Станок шпиндель это: Статьи: актуальная и свежая информация, интересные рубрики

alexxlab | 29.07.2023 | 0 | Разное

Что нужно знать при покупке шпинделя для токарного станка?

Токарные шпиндели не самая увлекательная тема, но нет ни одной детали, которая была бы важнее для работы токарного станка, чем шпиндель.

Что такое шпиндель токарного станка?

Шпиндель соединяется с осью двигателя станка через переднюю бабку. Это та часть токарного станка, которая вращается – без вращающегося шпинделя токарный станок вообще не является токарным станком. Сам шпиндель обычно представляет собой металлическую пластину или диск. У одних шпинделей вал выходит за пределы станины токарного станка, у других он просто находится заподлицо с бабкой.

Вращающаяся часть шпинделя соединяется через бабку с осью. Другими словами, шпиндель работает как мост – он соединяет вращательное движение оси с заготовкой и задней бабкой, обеспечивая токарному станку уникальный диапазон операций резания.

Все о токарных станках

Токарные станки, или станки для токарной обработки, являются одними из старейших станков. В отличие от фрезерных станков, в токарных станках вращается заготовка, а не резец. Это позволяет выполнять резы необычной геометрии – например, нарезать резьбу на валу. Токарные инструменты обычно представляют собой стационарные резцы, хотя в некоторых случаях сам режущий инструмент может быть закреплен на шпинделе, что позволяет использовать его так же, как и традиционную дрель.

Токарные станки бывают разных форм и размеров, от промышленных станков с ЧПУ до миниатюрных токарных станков. Токарные станки широко используются как для токарной обработки дерева, так и для металлообработки. Большинство токарных станков состоит из корпуса двигателя, бабки, шпинделя или мотор-шпинделя, который соединяется с двигателем, станины, а затем задней бабки токарного станка. Задняя бабка часто имеет свой собственный шпиндель, что позволяет устанавливать заготовку между центрами.

Два вида шпинделей

Шпиндели бывают разных типов, но все шпиндели имеют прямой или ременной привод. Шпиндели с ременным приводом характерны для токарных станков старой модели, они дольше раскручиваются до максимальных оборотов и дольше замедляются. Это время цикла становится важным при обработке большого количества деталей, особенно мелких деталей которым требуется короткое время обработки. В некоторых случаях на раскрутку токарного станка может потребоваться почти столько же времени, сколько на обработку детали.

Шпиндели с прямым приводом являются стандартом для современных токарных станков. Они могут достигать максимальной скорости вращения шпинделя в два раза быстрее, чем модели с ременным приводом, и, соответственно, лучше подходят для крупносерийного производства.

Все о соединениях

Шпиндель соединяет вращающуюся ось с заготовкой – но как?

Первоначально большинство токарных станков имели шпиндели с резьбой. Патроны и зажимы можно было навинтить на шпиндель, а затем использовать для закрепления заготовки. Однако при определенных условиях эти резьбовые шпиндели могли открутиться. Если оператор запускал шпиндель в обратном направлении, а затем пытался исправить свою ошибку слишком быстро, инерция заготовки приводила к тому, что она быстро отвинчивалась от шпинделя. Тогда патрон, заготовка и все, что к ней прикреплено, вращаясь, полетит из токарного станка, разбивая все и вся на своем пути.

Чтобы решить эту проблему, большинство современных токарных станков отказались от резьбовых шпинделей. Сегодня можно найти различные механизмы фиксации, разработанные для того, чтобы быстро, но надежно закрепить патроны и режущие инструменты на шпинделе, не опасаясь, что при резком обратном ходе они открутятся.

Кулачковые замки, стопорные болты и другие методы дают современным операторам больше уверенности в том, что ничего не отсоединится. Но самым распространенным методом крепления патронов к шпинделю является использование конуса.

В машинных конусах используется конический “наружный” фитинг, который вставляется в отверстие с внутренней резьбой. В некоторых конусах для скрепления деталей используется только трение, в других – штифт, винт или тяговое устройство в основании конуса для удержания двух деталей вместе.

Что нужно учитывать при выборе шпинделя для токарного станка

Вам нужен новый шпиндель для токарного станка? Большинство токарных станков имеют шпиндель определенного размера – они не являются полностью взаимозаменяемыми.

Возможно, вы сможете изменить соединения, добавить дополнительные приспособления, например, другой патрон, или найти адаптер для нового соединения шпинделя. Что бы вы ни делали, вам нужно помнить о нескольких вещах:

Размер – чем больше токарный станок, тем больше шпиндель. В частности, для токарных станков по металлу требуются сверхпрочные, усиленные шпиндели, способные выдержать вес тяжелых металлических заготовок. Если вы решили заменить или модернизировать свой шпиндель, не экономьте – покупайте то, что способно выдержать нагрузку.

Простота – MT (machine taper) у нас он известен как конус инструментальный, это стандартное соединение, но существуют и другие. И сами конусы бывают разных видов – есть стандартные машинные конусы, а также конусы Морзе, которые не имеют дополнительной защиты в виде дышла.

Скорость – учитывайте это соображение наряду с размером. Токарные станки имеют максимальную скорость вращения шпинделя. Маленьким токарным станкам может потребоваться высокоскоростной шпиндель, в то время как большие токарные станки будут меньше полагаться на скорость и больше на высокий крутящий момент.

Эти соображения относятся не только к токарным станкам по металлу; мастерские, использующие токарные станки по дереву, также должны должным образом заботиться о шпинделях своих станков. Большинство токарных станков по дереву не требуют таких же сверхмощных шпинделей, как высококлассные токарные станки с ЧПУ.

Уход за шпинделем

Шпиндель – это движущая сила вашего токарного станка. Не уделив внимание их обслуживанию вы рискуете получить поломку шпинделя и тогда ваш токарный станок станет бесполезным.

Балансировка – в большинстве шпинделей имеются установочные винты для поддержания равномерной балансировки и свободного вращения шпинделя. Обязательно проверьте и откалибруйте шпиндель при замене старого или модернизации имеющегося.

Смазка – шпиндели – это не просто место соединения; они включают в себя отшлифованные подшипники и внутренние детали, обеспечивающие бесперебойную работу всей системы. Большинство отказов шпинделей происходит не из-за большой нагрузки, а из-за плохого обслуживания и отсутствия смазки или охлаждающей жидкости, что приводит к блокировке и выходу из строя подшипников шпинделя.

Приобретайте сменные шпиндели или модернизацию у известных производителей. Старые шпиндели часто можно не заменять, а ремонтировать; воспользуйтесь услугами надежного ремонтного центра, чтобы быстро восстановить работоспособность токарного станка.

Заключение

Шпиндель  токарного станка является важной частью любого нового или бывшего в употреблении токарного станка. При покупке, замене или самостоятельном ремонте старого шпинделя обязательно потратьте время и деньги, чтобы сделать работу правильно. Ваш токарный станок отблагодарит вас за это!

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «‎Токарный станок по дереву — своими руками!»‎ и «‎Реставрация станков — увлекательные видео»‎.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!

что это такое, назначение, устройство, чертежи

Шпиндель — одна из важнейших частей токарного станка. Не будет преувеличением сказать, что без него станок — лишь груда металла, ведь практически все части, которые используются в токарном станке, предназначены для поддержания работы шпинделя.

Поэтому в этой статье будет рассказано о том, зачем он нужен, какие к нему предъявляются требования и ещё многое другое.

Содержание:

• 1 Что представляет собой шпиндель для токарного станка
  • 1.1 Чертеж и конструкция устройства
  • 1.2 Требования к шпиндельному узлу
  • 1.3 Назначение и принцип действия
• 2 Инструкция по эксплуатации
• 3 Как производится регулировка и ремонт шпинделя
• 4 Заключение

Что представляет собой шпиндель для токарного станка

Шпиндель для токарного станка представляет собой вал с отверстием посередине. В него, в отверстие, вставляют заготовки будущих деталей. Изготавливают его из высокопрочной стали, так как на него постоянно ложится большая нагрузка. Теперь немного поподробнее.

Чертеж и конструкция устройства

То, какой конструкции будет шпиндель, зависит от большого перечня факторов. К примеру, от того, какие работы нужно будет выполнить, или от скорости, с которой будет происходить работа. Также в этот перечень можно внести виды станка, так как для разных видов нужен разный шпиндель.

Требования к шпиндельному узлу

В прошлом основным упором для данного узла были подшипники, на которых вращается шпиндель. Отклонение на них достигало около одного микрометра. Сейчас же всё поменялось: теперь требования к современным шпинделям усилились, и они изготавливаются при помощи либо магнитных, либо воздушных опор.

Это позволяет добиться намного лучших результатов, чем при использовании подшипников: теперь отклонения от нормы составляют лишь около двух десятых микрометров, что позволяет работать даже с самыми сложными деталями, не боясь выпустить брак.

Однако, две десятые микрометров не придел. При помощи маховика, который разгоняет шпиндель, можно добиться снижения погрешности до трёх сотых микрометров, что намного меньше предыдущего результата. Правда, такие работы должны выполняться после того, как маховик будет отключен. То есть, работы выполняются за счёт инерции, при помощи которой шпиндель продолжает движение.

Вот список требований, которым должны соответствовать шпиндельные узлы:

• Точность. Это требование проверяется на основание того, для какого станка нужен шпиндель и применения.
• Скорость обработки. Шпиндельные узлы вращаются всегда с разной скоростью (это зависит от вида). Если говорить грубо: чем быстрее — тем лучше. От скорости зависит, на каком уровне будет качество выполненной детали.
• Жёсткость. Здесь всё не так, как со скоростью. То есть, чем ниже — тем лучше. Вычисляется он при помощи соотношения величины прогиба шпинделя и уровня радиального биения. Вычислив получившееся число у двух шпинделей, можно сказать: какой из них лучше.
• «Время жизни». Этот показатель означает, сколько шпиндель сможет прослужить при выполнении предназначенных работ. Он зависит от того, какой подшипник используется при эксплуатации. Естественно, чем он хуже — тем быстрее сломается шпиндельный узел.
• Устойчивость к вибрации. Естественно, при работе станок очень много вибрирует, что может привести к браку, если шпиндель не соответствует этому требованию. Если шпиндельный узел плохо переносит вибрацию, то уровень точности при работе будет заметно ниже.
• Максимальный уровень нагревания. Это — одно из важнейших требований. При работе шпиндельный узел, из-за силы трения, сильно нагревается, а потому иногда ему нужно, так сказать, «отдохнуть» от работы. При сильном нагреве он может начать видоизменятся и поломаться, а потому нужно выбирать самый устойчивый к высокой температуре.
• Максимально переносимый вес. Благодаря этому требованию можно определить — какого веса инструменты можно закреплять на шпиндельном узле. Также от этого показателя зависит размер используемого инструмента.

Учитывая все эти требования, которые предъявляют к шпинделю можно выбрать максимально хороший и подходящий для работ шпиндельный узел.

Назначение и принцип действия

Самым главным и, как следствие, основным назначением шпиндельного узла является закрепление на нём патрона, который в свою очередь предназначенных для зажима заготовки будущей детали.

Справка! Закрепление заготовки на шпинделе осуществляется благодаря специальному зажимному патрону, планшайбе или цанговому зажиму, которые крепятся  на конце шпинделя.

Инструкция по эксплуатации

Перед тем, как вообще использовать шпиндель с токарным патроном для работы с заготовками, необходимо провести обкатку, о которой чуть позже.

После того, как обкатка была завершена, можно приступать к самой работе. Если в шпиндельном узле используются подшипники, то их смазывают специальной смазкой, которая помогает использовать возможности шпинделя по полной на высокой скорости.

Это позволяет шпиндельным узлам служить на протяжении всего времени, которое им отводят производители. Конструкция шпинделя сделана так, чтобы эта замазка могла смазывать все движущиеся части, при этом не позволяя ей выбраться из подшипника.

Также, благодаря конструкции, не только смазка не может выбраться наружу, но и различная грязь не сможет забраться внутрь шпиндельного узла.

Промывку необходимо производить с тщательным соблюдением мер обеспечения чистоты рабочего места и инструментов. При промывке подшипника, в случае констатации предельных или запредельных люфтов, а также износа беговых дорожек или выкрашивании текстолитового сепаратора, рекомендуется произвести полную замену подшипников шпинделя.

Кроме, выше указанного, в ряде случаев, когда шпиндель имеет высокую степень технологической загрузки, а режим его работы относится или близок к категории «круглосуточный», замену смазки в подшипниках следует производить по истечении определённого эмпирическим путем периода времени работы шпинделя.

Как производится регулировка и ремонт шпинделя

Обкатка или регулировка шпинделя, осуществляют следующим образом: нужно выполнить пять циклов каждый по двадцать минут. При этом необходимо делать перерывы между циклами по примерно две минуты.

Если же режимы работы были нарушены, а также если воздух в помещении, где выполняются работы, был сильно загрязнён пылью и грязью, то трущиеся поверхности достаточно быстро приходят в негодность, смазка, которая заливается ещё при производстве и должна служить на протяжении всего срока работ, начинает терять свои свойства.

Из-за этого трения начинает вызывать сильное повышение температуры и подшипники, после некоторого времени такой работы, приходят в негодность и больше не могут выполнять возложенные на них функции.

Чтобы избежать такого печального развития событий, нужно при первых признаках перегрева, а также при появлении вибраций и необычных звуков, шпиндельного узла немедленно прекратить работу с заготовкой и в срочном порядке произвести техническое обслуживание шпинделя. Оно состоит из: снятия защиты со шпиндельного узла, очистки и смазывания новой, качественной смазкой, которая предназначена для высоких скоростей.

Важно!

Не стоит забывать про выбор марки, так как она зависит от того, какой вид шпинделя и подшипника используется.

Заключение

Из этой статьи понятно, для чего нужен шпиндельный узел в токарном станке. Это очень важная деталь, которая используется во всех токарных станках в наше время, не исключая и станки с ЧПУ.

Важно лишь знать, какой вид подойдёт под конкретные виды работ, ведь от этого зависит то, насколько хорошо шпиндель будет справляться со своей работой и сколько он сможет прослужить. А поэтому всегда внимательно следите за своим рабочим местом и тогда неожиданные поломки не смогут прервать вашу работу.

Основные компоненты шпинделя станка

Основные компоненты шпинделя станка – Setco

Загрузка. ..

Ресурсы, которые помогут вам в вашем станкостроительном бизнесе

В основе станка лежит прецизионный шпиндель, используемый для приложения требуемого крутящего момента, скорости и уровня точности, необходимого для выполнения конкретного приложения обработки. Хотя большинство шпинделей состоят из сотен деталей, типичный узел шпинделя состоит из вращающегося вала, приводимого в движение внутренним или внешним двигателем и поддерживаемого системой подшипников, правильно расположенной внутри корпуса. Вал выполняет несколько функций и действует как корпус для механизма дышла, который в конечном итоге удерживает инструмент на месте, пока шпиндель находится под нагрузкой. Ниже приводится краткое описание каждого из компонентов и подсистем.

Приводная система

Независимо от того, используется ли конструкция с ременным приводом, шестеренчатым приводом или встроенным двигателем, система привода каждого шпинделя определяется скоростью, мощностью и жесткостью, требуемыми в приложении. Шпиндели с ременным и зубчатым приводом обычно используются, когда процесс требует большего крутящего момента и приводится в действие внешним двигателем и системой шкивов. Комбинация наборов шестерен и передаточных чисел шкивов используется для увеличения или уменьшения крутящего момента по мере необходимости. Интегральные конструкции двигателей, обычно используемые в высокоскоростных приложениях, обеспечивают крутящий момент и мощность через систему, в которой статор (неподвижный компонент асинхронного электродвигателя, создающий магнитное поле) и ротор (вращающийся компонент асинхронного электродвигателя) расположены внутри сам корпус шпинделя.

Корпус шпинделя

Корпус шпинделя может быть неотъемлемой частью станка, блочным или фланцевым картриджем, среди других конструкций. Он обеспечивает несколько вспомогательных систем шпинделя, таких как смазочные каналы для подшипников, просверленные воздушные каналы для положительного внутреннего давления и кожухи охлаждения для снижения нагрева. Однако важной функцией корпуса является точная опора подшипникового узла на валу и гашение уровня вибрации, возникающей в процессе обработки.

Система подшипников

В зависимости от требований к скорости, крутящему моменту и нагрузке тип используемого подшипника играет важную роль в сроке службы шпинделя. Радиально-упорные шарикоподшипники являются стандартным выбором для высокоскоростных агрегатов. Однако для приложений, требующих большей жесткости и грузоподъемности, роликовые подшипники обеспечивают более высокий угол контакта и часто являются более подходящим вариантом. Методы смазки, уровни точности, величина предварительного натяга и общая конфигурация определяются в соответствии с требованиями и условиями применения.

Уплотнения

Поскольку внешнее загрязнение является основной причиной преждевременного выхода из строя шпинделя, требуются уплотнения для предотвращения попадания стружки и других загрязнений в подшипники. Двумя основными типами уплотнений являются контактные и бесконтактные. Контактные уплотнения представляют собой простейшую форму, состоящую из кромки, расположенной непосредственно на поверхности вала. Однако манжетные уплотнения подвержены действию сил вращения вала и неизбежно изнашиваются в течение всего срока службы шпинделя.

Бесконтактные уплотнения, напротив, состоят из неподвижных и вращающихся частей, соединенных вместе. Проходы между этими сопрягаемыми компонентами образуют лабиринт, препятствующий прямому доступу к подшипникам. В сочетании с положительным внутренним давлением воздуха бесконтактное лабиринтное уплотнение обеспечивает достаточную защиту от загрязнения, сводя к минимуму нагрев и износ благодаря отсутствию контакта поверхностей друг с другом. Тип уплотнения, используемого в любой конструкции, в конечном итоге определяется критериями применения, сложностью шпинделя и доступным пространством внутри корпуса.

Вал

Основное назначение вала — передача крутящего момента от системы привода. Он удерживается на месте с помощью ряда подшипников, которые позволяют ему вращаться вдоль центральной линии шпинделя. Типичный вал шпинделя часто является полым и сужается на одном конце для включения системы удержания инструмента или дышла.

Дышло

Дышло перемещается внутри вала и состоит из стержня, снабженного пружинным блоком, обеспечивающим необходимое усилие для зажима и разжима инструмента. Сила исходит от исполнительного цилиндра на задней части дышла, который работает за счет гидравлического или пневматического давления. Передняя часть дышла оснащена захватом, используемым для зажима инструмента и удержания его на месте под нагрузкой.

Шпиндели — это сложные, высокотехнологичные компоненты, имеющие решающее значение для любого станка. Они бывают разных форм и размеров и спроектированы для удовлетворения бесчисленных потребностей обработки. Являясь лидером отрасли в области точного проектирования, производства и ремонта шпинделей, SETCO всегда готова помочь. Пожалуйста, свяжитесь с нами сегодня для получения дополнительной информации о стандартных или нестандартных конструкциях шпинделей.

Управление согласием

шпиндель – Как это работает | Макиньюс

30 июня 2017 г. 15 апреля 2020 г. Makinews

Сегодня мы поговорим о шпинделе, что это такое и прежде всего как оно работает!

После краткого ознакомления с особенностями обрабатывающего центра сегодня мы с удовольствием поговорим об одном из его основных компонентов! Шпиндель является важным элементом, и мы можем найти его не только в обрабатывающих центрах, но и во всех других станках для удаления стружки.

Как мы уже говорили, шпиндель является наиболее важным механическим элементом обрабатывающих центров, а также токарных, фрезерных, сверлильных станков и других станков, предназначенных для удаления стружки.

Шпиндель — элемент высокой производительности! Шпиндель работает с высоким крутящим моментом (высокая мощность) на низкой скорости для фрезерных операций, таких как строгание. Он также работает с низким крутящим моментом (малой мощностью) и высокой скоростью, когда нам нужно сверлить инструментами малого диаметра.

Обычно изготавливается из высокопрочной стали для установки на упорные и радиальные подшипники высокой точности.

Шпиндель обрабатывающего центра комплектуется губками, позволяющими удерживать режущий инструмент. Это устройство чрезвычайно важно для автоматической смены инструмента.

Широкое распространение получили также электрошпиндели, особенно шпиндели с прямой муфтой и электродвигателем, заменяющим шестерни трансмиссии. Эти электрошпиндели используются во всех случаях, когда угловая скорость превышает 10 000 об/мин.

Многообразие операций, выполняемых на обрабатывающих центрах, требует стандартного интерфейса между инструментом и шпинделем, чтобы можно было использовать устройство автоматической смены инструмента. Этот интерфейс представлен держателем инструмента.

Детали держателя инструмента

Вы можете различить две отличительные части этого элемента.

• Коническая верхняя часть, которая будет соединена со шпинделем
• Нижняя часть, куда будет крепиться инструмент.

Верхняя часть стандартизирована и доступна в двух версиях:

• ISO
• HSK

Версия HSK менее массивна, имеет большую статическую жесткость и большую динамику; с HSK мы можем получить большую осевую и радиальную точность; мы можем гарантировать более высокую безопасность оператора.

Таким образом, этот тип больше ориентирован на обработку, требующую высокой скорости, чем тип ISO. (скорости вращения 20000-40000 об/мин и дальше). В таких случаях очень высокие центробежные силы вызывают радиальное расширение намного больше, чем у массивной державки.

Шпиндель – Механическая часть обрабатывающего центра

Хотите получить больше информации о станках или о промышленном мире? Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам.

Свяжитесь с нами!

Если вы заинтересованы в покупке подержанного станка, вы можете легко просмотреть наш каталог на Makinate.