Шпиндель для ЧПУ-станка по фрезеровке тех или иных материалов – один из ключевых элементов конструкции оборудования. Его главная функция – обеспечивать надежное удержание режущего инструмента и передавать необходимое количество оборотов. И все это необходимо реализовывать несмотря на механический контакт и сопротивление материала при контакте фрезы или иного инструмента с заготовкой.
Так как материалы обрабатываемой заготовки различаются по своим свойствам ощутимо, требования к инструменту и шпинделю также разнятся. Поэтому покупателю оборудования необходимо разбираться в особенностях и показателях этого конструктивного узла. От его правильного подбора во многом зависит эффективность производственного процесса и спектр выпускаемой продукции.
Шпиндель фрезерного станка: особенности конструкции
Под самим термином «шпиндель фрезерного станка» может подразумеваться сразу два понятия:
- Состоящий из целого ряда конструктивных элементов узел в сборе. Он образован корпусом, подшипниками, системой охлаждения, зажимным устройством, регулировочными гайками, балансировочными кольцами и другими составляющими.
- Вращающаяся часть шпиндельного узла. Конструктивно представляет собой стальной вал из закаленной легированной или углеродистой стали.
В каждом конкретном случае покупателю и поставщику необходимо понимать, какое из этих понятий используется. От этого будет зависеть четкое представление о поставляемом ЧПУ-оборудовании.
Требования к шпинделю для ЧПУ-фрезера
Шпиндельный узел на станке, который Вы хотели бы приобрести, должен соответствовать определенным требованиям. В их числе регламент предусматривает следующие требования:
- Определенная точность вращения. ГОСТы регламентируют допустимые показатели осевого, радиального и торцевого биения инструмента, закрепленного в шпинделе;
- Достаточная жесткость конструкции. Это определяется упругими деформациями вала, что подвергается воздействию сил в процессе механического контакта фрезы с заготовкой;
- Достаточная износостойкость. Для выполнения этого требования стали, применяемые для изготовления элементов шпинделя, подбираются с учетом высокой стойкостью материала к истиранию;
- Хорошая виброустойчивость. Точность выполнения детали путем ее фрезерования во многом зависит от этого свойства узла. Именно поэтому к оборудованию, на котором производится чистовая обработка детали, предъявляют особо высокие требования в этом отношении.
Классификация шпинделей для ЧПУ фрезеров
Существующее многообразие фрезерных станков имеет ряд общих признаков шпинделей. Их принято разделять по нескольким факторам классификации.
Исходя из специфики конструкции шпинделя станки фрезерного типа подразделяются на следующие варианты:
- Станки вертикального применения;
- Станки горизонтального применения;
- Универсальное оборудование.
Самое ощутимое различие между ними проявляется в конструкции системы передачи вращающего момента. Кроме того, ощутимые различия имеются и в применении уплотнений узла.
По фактору оборотистости шпинделя станка весь спектр фрезерного оборудования делится на:
- Низкоскоростные (до 2500 оборотов/мин);
- Среднескоростные (до 12 000 оборотов/мин), оснащенные ременным приводом;
- Высокоскоростные (12-18 000 оборотов/мин);
- Ультравысокоскоростные (18-70 000 оборотов/мин).
Показатель оборотистости напрямую связан с материалами, которые поддаются обработке на конкретной модели фрезера. Модели с высокими оборотами шпинделя позволяют выполнять фрезерование или гравировку заготовок из цветных металлов и сплавов, массивами из твердых сортов древесины, камня различных пород. Средние обороты годятся для работы с древесиной различного типа, пластиков и более мягких материалов. Низкие обороты дают возможность фрезеровать вязкие материалы.
По фактору типа привода узла фрезерные аппараты делятся на модели:
- С ременным приводом. Вал шпинделя получает крутящий момент от расположенного вблизи него электродвигателя. Такие модели тихоходны, отличаются незначительной вибрацией, высокими оборотами и простотой установки. Но при этом для размещения электродвигателя вблизи вала необходимо соответствующее пространство. Кроме того, при больших скоростях вращения станок свистит;
- С зубчатым приводом. Крутящий момент в таких моделях передается посредством коробки скоростей. Главным преимуществом такого варианта относятся несколько диапазонов вращение и рост крутящего момента. Но наличие шестеренок и валов в такой конструкции несколько ограничивает возможные скорости шпинделя;
- С прямым приводом. Электродвигатель в моделях с таким исполнением находится под шпинделем. Это упрощает конструкцию в целом и позволяет достичь высоких скоростей. Именно таким приводом обычно оснащены фрезеры с ЧПУ, на которых выполняется чистовая обработка изделия.
По типу реализованного охлаждения шпинделя фрезерные станки делятся на:
- Модели с воздушным охлаждением. Таковыми являются фрезеры малой мощности, на которых обрабатываются заготовки из материалов с низкой твердостью.
- Модели с жидкостным охлаждением. Такой тип охлаждения используется на аппаратах средней и высокой мощности. Подача СОЖ в рабочую зону осуществляется особыми системами, наличие которых удорожает само приобретение и эксплуатацию ЧПУ-фрезера.
Фрезерные ЧПУ-станки серии «Дедал» от компании «Миртелс» - одни из лучших образцов в технике этой специализации. Наши фрезеры оснащены системой жидкостного охлаждения, высокооборотистым шпинделем и рядом рабочих столов различных габаритов, которые позволяют производить широкий спектр продукции. Высокое качество фрезеровки, эффективность и удобство в работе – это главные преимущества фрезеров «Миртелс».