Поворотный узел станка
В станках шпиндель — это вращающаяся ось машины, в основе которой часто находится вал . Сам вал называется шпинделем, но также в цеховой практике это слово часто используется метонимически для обозначения всего вращающегося узла, включая не только сам вал, но и его подшипники и все, что к нему прикреплено ( патрон и т. д.). Шпиндели имеют электрический или пневматический привод и бывают разных размеров. Они универсальны с точки зрения материала, с которым они могут работать. Материалы, с которыми работают шпиндели, включают вышивку, пену, стекло, дерево и т. д. [1]
Станок может иметь несколько шпинделей, например шпиндели передней и задней бабки на токарном станке . Главный шпиндель обычно самый большой. Ссылки на «шпиндель» без дополнительных уточнений подразумевают главный шпиндель. Некоторые станки, которые специализируются на крупносерийном массовом производстве, имеют группу из 4, 6 или даже большего количества главных шпинделей. Они называются многошпиндельными станками. Например, многошпиндельные сверлильные станки и многие винтовые станки являются многошпиндельными станками. Хотя у токарного станка есть более одного шпинделя (включая заднюю бабку), он не называется многошпиндельным станком; у него один главный шпиндель.
Примеры шпинделей включают в себя:
- На токарном станке (будь то токарный станок по дереву или по металлу ) шпиндель является сердцем передней бабки .
- В деревообрабатывающих станках с вращающимися фрезами шпиндель представляет собой деталь, на которой устанавливаются фасонные фрезы для резки деталей (например, пазов , выступов и изгибов) в погонажных изделиях и аналогичных столярных изделиях .
- Аналогично, в металлообрабатывающих станках с вращающимися резцами (таких как фрезерные станки и сверлильные станки ) шпиндель представляет собой вал, к которому крепится инструмент (например, сверло или фреза ) (например, с помощью патрона ).
- Разновидности шпинделей включают шлифовальные шпиндели, электрические шпиндели, шпиндели станков, низкоскоростные шпиндели, высокоскоростные шпиндели и многое другое.
Токарная бабка: H4 - Шпиндель
Задняя бабка токарного станка: T5 - Шпиндель
Многошпиндельный токарный станок
Вертикально-фрезерный станок (одношпиндельный): #2 - Шпиндель
Высокоскоростной шпиндель
Высокоскоростные шпиндели используются исключительно в станках, таких как фрезерные станки с ЧПУ, [2] предназначенных для обработки металла. [3] Существует два типа высокоскоростных шпинделей, каждый из которых имеет различную конструкцию:
Шпиндель с ременным приводом
Состоящий из шпинделя и подшипниковых валов, удерживаемых внутри корпуса шпинделя, [3] шпиндель с ременным приводом приводится в действие внешним двигателем, подключенным через систему ременных шкивов. [2]
- Внешний двигатель: может быть изменен для создания большей мощности и крутящего момента
- Максимальная скорость: 12 000–15 000 об/мин [2]
- Преимущество: экономичность
- Недостаток: ограниченные максимальные пределы скорости применения (высокие скорости вызывают быстрое выгорание, различные корпуса ограничивают мощность и крутящий момент)
Встроенный мотор-шпиндель
Основным компонентом этого шпинделя является двигатель, размещенный внутри.
- Внутренний двигатель: ограниченная мощность и крутящий момент из-за ограниченного пространства внутри корпуса шпинделя
- Диапазон скоростей: 20 000 [3] -60 000 об/мин [2] (максимальная скорость в соответствии с конструкцией)
- Преимущество: высокая максимальная скорость расширяет сферу применения
- Недостаток: чувствительный срок службы в зависимости от использования
Оба типа, с ременным приводом и со встроенным двигателем, имеют свои преимущества и недостатки в зависимости от их конструкции. Какой из них более предпочтителен, зависит от назначения машины и производимого продукта(ов).
Шпиндель с высоким крутящим моментом
Помимо более эффективного удаления материала, особенно при работе с более прочными материалами (например, титаном ), более высокий крутящий момент также может использоваться при обработке прочных материалов, требующих стабильности для оптимальной точности. [4]
Станки с ЧПУ, используемые со шпинделями
Тип станка с ЧПУ, используемого с вашим шпинделем, может быть разным. [1] Обычно используются следующие станки с ЧПУ:
- Фрезерные станки с ЧПУ
- Токарные станки с ЧПУ
- Плазменные резаки с ЧПУ
- EDM
- Водоструйные станки с ЧПУ
Ссылки
- ^ ab "Что такое шпиндель с ЧПУ и как он функционирует". Superior Spindle Service . Архивировано из оригинала 23 марта 2023 г. Получено 12 июля 2023 г.
- ^ abcd "Shop Doc – Обоснование использования высокоскоростного шпинделя | Современный мир обработки". todaysmachiningworld.com . Архивировано из оригинала 2019-02-15 . Получено 2019-02-14 .
- ^ abc "High Speed Spindle Design and Construction". www.mmsonline.com . Архивировано из оригинала 2019-02-15 . Получено 2019-02-14 .
- ^ Джон Стоунбэк. «Высокая стабильность крутящего момента: ключ к экзотическим материалам на шпинделе». Industrial Machinery Digest .
Внешние ссылки
- Хоффман, Питер Дж.; Хоупвелл, Эрик С.; Джейнс, Брайан; Шарп, Кент М. младший (2011). Технология точной обработки. Cengage Learning. стр. 356. ISBN 1435447670. Получено 2013-02-05 .
