Шпиндельный узел фрезерного станка

Шпиндель фрезерного станка: виды, типы. Как выбрать нужный?

Шпиндель фрезерного станка необходим для прочной фиксации оправки с режущим инструментом. Различаются между собой по основным техническим характеристикам, которые определяют режим эксплуатации, виды работ и тип материалов, с которыми сможет работать машина. 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:

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

Отличаются системой передачи вращающего момента, и применением различных резинотехнических уплотнений.

По скорости вращения:

  • низкоскоростные (до 2500 об/мин). часто применяются для передачи высокого крутящего момента от двигателя через коробку скоростей. На шпинделе установлена одна или несколько шестерен.>

  • высокоскоростные (2000~24000) об/мин, ременная или прямая передача момента от электродвигателя. Используются различные зубчатые или соединительные безлюфтовые муфты.

  • ультравысокоскоростные 15000~70 000 об/мин. обычно выполнены в виде моторшпинделей, т.е. со встроеннными обмотками и датчиками

По способу смены инструмента:

  • ручные (штревель, болт, цанга)

  • механизированные (штревель и устройство зажима-разжима)

Особенности конструкции

Шпиндель фрезерного станка — это полый длинный вал, изготовленный из прочной стали. Передняя часть элемента изнутри расточена и отшлифована под конус (Морзе, ISO, BT, HSK и т.д). Это необходимо для плотной посадки фрезерной оправки и точной установки фрезы. Фиксация оправки с режущим инструментом осуществляется с помощью внешнего усилия, источник которого может быть как ручным (затяжка оператором тягового болта на универсальном станке), так и механизированным (гидро или пневмо разжим) с передачей оправки в магазин инструментов.

Шпиндельный узел фрезерного станка

Шпиндель состоит из нескольких узлов - неподвижного корпуса, вращающейся части, подшипников, устройства зажима/разжима, охлаждения, обдува, подачи СОЖ, регулировочных гаек, балансировочных колец и т.д. Роль неподвижного корпуса 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 могут выполнять - высокоточные подшипники, а также масляная или воздушная прослойка.

Деталь изготавливают из углеродистых и легированных сталей, которые подвергают закалке с отпуском до высокой твердости. Для изделий, работающих в подшипниках скольжения, применяют обработку цементацией на глубину до 1 мм с последующей закалкой и отпуском.

Основные требования к деталям

Шпиндели для станков с ЧПУ или ручным управлением должны 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.

Виды изделий

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. 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;
  • 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.

По частоте вращения шпиндели для фрезерных станков бывают: (см. также пункт “по скорости вращения” (выше) данной статьи - a href)

  • высокооборотные. Детали применяются для гравировки и раскроя  “цветных” металлов, таких как алюминий, магний и латунь марок ЛС-63, ЛС-59, пластика, древесины, МДФ,;
  • низкооборотные. Узлы с невысокой скоростью вращения позволяют обрабатывать вязкие металлы и сплавы: медь, сталь, дюраль и т. д.

При выборе устройства также важно учесть его габариты: диаметр и длину. От размеров шпинделя зависят параметры/режимы обработки и как следствие - величина съема материала в единицу времени, т.е. экономическая целесообразность.. При серийном выпуске мелких деталей используют узлы диаметром от 16 мм (например в гравировальных станках с цангами ER11, ER16, ER25 и т.д.) Шпиндели размером до 300 мм позволяют обрабатывать крупные элементы корпусов и агрегатов, т.к. могут обеспечить передачу вращающего момента к режущему инструменту большого диаметра. Часто чем больше размеры шпинделя, тем больше размеры рабочей зоны станка, на который он устанавливается.

 

Условия приобретения и заказ

Купить станок, посмотреть его в работе, ознакомиться со складом станков - Вы можете, связавшись с нашими менеджерами по телефонам 8 (4822) 620-620 и 8 (800) 700-100-4 или заказать обратный звонок.

 

 

Также Вы можете подобрать и приобрести режущий инструмент и оснастку к станку, производства Тайваня, Израиля

Если остались вопросы, заполните форму ниже:

 
 
 
 
 
 


 
 

 

 
 
Наверх