Сердце станка: шпиндели станков.

Шпиндель станка – один из самых важных компонентов машинного оборудования, и его существование так же важно, как и пять литых оснований и корпусов. Среди всех обрабатывающих шпинделей шпиндель с ременным приводом является наиболее широко используемым и разработанным. Шпиндель – одна из самых важных вращающихся механических частей, используемых для удержания и привода обрабатываемой детали на токарном станке. Движущая сила шпинделя станка варьируется в зависимости от конструкции. Большинство токарных шпинделей имеют ременной привод, другие – моторизованные, а различные конструкции могут быть настроены в соответствии с требованиями обработки.

Подробнее: как шпиндели определяют качество обработки

Привод шпинделя

Шпиндель станка приводится в действие различными способами. Из-за различных требований к обработке эффекты различных методов вождения также различаются. Шпиндель станка может быть установлен в прочном корпусе или закреплен на станке с помощью фланца. Большинство шпинделей станков, используемых для резки, имеют конус. Иногда в станке используется несколько шпинделей для ускорения обработки и выполнения повторяющейся прецизионной обработки, такой как прецизионная обработка центральных отверстий.В ответ на тенденцию интеллектуального производства встроенный шпиндель становится все более популярным на рынке.

Практическое использование

В дополнение к моторизованному шпинделю (встроенному шпинделю) метод с приводом от шпинделя также включает в себя ременной привод, прямой привод и шестеренчатый привод. Хотя существуют разные типы механизмов привода шпинделя, различия в производительности между разными типами не очевидны. Ранние токарные станки в основном использовали шпиндели с ременным приводом, потому что конструкция шпинделя была простой и на рынке не было много вариантов.Шпиндели с ременным приводом обладают многими превосходными характеристиками и просты в обслуживании.

Шпиндели к токарно-фрезерным станкам

Производители токарно-фрезерных станков могут выбирать из большего количества типов шпинделей, и шпиндели с ременным приводом по-прежнему остаются одними из самых популярных. Моторизованные шпиндели также широко используются в токарных станках с высокой точностью, таких как токарные центры с револьверными головками и некоторые токарные и фрезерные центры с несколькими шпинделями спереди и сзади. Моторизованные шпиндели имеют много удобных преимуществ, таких как высокий крутящий момент, отсутствие проблем с потерей зубьев и лучшая стабильность.Нет различий между типами шпинделей, но необходимо выбрать наиболее подходящее решение в зависимости от применения и процесса обработки.

Корпус шпинделя станка

Для правильной установки шпинделя на станок очень важен корпус, используемый для фиксации шпинделя. Может потребоваться шпиндель с ременным приводом, прямым приводом, зубчатым приводом или моторизованным шпинделем. При проектировании корпуса шпинделя необходимо учитывать не только его функциональные возможности, но и факторы стоимости.Покупателям необходимо учитывать общий бюджет шпиндельного узла, чтобы сделать выбор. Расположение шпинделей вертикальных и горизонтальных токарных станков в основном одинаковое, но есть небольшие различия.

Расположение станка направления обработки

Существует много типов токарных станков, продолжающихся от горизонтальных токарных станков, но их можно разделить на два основных типа. Вертикальные токарные станки, также известные как вертикальные токарные станки, представляют собой станки, которые вращают заготовку на оси вращения для выполнения различных операций обработки, таких как резка, накатка, шлифование, сверление, деформация, обработка торцевой поверхности и токарная обработка.Этот тип обработки представляет собой токарную обработку деталей и предназначен для создания объектов, симметричных оси, приводимой в движение шпинделем.

Обычно токарные станки делятся на два типа в зависимости от способа зажима заготовок или инструментов, а именно вертикальные токарные станки и горизонтальные токарные станки. Эти двое составляют 99% от общего количества токарных станков. В вертикальном токарном станке заготовка зажимается вертикально, а режущий инструмент устанавливается в том же направлении. В такой конструкции обработка выполняется вертикально.По сравнению с горизонтальными токарными станками, вертикальный зажим может быть более надежным из-за действия силы тяжести. Вертикальные токарные станки обычно могут быть расширены до разнообразного высокопроизводительного обрабатывающего оборудования для пользователей в различных областях промышленности, стремящихся к высокой точности, таких как автомобили, аэрокосмическая промышленность, спортивные сооружения и другие отрасли, требующие обработки крупногабаритных деталей.

Соответствующий механизм для шпинделя станка

Механическая конструкция вертикального зажима и шпиндель также расположены за патроном, некоторые из них могут иметь ременной привод, некоторые могут быть с прямым или зубчатым приводом.Подобно фрезерным станкам и обрабатывающим центрам, токарные станки также могут быть оснащены электроинструментом и двумя инструментальными магазинами для улучшения их функциональности и производительности обработки.

Сердце станка

Токарный шпиндель – это сердце токарного станка. Однако в теле есть не только сердце, но и другие части. Силовая турель похожа на руку, которая может выполнять множество сложных задач. Это современный стандартный аксессуар для многих токарных станков с ЧПУ, и его также можно назвать одним из самых мощных аксессуаров.На Тайване есть много известных производителей револьверных головок и электроинструментов, которые удовлетворяют потребности пользователей токарных станков на мировом рынке.