Меню
 
Автор: Романов Семен
Как выбрать шпиндель для станка с ЧПУ по металлам
Очень надеюсь, что данная статья поможет вам разобраться в этом не легком вопросе. За вдохновение благодарю своего коллегу. Саня, спасибо!
Шпиндель - основной рабочий узел любого фрезерного станка, который приводит в движение рабочий инструмент любого фрезерного ЧПУ
1
Задачи
Первое с чем стоит определиться при выборе шпинделя - это материал и задачи. Вы должны четко понимать для каких задач вы подбираете шпиндель, какой станок вы задумали построить/оживить/создать/воплотить (нужное подчеркнуть).
2
Режимы резания
При выборе шпинделя, так же очень важно понимать режимы обработки, которые вы планируете использовать - от этого напрямую зависит то, какой шпиндель Вам нужен.
Чем быстрее, чище и ровнее вы планируете обрабатывать металл, тем выше требования к шпинделю, да и всему станку.
3
Электрошпиндель или механический?
Существует два вида шпинделей:
1. Со встроенным электромотором, так называемые электрошпиндели
2. Механические шпиндели - узлы, приводящиеся в движение ременной или зубчатой передачей.
Механические шпиндели
    Шпиндель оснащен стандартным конусом для смены инструмента, это лучше чем цанговые зажимы, так как цанги не обеспечивают нужную повторяемость и жесткость зажима фрезы.
    Применяются более прочные подшипники (например, роликовые), в результате чего шпиндель имеет большую жесткость и способен выдерживать большие нагрузки.
    В зависимости от модели механического шпинделя он может применяться для силового фрезерования черных металлов, и даже титана.
    Позволяют организовать нарезание резьб, при наличии в качестве привода, например, сервопривода или при установке энкодера на ось привода.
    Имеют существенно меньшие предельные обороты из-за больших подшипников и сложности балансировки приводных шкивов или шестерней на валу. Обычно шпиндели позволяют вращать инструмент на оборотах 300-6000 об/мин, но существуют некоторые модели и до 12000 об/мин.
    Шпиндели со встроенным электромотором (электрошпиндели)
      Достигают высоких скоростей вращения, обычно 18000-24000 об/мин, но встречаются и до 60 000 об/мин.
      Не плохо режут материал на высоких скоростях, но теряют момент при снижении оборотов.
      Имеют небольшие подшипники, что ограничивает боковые нагрузки при обработке металлов.
      Не имеют обратной связи по положению и скорости, от чего становится невозможным выполнение операции нарезания резьбы метчиком, например.
      Чаще всего в качества зажима фрезы используется цанги типа ER, или небольшие инструментальные конусы BT или ISO
      Электрошпиндели разделяются по типу охлаждения. Существуют с водяным и воздушным охлаждением
      Особенности электрошпинделей с воздушным охлаждением
        Высокая шумность - крыльчатка охлаждения очень сильно воет на высоких оборотах.
        Стружка разлетается по сторонам, охлаждающий канал направлен практически в зону резания.
        Невозможность работы на низких оборотах из-за высокой чувствительности к перегреву. На низких оборотах крыльчатка менее производительна в плане охлаждения. Потому очень важно следить за температурой тела шпинделя, желательно установив термопару и передавать сигнал аварии в случае перегрева в систему ЧПУ.
        Периодически требуется очистка воздушного охладительного канала от стружки.
        Особенности электрошпинделей с водяным охлаждением
          Приятный звук! Эти шпиндели гораздо тише воздушных из-за отсутствия крыльчатки охлаждения.
          Возможность работы на низких оборотах, так как циркуляция охлаждающей жидкости не зависит от оборотов шпинделя
          Требуют продуманного и рассчитанного контура охлаждения. Как минимум помпа и емкость с охлаждающей жидкостью, а в идеале чиллер с контролем потока ОЖ и ее температуры.
          Важный вывод: электрошпиндели с воздушным охлаждением абсолютно не пригодны для обработки металлов на низких оборотах.
          4
          Как определить мощность, обороты и крутящий момент
          Этот вопрос заслуживает отдельного материала, для этого нужно рассчитывать режимы резания предполагаемого материала.
          Мне интересно создать такой материал, но я должен понимать, что заинтересованных достаточно.

          Если вас интересует данный материал, то, чтобы я это понял напишите нам на почту или просто оставьте комментарий "+" под видео на YouTube:
          Спасибо за прочтение!

          Поделитесь статьей в социальных сетях, если было интересно:
          Made on
          Tilda