Шпиндель что это такое

Шпиндель станка: определение, назначение, устройство

шпиндель что это такое

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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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:

  1. 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.
  2. Подобный вариант исполнения шпинделя получил широкое распространение в случае финишного точения или фрезерования на станке. Именно поэтому требуется устройство повышенной мощности.
  3. В большинстве случаев для передачи вращения устанавливается асинхронный двигатель повышенной мощности. Изменить частоту вращения можно за счет зубчатой или ременной передачи.
  4. 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:

  1. 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.
  2. 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:

  1. Все электрооборудование производится при применении шпинделя. Оно используется для непосредственной фиксации различных насадок.
  2. Фрезерные станки получили весьма широкое распространение. Это связано с тем, что при применении фрезерного станка можно получить корпусные детали различного типа.
  3. 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.

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

  1. 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.
  2. Высокоскоростные варианты исполнения чаще встречаются в конструкции фрезерных станков. Именно высокоскоростной шпиндель позволяет существенно расширить возможности фрезерных станков с числовым программы управлением.
  3. 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.
  4. Крепление фрезы станков осуществляется за счет цанги, которая также дополняется гайками. При изготовлении цанги применяется металл с повышенной твердостью.
  5. 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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. Габаритные размеры также имеют важное значение. От этого зависит минимальный и максимальный диаметр устанавливаемого инструмента.
  4. Важным моментом является то, какая фирма занимается выпуском устройства для станка. От этого зависит качество сборки, длительность эксплуатации, основные эксплуатационные характеристики.
  5. 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.

Источник: https://stankiexpert.ru/tehnologicheskaya-osnastka/zapchasti/chto-takoe-shpindel.html

Что такое шпиндель в задвижке?

шпиндель что это такое

Рассмотрим конструкцию задвижки, выбрав для примера клиновую, укомплектованную выдвижным шпинделем.

Рис. 1 Составные части

Основа изделия – корпус с отдельной крышкой. В собранном виде формируется замкнутая внутренняя полость, через которую движется рабочая среда. Здесь расположен затвор (клиновый).

Корпус может подсоединяться к участку трубопровода двумя имеющимися концами, которые могут предусматривать присоединение с использованием муфт, фланцев или сварки.

Во внутренней полости корпуса задвижки установлена пара сёдел. К ним прижимаются при закрытии поверхности затвора.

Для изменения положения затвора используется шпиндель в комплекте с гайкой. Данная винтовая пара позволяет перемещать затвор.

Клин, устанавливаемый в задвижке, имеет различное конструктивное исполнение:

  •          жёсткий;
  •          двухдисковый;
  •          упругий.

Информация о шпинделе

В этом разделе сделана попытка объяснить, что такое шпиндель в задвижке. Так именуется элемент резьбовой пары (состав, гайка/шпиндель).

Рис. 3 Производство шпинделей

Придав любому из данных элементов вращательное движение, добиваются вертикального двухстороннего перемещения затвора. Пара обеспечивает осуществление управления движением затвора, позволяя перемещать его перпендикулярно к плоскости движения среды по трубопроводу, с использованием электропривода либо путём вращения вентиля (вручную).

Гидравлический или пневматический привод позволяет перемещать шток запорного элемента только горизонтально.

Одна сторона шпинделя соединяется с затвором, находящимся в корпусе, вторая выходит за пределы корпуса через отверстие в крышке, закрытое сальником, и используется для соединения с используемыми элементами управления.

Конструкция шпинделя

Устройство шпинделя включает:

  •          участок с нарезанной ходовой резьбой (имеет форму трапеции);
  •          участок под сальник цилиндрической формы с гладкой поверхностью;
  •          элементы, соединяющие деталь с затвором.

Резьба нарезается на выдвижном шпинделе со стороны его верхней части. Участок, рассчитанный под установку сальника, по длине должен быть больше суммарной длины расчётного хода затвора и установленной сальниковой коробки.

К нему предъявляются высокие требования в части соблюдения геометрических размеров и чистоты обработки поверхности. Участок шлифуется и полируется для минимизации шероховатости данной поверхности. Затем проходит твёрдосплавное либо алмазное выглаживание.

Рис. 2 Модель

Узел соединения изделия с затвором выполняется таким образом, чтобы центрировать затвор и передать на него перестановочное усилие, равномерно распределив последнее по поверхности уплотнений (уплотнительных колец).

Шпиндель может быть соединён с тарелкодержателем (в зависимости от модели) следующими способами:

  •          простейшим штифтовым соединением. На геометрию последнего налагаются ограничения (до 0,2 диаметра шпинделя). При выборе предварительно выполняется проверка штифта по выбранному сечению на срез под действием расчётных нагрузок;
  •          если шпиндель используется в средах с высоким давлением, используется более сложный вариант.

У выдвижного шпинделя головка выполняется в форме прямоугольника или квадрата (в сечении), что исключает поворот шпинделя. Этому же способствует то, что она входит в Т-образный паз клина.

Размеры требуемых выступов шпинделя подбираются конструктивно. Далее выполняется прочностной расчёт (например, стойкость заплечиков на срез, изгиб и смятие).

С противоположной стороны шпинделя выполняется конусный борт, предназначенный для установки верхнего уплотнения (расположено в крышке). Это обеспечивает изоляцию сальника от перемещаемой рабочей среды.

Выбирается материал заготовки.

В первую очередь при этом учитывается, что будет прокачиваться по трубопроводу. Например, если рабочей средой является горячая вода или перегретый пар, то требования к материалу включают:

  •          износостойкость;
  •          коррозионная стойкость;
  •          жаропрочность;
  •          усталостная прочность.

Сталь для изготовления шпинделей, в рассматриваемом случае, выбирается перлитного класса (38Х2МЮА или 25Х2М1). Дополнительная обработка поверхностей не проводится. Этот материал недостаточной коррозионно и износостойкий, что негативно сказывается на сроке эксплуатации и надёжности.

Частично устранить данный недостаток позволяет наплавка с использованием электродов ЦН-12 или ЦН-6. Но образуемая поверхность также подвержена электрохимической коррозии во влажных средах.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как сделать приспособление для болгарки

Иностранные производители решают данный вопрос использованием сталей высокохромистых (российский аналог, 20Х13).

В отдельных случаях вопрос решается химическим никелированием шпинделя, что повышает антикоррозионные свойства изделия, но негативно сказывается на износостойкости.

Повысить последний показатель путём упрочнения корпуса изделия позволяет наплавка стеллита кобальтового (газовая) или с использованием электродов ЦН-12 (6). Получается поверхность с высокой пористостью и неоднородным составом. А это прямой путь к разрушению шпинделя от коррозии при работе во влажной среде. Стоимость стеллита весьма высока и его применение в подобных конструкциях экономически нецелесообразно.

Оптимальным можно назвать использование при производстве шпинделя титановых сплавов. Но это тоже дорогое решение. К тому у титана есть ограничение по верхней рабочей температуре (до 550 градусов).

Рис. 4 Варианты соединений шпинделя с клином

В России наиболее часто используется сталь марки 12Х18Н9Т, характеристики которой заданы нормативом 5949-2018 (ГОСТ);

  •          от проката Ш28;
  •          после предварительной закалки (выполняется аустенизация при температуре +1050° C).

Что включает обработка.

В процессе изготовления шпинделя для задвижки выполняется следующий комплекс работ (вариант):

  •          двухэтапное подрезание торцов (черновое, получистовое) с целью приведения их шероховатости к показателю Rz=20;
  •          снятие фаски (также в два этапа);

Обработка остальных различных участков поверхности шпинделя предусматривает трёхэтапное точение:

  •          черновое;
  •          получистовое;
  •          чистовое.

Изделие производится на токарно-винторезных станках подходящей модели (пример, 16К20Т1 с ЧПУ).

Необходимые этапы фрезерования осуществляются на станках вертикально-фрезерных (пример, 6Р80Г).

Где применяются шпиндели

Этот элемент используется в запорной арматуре (задвижках) двух типов. В первых, шпиндель является выдвижным. Во-вторых, невыдвижным.

Выдвижной совершает (с учётом типа задвижки) поступательное, либо винтовое (вращательно-поступательное) перемещение. Резьбовая пара расположена вне корпуса. Этот вариант рассчитан на эксплуатацию в диапазоне рабочих температур перемещаемой среды (-40/+450) °C, при давлении в трубопроводе (0,1 – 25,0) Мпа. 

Возможно два варианта исполнения (для различных климатических условий):

  •          УХЛ – для северных регионов (-60/+40) °C;
  •          У – для регионов, отличающихся умеренным климатом (-40/+40) °C.

Во втором, ходовая гайка и резьба шпинделя располагаются непосредственно в перемещаемой среде.

Источник: https://sibzta.su/blog/obzory-tovarov/chto-takoe-shpindel-v-zadvizhke/

Что такое Шпиндель

шпиндель что это такое

Шпиндель — 1. Вал металлорежущего станка с приспособлением для зажима обрабатываемой детали или режущего инструмента.
2. Веретено в прядильной машине.
3. Ось чего-л. (катушки, судового шпиля и т.п.).

Шпиндель в Энциклопедическом словаре:

Шпиндель — (нем. Spindel — букв. — веретено),..1) вращающийся вал станков сустройством для закрепления заготовок (напр., у станков токарной группы)или режущих инструментов (напр., у сверлильных и фрезерных станков)2)Вал прокатного стана, передающий вращение от двигателя к валкам3)Рабочий орган хлопкоуборочной машины4) Веретено прядильной машины5)Ось судового шпиля. Иногда шпинделем называют штоки некоторых клапанов.

Значение слова Шпиндель по словарю Ушакова:

ШПИНДЕЛЬ
(дэ), шпинделя, м. (нем. Spindel — Веретено) (тех.). 1. Главный вал станков с вращательным движением. Шпиндель токарного станка. 2. Веретено в прядильной машине. 3. Ось чего-н. (катушки, судового шпиля и т. д.).

Определение слова «Шпиндель» по БСЭ:

Шпиндель (нем. Spindel, буквально — веретено)
1) рабочий вал металлорежущего станка. На Ш. закрепляется инструмент (фреза, сверло, шлифовальный круг и т.п.) или обрабатываемое изделие. К Ш. предъявляются высокие требования по точности вращения, существенно влияющей на точность обработки.

Поэтому их устанавливают на подшипниках качения высокого класса точности или подшипниках скольжения, а особо быстроходные Ш. внутришлифовальных станков (частота вращения до 100000 об/мин)- на подшипниках скольжения с воздушной смазкой. Привод Ш.

осуществляется через зубчатую или ремённую передачу, а также непосредственно от встроенного электродвигателя или воздушной турбинки.
2) Промежуточный вал, через который приводится во вращение валок прокатного стана. Подвижные соединения концов Ш. с валком и приводным валом допускают поперечное перемещение валка.

3) Веретено прядильной машины.
4) Рабочий орган хлопкоуборочной машины.
5) Стержень клапана или ось судового шпиля и др.

Источник: https://xn----7sbbh7akdldfh0ai3n.xn--p1ai/shpindel.html

Шпиндель токарного станка: 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.

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.

Источник: https://vseostankah.com/tokarnyj-stanok-po-metallu/chto-takoe-shpindel-chertezh.html

Шпиндель металлообрабатывающего станка: особенности конструкции, типы, критерии выбора – «Nord West Tool»

Одной из составных частей металлообрабатывающего станка является шпиндель. Параметры этого компонента напрямую определяют производительность и качество металлообработки. В частности, от характеристик шпиндельного узла во многом зависит точность обработки заготовок и другие качественные параметры продукции.

Существует два концептуально разных типа шпинделей. Первые удерживают инструмент, вторые – обрабатываемую деталь. Первые применяются во фрезерных, сверлильных, расточных станках. Вторые входят в состав токарного оборудования. В соответствии с другой общепринятой классификацией различают скоростные и силовые шпиндельные узлы. Они находят применение в станках специального назначения, используемых для нестандартной металлообработки.

Особенности конструкции шпинделя

Ключевой конструктивной особенностью шпинделя любого типа является использование в конструкции опорных подшипников, удерживающих вал в рабочем положении (горизонтальном или вертикальном) и предотвращающих его радиальное биение. Дешёвые шпиндели комплектуются, как правило, самыми простыми подшипниками качения.

Узлы, к которым предъявляются жёсткие требования по минимизации радиальных биений, оснащаются гидродинамическими подшипниками скольжения. В высокоскоростных прецизионных станках применяются гидростатические и магнитные опоры, обеспечивающие осевые отклонения не более 0,5 мкм.

Такие подшипники используются сегодня в большинстве машин с ЧПУ.

Другая особенность конструкции шпинделя состоит в наличии собственной системы охлаждения.

Поскольку шпиндель механически непосредственно сопряжён с обрабатываемой заготовкой или инструментом, то выделяемое в процессе металлообработки тепло поглощается зажимным устройством и валом, что вызывает температурные деформации компонентов шпинделя.

Этот эффект предотвращает смазочно-охлаждающая жидкость, омывающая специальные технологические полости внутри шпинделя, за счёт чего устраняются условия возникновения деформаций.

Выбирая шпиндель

К выбору шпиндельного узла нужно подходить комплексно, учитывая все конструктивные особенности. При покупке шпинделя для модернизации станка, либо станочного оборудования в зависимости от типа шпиндельного узла анализу подлежат следующие моменты.

  1. Скорость металлообработки, на которую рассчитана оснастка.
  2. Величина радиальных биений.
  3. Тип опорных подшипников.
  4. Простота обслуживания системы охлаждения.

Если правильно подобрать шпиндель в зависимости от скорости вращения, то это обеспечит долговременное исправное функционирование подшипников, что в свою очередь снизит погрешности обработки заготовок.

Тип опор влияет, прежде всего, на точность металлообработки и цену станка, так как, например, оборудование с гидростатическими подшипниками оснащается достаточно дорогостоящими масляными насосами.

Как дополнительный критерий выбора шпиндельного узла можно рассмотреть наличие возможности его ремонта, что уменьшает стоимость эксплуатации, снижая расходы на замену шпинделя.

Источник: https://www.NordWestTool.ru/statyi/shpindel-stanka/

Что такое шпиндель сверлильного станка

Сверление цилиндрических отверстий – одна из самых распространенных операций при обработке различных изделий. Эту функцию с легкостью можно выполнять и на мини фрезерных станках различных марок и моделей.

И для этого никакого дополнительного оборудования не потребуется, нужны будут только сверла, цанговые патроны и электрические шпиндели с нужными параметрами. Чаще всего многие модели асинхронных шпинделей пригодны для работы, как с концевыми фрезами, так и со сверлами.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Tig сварка что это такое

Более того, операцию сверления включают непосредственно в программу станков с ЧПУ вместе с другими видами обработки: фрезерованием, точением, шлифованием. Сверла нужного размера, закрепленные в цанговых патронах, используются при автоматической смене инструмента вместе с фрезами, шлифовальными кругами, зенковками, граверами и другими приспособлениями.

Такие процессы резания, как точение, сверление и фрезерование, очень схожи между собой. При их выполнении образуются разные виды стружки: свивная или с надломом (зависит от свойств и параметров обрабатываемого материала). Но есть и различия. При сверлении увеличивается сила трения, деформация срезаемой стружки, что приводит к ухудшению отвода стружки и интенсивному тепловыделению в зоне резания. Поэтому сверлильный шпиндель должен соответствовать целому ряду требований:

  • повышенная равномерность вращения, которая непосредственно влияет на качество сверления;
  • придание конструкции нужной жесткости, которая обеспечивается установкой рабочего вала на подшипники качения или скольжения высокого класса точности;
  • достижение высоких скоростей (до 60000 оборотов/минуту);
  • обеспечение высокой точности сверления;
  • способность выдерживать большие осевые и радиальные нагрузки;
  • обладание нужной мощностью, которая позволит сверлить отверстия в материалах разной прочности и толщины.

Всем этим требованиям отвечают шпиндели серии ЕТ, которые выпускаются заводами тайваньской компании Economy Technologies LTD. В их модельном ряду есть шпиндели с водяным и воздушным охлаждением, способные развивать мощность от 0,7 до 6 киловатт, укомплектованные цанговыми патронами серии ER, рассчитанными на диаметр сверл от 0,5 до 20 мм. Но особенно хороши для сверления высокоскоростные шпиндели, способные развивать до 60000 оборотов в минуту.

Назначение сверлильных станков

Сверлильные станки предназначены для сверления глухих и сквозных отверстий в сплошном материале, рассверливания, зенкерования, развертывания, нарезания внутренних резьб, вырезания дисков из листового материала.

Для выполнения подобных операций используют сверла, зенкеры, развертки, метчики и другие инструменты.

Формообразующими движениями при обработке отверстий на сверлильных станках являются главное вращательное движение инструмента и поступательное движение подачи инструмента по его оси.

Основной параметр станка — наибольший условный диаметр сверления отверстия (по стали). Кроме того, станок характеризуется вылетом и наибольшим ходом шпинделя, скоростными и другими показателями.

Классификация сверлильных станков

Сверлильные станки делятся на следующие типы:

  • Вертикально-сверлильные станки;
  • Одношпиндельные полуавтоматы;
  • Многошпиндельные полуавтоматы;
  • Координатно-расточные станки;
  • Радиально-сверлильные станки;
  • Горизонтально-расточные;
  • Алмазно-расточные;
  • Горизонтально-сверлильные станки;
  • Рразные сверлильные.

Модели станков обозначают буквами и цифрами. Первая цифра обозначает, к какой группе относится станок, вторая — к какому типу, третья и четвертая цифры характеризуют размер станка или обрабатываемой заготовки. Буква, стоящая после первой цифры, означает, что данная модель станка модернизирована (улучшена). Если буква стоит в конце, то это означает, что на базе основной модели изготовлен отличный от него станок.

Читать также:  Как правильно пользоваться мегаомметром

Например, станок модели 2Н118 — вертикально-сверлильный, максимальный диаметр обрабатываемого отверстия 18мм, улучшен по сравнению со сверлильными станками моделей 2118 и 2А118. Станок модели 2Н118А также вертикально-сверлильный, диаметр обрабатываемого отверстия 18мм, но он автоматизирован и предназначен для работы в условиях мелкосерийного и серийного производства.

В зависимости от области применения различают универсальные и специальные сверлильные станки. Находят широкое применение и специализированные сверлильные станки для крупносерийного и массового производства, которые создаются на базе универсальных станков путем оснащения их многошпиндельными сверлильными и резьбонарезными головками и автоматизации цикла работы.

Из всех сверлильных станков можно выделить следующие основные типы универсальных станков: одно- и многошпиндельные вертикально-сверлильные; радиально-сверлильные; горизонтально-сверлильные для глубокого сверления.

Сверлильные станки с ручным управлением

Рис. 1. Вертикально-сверлильный станок:

1 — колонна (станина); 2 — электродвигатель; 3 — сверлильная головка; 4 — рукоятки переключения коробок скоростей и подач; 5 — штурвал ручной подачи; 6 — лимб контроля глубины обработки; 7 — шпиндель; 8 — шланг для подачи СОЖ; 9 — стол; 10 — рукоятка подъема стола; 11 — фундаментная плита; 12 — шкаф электрооборудования.

На станине 1 станка размещены основные узлы. Станина имеет вертикальные направляющие, по которым перемещается стол 9 и сверлильная головка 3, несущая шпиндель 7 и электродвигатель 2 Заготовку или приспособление устанавливают на столе 9 станка, причем соосность отверстия заготовки и шпинделя достигается перемещением заготовки.

Управление коробками скоростей и подач осуществляется рукоятками 4, ручная подача — штурвалом 5. Глубину обработки контролируют по лимбу 6. Противовес размещают в нише, электрооборудование вынесено в отдельный шкаф 12. Фундаментная плита 11 служит опорой станка. В средних и тяжелых станках ее верхняя плоскость используется для установки заготовок. Охлаждающая жидкость подается электронасосом по шлангу 8. Узлы сверлильной головки смазывают с помощью насоса, остальные узлы — вручную.

Сверлильная головка 3 представляет собой чугунную отливку, в которой смонтированы коробка скоростей, механизмы подачи и шпиндель. Коробка скоростей содержит двух- и трехвенцовый блоки зубчатых колес, переключениями которых с помощью одной из рукояток 4 шпиндель получает различные угловые скорости. Частота вращения шпинделя, как правило, изменяется ступенчато, что обеспечивается коробкой скоростей и двухскоростным электродвигателем 2.

В отличие от вертикально-сверлильного в радиально-сверлильном станке оси отверстия заготовки и шпинделя совмещают путем перемещения шпинделя относительно неподвижной заготовки в радиальном и круговом направлениях (в полярных координатах).

По конструкции радиально-сверлильные станки подразделяют на станки общего назначения, переносные для обработки отверстий в заготовках больших размеров (станки переносят подъемным краном к заготовке и обрабатывают вертикальные, горизонтальные и наклонные отверстия) и самоходные, смонтированные на тележках и закрепляемые при обработке с помощью башмаков.

Сверлильные станки с ЧПУ

Вертикально-сверлильный станок с ЧПУ.

Рис. 2. Вертикально-сверлильный станок с ЧПУ:

1 — автономная стойка УЧПУ; 2 — шкаф силового электрооборудования; 3 — револьверная головка; 4 — стол; 5 — шаговый электродвигатель; б, 7, 8, 11 — блоки управления; 9 — кодовый преобразователь; 10 — считывающее устройство.

Станок предназначен для сверления, зенкерования, развертывания, нарезания резьбы и легкого прямолинейного фрезерования деталей из стали, чугуна и цветных металлов в условиях мелкосерийного и серийного производства. Револьверная головка 3 с автоматической сменой инструмента и крестовый стол 4 позволяют производить координатную обработку деталей типа крышек фланцев, панелей без предварительной разметки и применения кондукторов.

Другие статьи по сходной тематике

Основные понятия о токарной обработке и токарных станках.

Стали марок AISI 409, 430, 439 — аналоги отечественных марок 08×13, 12×17 и 08×17Т

Читать также:  Болгарка на аккумуляторе бош

Гидравлические гильотинные ножницы, гильотинные ножницы с ЧПУ для раскроя и обработки листовых материалов.

Правила нанесения обозначений шероховатости поверхностей на чертежах

Радиально-сверлильный станок Z3050Радиально-сверлильные станки используются для обработки единичных отверстий или отверстий, расположенных группами, на заготовках со значительными габаритами и массой.Операции, выполняемые на радиально-сверлильных станках:
  • Сверление сквозных и глухих отверстий.
  • Рассверливание и растачивание (при использовании расточной головки) отверстий.
  • Нарезание резьбы метчиком.
  • Зенкерование отверстий с получением более высоких классов чистоты и точности обработки поверхности отверстий.
  • Зенкование, необходимое для формирования конических и цилиндрических технологических углублений под головки болтов, винтов и т.д.
  • Развертывание конических и цилиндрических отверстий, необходимое для получения нужной точности и шероховатости поверхностей.
  • Раскатка и хонингование поверхности отверстия (с помощью раскатных и хонинговальных головок).
  • Подрезание торцов бобышек для обеспечения поверхности, перпендикулярной оси отверстия.

Использование специнструмента, оправок и приспособлений повышает производительность сверлильных станков, расширяет диапазон возможных операций, позволяя выполнять характерные, например, для расточных станков: производить вытачивание внутренних канавок, вырезание из листового материала деталей в форме круга.Согласно классификации металлорежущего оборудования по ГОСТ 8-82, радиальные сверлильные станки относятся к классу К1 (нормальная точность Н), что соответствует требованиям к станкам общего назначения в современной мировой практике металлообработки.Точность радиально-сверлильного станка во многом зависит от правильной установки и закрепления его станины на подготовленном фундаменте, глубина которого определяется паспортом оборудования, но не может быть менее 0,5 м.Диапазон возможностей оборудования делает его использование рациональным и на небольших ремонтных производствах, и в цехах крупного машиностроительного предприятия.

Конструкция радиальных сверлильных станков

Каждый станок радиально-сверлильной группы состоит из:

  • жесткого основания,
  • цилиндрических колонн (внутренней и внешней),
  • траверсы (хобота),
  • сверлильной головки (шпиндельной бабки),
  • электрического и гидравлического оборудования управления.

Основные узлы 1 Основание 2 тумба 3 э/д насоса гидравлики 4 колонна 5 резервуар подъема опускания руки и зажима колонны 6 э/д шпинделя 7 э/д подъема/опускания руки 8 винт подъема/опускания руки 9 Шпиндельная бабка10 рука

Источник: https://morflot.su/chto-takoe-shpindel-sverlilnogo-stanka/

Что такое шпиндель для фрезерного станка и как его изготовить своими руками

В оборудовании для производства металлических изделий есть ключевые детали, без которых невозможно качественно обрабатывать заготовки.

Шпиндель фрезерного станка является одной из таких деталей, в которой закрепляется режущий инструмент и происходит вращение. Без этого элемента невозможна работа по обработке дерева или металла на станке.

Из-за важности этой детали в процессе металлообработки желательно знать, как она функционирует, на какие виды подразделяется и можно ли ее изготовить самостоятельно.

Шпиндель для фрезерного станка

Конструкция и технические особенности

Зная устройство фрезерного станка, человек сразу же понимает, что такое шпиндель и где он располагается. Для тех, кто не знает конструкции и технических параметров, необходимо разбираться во всем постепенно.

Шпиндель представляет собой полый металлический вал, являющийся ключевым узлом в фрезерном станке. Устанавливается эта деталь на специальной каретке, с помощью которой он передвигается в трех плоскостях — X, Y, Z.

При включении двигателя вал напрямую передает вращательное усилие на фрезу (если речь идет о станке, в котором используются фрезы по металлу). Благодаря отсутствию дополнительных элементов при передаче усилия от двигателя, вращательный момент не искажается.

Шпиндель для самодельного станка. Spindle machine for wood.

Классификация

Разделить фрезерный шпиндель можно по техническим характеристикам и способу использованию.

Деление в зависимости от мощности:

  1. Станки для работы с фанерой — 800 Вт. На маломощном оборудовании обрабатывается фанера, ДВП, ДСП, МДФ.
  2. Оптимальная мощность для фрезерного станка по дереву с ЧПУ — 1500 Вт. С такой мощностью обрабатывают мягкие сплавы металлов, текстолит.
  3. Оборудование мощностью от 3000 Вт. Подходит для стали, натурального камня.

Одновременно с разделением по мощности станки подразделяются по своему функционалу.  Они могут использоваться для нанесения гравировки, раскроя металла и фрезеровки.

Дополнительную обработку металла производят V-образными граверами. Если речь касается раскроя деталей из различных материалов, лучше покупать фрезерный шпиндель, у которого будет запас скорости вращения.

Шпиндель. Некоторые особенности
Также фрезерные шпиндели можно разделить на две группы в зависимости от использования:

  1. Шпиндели, устанавливаемые в бормашинах, ручных фрезерных станках, дрелях.
  2. Промышленные модели. Используются в станках, изготавливаемых для большого производства. Они способны выдерживать большие нагрузки, имеют износоустойчивые детали, керамические подшипники.

    Чтобы оборудование не выходило из строя из-за интенсивной работы, на него может устанавливаться дополнительно охлаждение. На поверхности с большим уровнем трения с помощью специальной автоматической системы подается смазка.

Если в качестве шпинделя используется дрель или бормашина, необходимо учитывать, что она не способна выдержать постоянные интенсивные нагрузки и подшипники начнут выть спустя короткий промежуток времени.

Станок для работы с фанерой

Способы охлаждения

При обработке металла с помощью промышленного оборудования можно повредить листы или детали. Заготовки необходимо охлаждать. Для этого были разработаны две системы:

  1. Водяная система охлаждения. Изначально в корпусе шпинделя проделываются отверстия, через которые проходит вода. Она забирает с собой тепло от металла и стекает в отдельную емкость. Необходимо наличие отдельной емкости рядом со станком, что в некоторых ситуациях неудобно.
  2. Воздушная система охлаждения. В детали устанавливаются воздухозаборники, благодаря которым через нее проходит воздушный поток. Воздушная система устанавливается на все современные станки с ЧПУ. У нее есть один серьезный минус. Фильтры, установленные на воздухозаборниках, быстро засоряются после работы с пылящимися материалами.

Шпиндель 2.2кВт (водянка) против 1,5.кВт (воздушник). Кто громче? 04 — 15
Воздушные системы более удобны для больших производств.

Преимущества

У шпинделей есть несколько преимуществ:

  1. КПД этих деталей достигает 95%, что считается очень высоким показателем.
  2. Для производства изготавливаются шпиндели с высокими характеристиками в плане износоустойчивости и надежности. В новых моделях устанавливаются головки, изготовленные из бронзы.
  3. Не требуется частый ремонт благодаря надежности подвижных механизмов.

При эффективной системе охлаждения, изготавливаемые детали не будут иметь дефектов после обработки.

Как подобрать шпиндель фрезерного станка по мощности

Как говорят опытные фрезеровщики: «При выборе шпинделя, нужно помнить правило о том, что чем больше скорость вращения двигателя, тем функциональнее становится оборудование». При выборе шпинделя для фрезерного станка, в первую очередь, нужно учитывать количество совершаемых оборотов:

  1. Для сверловки и гравировки оптимальная мощность шпинделя — 600 Вт.
  2. Для фрезерования металла — от 600 до 1400 Вт.
  3. Если станок будет модернизироваться со временем или через него будут пропускаться детали, изготавливаемые из твердой стали, требуется выбирать мощность более 1600 Вт.

Шпиндель для ЧПУ. Мое мнение
При работе на больших оборотах, нельзя забывать про хорошую систему охлаждения.

Шпиндели нельзя долго использовать на мощности в 90%. В противном случае подвижные механизмы быстро выйдут из строя. Оптимальный расход мощности — 60–80%.

Шпиндель для обработки металла

Как изготовить своими руками

При недостатке средств или невозможности установки заводского оборудования в самодельный станок его можно изготовить самостоятельно. Для этого нужны следующие комплектующие:

  • главная деталь — бесколлекторный двигатель;
  • контролер для двигателя;
  • сервотестер;
  • удлиненный вал.

Изготовление шпинделя для станка своими руками начинается с приобретения всех комплектующих. Устройство контролирующее количество оборотов двигателя (сервотестер) рекомендуется устанавливать на любые двигатели, в которых невозможно изменять количество оборотов. Можно купить дешевую модель, главное обратить внимание на тип его крепления к станку. Он не должен мешать при работе.

Шпиндель для ЧПУ своими руками — часть 1 Вал должен быть удлиненным, чтобы на него можно было закреплять фрезы с помощью цангового зажима. Дополнительно на него необходимо закрепить два подшипника. В двигателе должны быть установлены еще два подшипника. Чертеж по сборке можно найти в интернете. Конструкция будет защищена от боковых нагрузок.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое электрошлаковая сварка

С помощью самодельного станка обрабатывают металл и древесину твердых пород.

Шпиндель для ЧПУ своими руками — часть 2
У самодельных конструкций есть преимущества:

  1. Сборка шпинделя собственными руками не потребует серьезных финансовых затрат.
  2. Провести работы самостоятельно не так сложно, как ожидают новички в металлообработке. В интернете существуют пошаговые инструкции и обучающие видео.
  3. Списки материалов, деталей и чертежи можно найти в открытом доступе.

Однако по техническим характеристикам промышленные детали во многом превосходят самоделки. Важно изготовить надежную и массивную станину, которая предотвратит появление вибрации.

Обслуживание

Промышленное и самодельное оборудование требует постоянного обслуживания и соблюдения правил эксплуатации:

  1. Перед началом обработки деталей требуется проверить все крепежные элементы.
  2. После включения двигателя нельзя сразу же начинать работать. Шпиндель нужно разогреть.
  3. Перед выключением оборудования подвижному механизму необходимо дать остыть.
  4. При использовании воздушной системы требуется раз в неделю проверять состояние фильтров и прочищать их при загрязнении.
  5. Подшипники и подвижные элементы требуется очищать от накопившегося мусора после работы за станком. Дополнительно их нужно смазывать для лучшей работы и медленного загрязнения.
  6. Если используется водная система охлаждения, необходимо использовать смазочно-охлаждающие эмульсии, которые рекомендует производитель.

При длительной эксплуатации необходимо наблюдать за состоянием подшипников и менять их, если появляются посторонние звуки. Иных расходов эта деталь не несет. При поломке составных частей конструкции требуется заменить их, но не восстанавливать.

При больших нагрузках восстановленные детали сломаются по старым трещинам.

Шпиндель для фрезерного станка считается ключевым узлом, работе которого стоит уделять особое внимание.

При выборе производственного оборудования достаточно соблюдать правила эксплуатации и вовремя обслуживать подвижные элементы, чтобы станок проработал более 10-ти лет.

Источник: https://metalloy.ru/stanki/frezernye/shpindel

Шпиндели станка

Под шпинделем принято подразумевать двигатель, на котором крепится специальный патрон или цанга определенного диаметра, фиксирующая режущие приспособления (граверы, фрезы, ножики, сверла) для обработки различных материалов. Различают две основных подгруппы таких устройств: любительские шпиндели и приборы, используемые в промышленности.

Устройства, которые используются на заводах, фабриках и других крупных государственных или частных предприятиях, всегда рассчитаны на очень большую нагрузку. Для работы таких приборов требуется специальная водяная система охлаждения. Любительский шпиндель представляет собой обыкновенный бытовой фрезер или дрель.

Промышленные шпиндели не нуждаются в очистке или в смазке в течении периода их эксплуатации.

Устройство

Конструкция каждого шпинделя устроена по одинаковому принципу. Роторный вал удерживается в корпусе подшипниками качения. Вращательные движения обеспечиваются благодаря встроенному асинхронному электрическому двигателю. На валу устанавливаются цанговые зажимы, позволяющие фиксировать инструменты с определенным диаметром хвостовиков.

Большей частью на 3ех координатные фрезерные станки с ЧПУ устанавливаются шпиндели с гайкой цанги ER11, ER16, подходящие для режущих инструментов с хвостовиками 3,175, 4, 5, 6мм (ER11) и 3,175, 4, 5, 6, 8, 10 мм (ER16).

Название инструмента Хвостовик (мм) Подходящая Цанга
Торцевая фреза М2.0/2/3.175 3.175 ER11, ER16
Гравер C4501_D4 4 ER11, ER16
Гравер YJ 0.5 carat 10 ER16
Гравер D-point 90 3,175 ER11, ER16
3D фреза Al.3D 4.76/3/4.76 4,76 ER11, ER16
Конусная фреза TB6.0/6/2.0 6 ER11, ER16

Система жидкостноого охлождения шпинделя

Системы охлаждения, необходимые для работы каждого шпинделя, делятся на воздушные и жидкостные. Для теплообмена с жидкостью в конструкции каждого прибора присутствует специальная система круговой циркуляции или рубашка охлаждения. Необходимость дополнительного оснащения конструкции, а также станка можно относить к негативным сторонам такого способа охлаждения. К позитивным качествам, естественно, относится его эффективность.

Технологические особенности систем воздушного охлаждения заключаются в нагнетании воздушной массы в полости, специально предусмотренные для этого. В корпус таких шпинделей монтируются специальные воздухозаборники. Простота и компактность таких устройств является их позитивным свойством, а к негативным можно отнести загрязнение фильтров отходами обработки материалов.

Виды, типы, категории шпинделей

Коллекторные шпиндели применяются для гравировок, ювелирной обработки миниатюрных изделий. Чаще всего это высокоскоростные устройства с цангой ER8 мощностью около 0,8 кВт. Для резки и раскройки мягких материалов больше подходят цанги ER11.  Высокоскоростные коллекторные шпиндели хорошо зарекомендовали себя в профессиональном и любительском применении в станках с ЧПУ. Некоторые устройства оснащены системами плавного пуска с ограничением поступающего напряжения.

Устройства с жидкостным охлаждением часто применяются в высококачественных промышленных агрегатах на предприятиях нашей страны. Мотор эффективно охлаждается водой или тосолом.

Такие шпиндели укомплектованы высокоскоростными железными подшипниками, не требующими дополнительного обслуживания. Управление этими устройствами осуществляется через частотные преобразователи. Фрезы крепятся в цанги и закрепляются гайкой.

На современном рынке доступны устройства как европейских, так и китайских производителей.

Ременноприводной шпиндель

Ременноприводные шпиндели взаимодействуют с сервоприводами переменного напряжения или с асинхронными двигателями. Эта особенность дает возможность точно регулировать частоту вращения инструмента.

Воздушные шпиндели – дешевые и надежные устройства для станков с программным управлением. Большей частью это приборы китайского производства с установленными керамическими подшипниками, выдерживающими высокие обороты.

В некоторых шпинделях предусмотрена возможность автоматической смены режущих инструментов.

Технические характеристики и область применения

На современном рынке доступно большое количество шпинделей. Системы охлаждения, технология приведения в движение ротора, способ фиксации режущего инструмента и регулирования питания мотора тоже может отличаться. Поэтому лучше всего классифицировать все шпиндели, доступные в продаже, по типу обрабатываемых материалов. Возможности каждого устройства обусловлены их техническими характеристиками.

Область применения шпинделя — портальные станки с ЧПУ

Шпиндели мощностью 0,8 кВт используются при обработке ювелирных изделий, для создания гравировок, порезки пластиковых деталей до 5 мм толщиной, тонкой фанеры, а также для резки и сверления печатных плат.

в такие устройства обычно устанавливаются очень тонкие граверы и миниатюрные фрезы.
Высокоскоростные шпиндели мощностью от 1,2 кВт могут использоваться с качественными твердоплавкими фрезами для обработки металлических изделий.

Для работы с тонкими прочными фрезами всегда используются шпиндели со скоростью вращения 30 000 об/мин.

Шпиндели мощностью 1,5 кВт применяются для обработки сувениров, создания неглубоких фрезеровок на латунных и алюминиевых предметах. Они также являются начальными приборами для обработки твердой древесины или акрилов толщиной до 15 мм. Мощность от 2,2 кВт позволяет обрабатывать твердое дерево и акрилы до 30 мм толщиной.

Устройства от 3 кВт можно использовать для прочных материалов. Например, они часто используются в 3D устройствах по обработке твердого дерева или фигурной резке. Шпиндели на 4 кВт применяются при резке твердых материалов.

Устройства мощностью от 4,5 кВт и выше позволяют максимально эффективно работать с большими фрезами для толстых заготовок из дерева или металла.

Мощность (кВт) Частота вращения (об/мин.) Обрабатываемые материалы Для водного охлаждения (л./час) Насос
0,8 8000-24000 Тонкий пластик, фанера, гравировка металлических изделий 780-1500 Помпа DB-25A-220V
1,5 8000-24000 Латунь, алюминий 1500-3000 Помпа DB-50A-380V
2,2 8000-24000 Твердые породы дерева 1500-3000 Помпа ZWP75
3 8000-24000 Высокопрочные металлические заготовки 2000-3000 Помпа ZWP150
4,5 и выше 8000-24000 Твердые деревянные и металлические заготовки 2000-5000 Помпа DB-100-380V

Для примера рассмотрим характеристики изделий самых популярных производителей:

  • На отечественном рынке доступны высокоскоростные китайские шпиндели с воздушным и жидкостным охлаждением GTM, HNZ, HQ, TDK с диапазоном мощности 0,8-6 кВт с частотой вращения 8000-18000/24000 об/мин. с цангами ER11, ER16, ER20, ER
  • Ременноприводные шпиндели BT30 для обработки заготовок из черного/цветного металла с частотой вращения 6000 об/мин. Некоторые изделия оснащены автоматической системой замены режущего инструмента;
  • Минишпиндели с системами воздушного охлаждения мощностью 300-1050 Вт и частотой вращения до 32000 об/мин. В числе таких изделий представлена продукция компании Kress.

Установка

Воздушная система охлаждения представляет собой обыкновенный встроенный винт, который приводится в действие вращением вала шпинделя. Для подключения жидкостной системы охлаждения потребуется присоединить шпиндель к заправочной емкости с использованием подходящих трубок и фитингов.

Кроме систем жидкостного охлаждения, для установки большинства шпинделей на станок также используются специальные преобразователи частот, посредством которых регулируется подаваемая мощность на двигатель.

Диапазон мощности каждого преобразователя должен соответствовать потребляемой энергии шпинделя для того, чтобы не снизить продуктивность работы устройства.

Некоторые специалисты рекомендуют рассчитывать мощность преобразователя с запасом, чтобы возможности подачи энергии на двигатель превышали максимальную мощность шпинделя. Для подключения достаточно присоединить контакты на шпинделе к соответствующим разъемам на преобразователе.

Преимущества и недостатки моделей

Шпиндели европейских производителей отличаются стабильностью выработки гарантийного периода при нормальном режиме эксплуатации. Устройства просто собираются и разбираются при наличии необходимых инструментов.

Конструкция шпинделей передовых европейских производителей всегда очень продумана и почти не имеет изъянов. Во многих корпусах задний подшипниковый узел надежно сконструирован. Для обмотки статоров в таких устройствах используются только качественные материалы.

Почти все производители уделяют внимание шумности своих изделий.

К недостаткам таких изделий можно отнести то, что пластиковые части корпуса являются их слабыми местами. В некоторых устройствах подшипники могут перегружаться и работать на пределе. Это обстоятельство повышает вероятность повреждения корпуса шпинделя.

Роторный вал многих приборов выполняется из мягкой стали, а резьба на них зачастую очень редкая. Это обуславливает снижение продолжительности срока эксплуатации. В шпинделях воздушного охлаждения может не хватать мощности встроенных вентиляторов недостаточно, поэтому приходится покупать дополнительные устройства.

Некоторые производителя забывают набивать подшипники шпинделей смазкой.

Источник: http://zewerok.ru/shpindeli-stanka/

Значение слова «Шпиндель»

  • .
  • А
  • Б
  • В
  • Г
  • Д
  • Е
  • Ж
  • З
  • И
  • Й
  • К
  • Л
  • М
  • Н
  • О
  • П
  • Р
  • С
  • Т
  • У
  • Ф
  • Х
  • Ц
  • Ч
  • Ш
  • Щ
  • Ъ
  • Ы
  • Э
  • Ю
  • Я

значением слова:

Ударение: шпи́ндель м.

  1. Вал металлорежущего станка с приспособлением для зажима обрабатываемой детали или режущего инструмента.
  2. Веретено в прядильной машине.
  3. Ось чего-л. (катушки, судового шпиля и т.п.).

В словаре д.н. ушакова

ШПИ́НДЕЛЬ дэ, шпинделя, ·муж. (·нем. Spindel — Веретено) (тех.).
1. Главный вал станков с вращательным движением. Шпиндель токарного станка.
2. Веретено в прядильной машине.
3. Ось чего-нибудь (катушки, судового шпиля и т.д.).

В словаре энциклопедии

(нем. Spindel, букв. — веретено),..1) вращающийся вал станков с устройством для закрепления заготовок (напр., у станков токарной группы) или режущих инструментов (напр., у сверлильных и фрезерных станков)2) Вал прокатного стана, передающий вращение от двигателя к валкам3) Рабочий орган хлопкоуборочной машины4) Веретено прядильной машины5) Ось судового шпиля. Иногда шпинделем называют штоки некоторых клапанов.

В словаре синонимы 4

вал, веретено, ось, электрошпиндель

В словаре полная акцентуированная парадигма по а. а. зализня

шпи́ндель,шпи́ндели,шпи́нделя,шпи́нделя,шпи́нделей,шпи́нделю,шпи́нделям,шпи́ндель,шпи́ндели,шпи́нделя,шпи́нделем,шпи́нделями,шпи́нделе,шпи́нделях

1. Вращающийся вал металлорежущего (токарного, сверлильного и т.п.) станка с приспособлением для закрепления обрабатываемого изделия или режущего инструмента.

4. Вертикальная ось шпиля.

Источник: https://glosum.ru/%D0%97%D0%BD%D0%B0%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B0-%D0%A8%D0%BF%D0%B8%D0%BD%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D1%8C

Производство шпинделей по низкой цене

Полезная информация

Шпиндель, как правило, является необходимым элементом устройств, которые используются в производстве. Шпиндель, как ось вращения, применяется в различных двигателях, станках и прочем механическом оборудовании. Устанавливаемый в металлорежущие станки, представляет собой вал, оборудованный устройством для закрепления на станке подвергаемых обработке деталей. Под шпинделем также понимается асинхронный двигатель, имеющий специальный вал, используемый для закрепления на нем фрезы.

Шпиндель для ЧПУ

Шпиндель для ЧПУ представляет собой основное рабочее устройство фрезерного станка с числовым управлением, выполняющее такие важные функции, как крепление и вращение фрезы, охлаждение посредством встроенной водяной или воздушной системы охлаждения, перемещение режущего инструмента. Шпиндели, в зависимости от типа привода, можно разделить на 2 вида: с механическим приводом (работают на относительно небольших оборотах и позволяют применять практически любые виды подшипников) или с электромотором (могут достигать больших скоростей оборотов).

Как выбрать шпиндель

Шпиндель выбирается в зависимости от режимов обработки и от того, какой материал будет обрабатываться. Выбор детали – это ключевое решение, потому что оно зачастую задает ограничения по эффективности резки металла. В зависимости от поставленной задачи, конструкционные особенности шпинделя должны обеспечивать такие условия, как: — вращающий момент; — предельная точность; — необходимая мощность; — долговечность; — скорость;

— тип системы зажима для инструмента.

Как выбрать охлаждение

Так, при выборе шпинделя необходимо учесть целый ряд компромиссов, начиная от предельной мощности и заканчивая системой охлаждения. Шпиндели оберегаются от перегрева 2-мя способами: воздухом и водой.

При воздушном охлаждении параметры кругового движения лопастей вентилятора находятся в непосредственной зависимости от скорости оборотов вала, т.е. вентилятор будет медленнее вращаться при замедлении вала, что приведет к перегреву шпиндельного блока.

Водное охлаждение позволяет работать при низких оборотах, и оно гораздо тише воздушного.

Виды

К основным видам шпинделей относятся: — шпиндели малой мощности устанавливаются на станках для обработки печатных плат и на небольших фрезерных станках.

Мощность составляет до 1,5 кВт; — шпиндели средней мощности подходят для обработки цветных металлов, дерева и пластика. Мощность составляет от 1,5 до 4 кВт;

— шпиндели с высокой мощностью используются в обрабатывающих центрах и на крупных станках.

Подходят для обработки всех видов материалов, включая камень и сталь. Мощность составляет от 4 кВт и более.

Область применения

Область применения шпинделей очень велика, они могут использоваться: — в инструментальном промышленном производстве; — для производства графитовых электродов; — в строительстве; — при металлообработке; — для обработки штампов и литейных форм; — на портальных и многошпиндельных станках; — для обработки композитных материалов; — в автоматических линиях автомобильной промышленности; — для черновой и тонкой чистовой обработки различных элементов;

— в любительском и профессиональном применении на станках с ЧПУ и пр.

Установка шпинделя

Для точной установки шпинделя используется электронный индикатор положения. Так при переоснащении и при пусконаладочных работах существенно экономится время при проведении данных мероприятий. Электронный индикатор положения шпинделя требуется не только для точной установки данного элемента, но также он выводит ошибки, если деталь поставлена неправильно. Изменение положения регистрируется в обесточенном и в рабочем состоянии.

Источник: https://p-z-o.ru/products/shpindel

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электропривод