Шпиндель для ЧПК-верстата по фрезеруванню тих чи інших матеріалів – один з ключових моментів конструкції обладнання. Його головна функція – забезпечувати надійне утримання ріжучого інструменту та передавати потрібну кількість обертів. І все це необхідно реалізовувати незважаючи на механічний контакт та опір матеріалу при контакті фрези із заготовкою.
Так як матеріали оброблюваної заготовки значно відрізняються по своїм властивостям, вимоги до інструмента та шпинделя також відрізняються. Тому покупцеві обладнання необхідно розбиратися в особливостях та показниках цього конструктивного вузла. Від його правильного вибору в багатьом залежить ефективність виробничого процесу та спектр виготовлюваної продукції.
Шпиндель фрезерного верстата: особливості конструкції
Під терміном «шпиндель фрезерного верстата» можуть матися на увазі відразу два поняття:
- Вузол в зборі, який складається з цілого ряду конструктивних елементів. Він утворений корпусом, підшипниками, системою охолодження, затискним пристроєм, регулювальними гайками, балансувальними кільцями та іншими складовими.
- Обертальна частина шпиндельного вузла. Конструктивно представляє собою сталевий вал із загартованої легованої або вуглецевої сталі.
В кожному конкретному випадку покупцеві та постачальнику необхідно розуміти, яке з цих понять використовується. Від цього буде залежати чітке уявлення про ЧПК -обладнання, яке буде постачатися.
Вимоги до шпинделя для ЧПК-фрезера
Шпиндельний вузол на верстаті, який би Ви бажали придбати, повинен відповідати певним вимогам. До їх числа регламентом передбачені наступні вимоги:
- Певна точність обертання. Держстандарти регламентують допустимі показники осьового, радіального і торцевого биття інструменту, закріпленого в шпинделі;
- Достатня жорсткість конструкції. Це визначається пружними деформаціями валу, який піддається впливу сил в процесі механічного контакту фрези із заготовкою;
- Достатня зносостійкість. Для виконання цієї вимоги сталі, які використовуються для виготовлення елементів шпинделя, добираються з урахуванням високої стійкості матеріалу до стирання;
- Гарна стійкість до вібрацій. Точність виготовлення деталі шляхом її фрезерування в багатьом залежить від властивостей цього вузла. Саме тому до обладнання, на якому виконується чистова обробка деталі, висувають високі вимоги в цьому відношенні.
Класифікація шпинделів для ЧПК фрезерів
Існуюче різномаїття фрезерних верстатів має ряд спільних ознак шпинделів. Їх прийнято розділяти по декільком факторам класифікації.
Виходячи із специфіки конструкції шпинделя, верстати фрезерного типу розділяються на наступні варіанти:
- Верстати вертикального застосування;
- Верстати горизонтального застосування;
- Універсальне обладнання.
Найбільша різниця між ними проявляється в конструкції системи передачі обертального моменту. Крім того, відчутні відмінності є і в застосуванні ущільнень вузла.
По фактору повороткості шпинделя верстата весь спектр фрезерного обладнання ділиться на:
- Низькошвидкісні(до 2500 обертів/хв);
- Середньошвидкісні(до 12 000 обертів/хв), оснащені ремінним приводом;
- Високошвидкісні(12-18 000 обертів/хв);
- Ультрависокошвидкісні(18-70 000 обертів/хв).
Показник повороткості шпинделя напряму зв׳язаний з матеріалами, які піддаються обробці на конкретній моделі фрезера. Моделі з високими оборотами шпинделя дозволяють виконати фрезерування або гравірування заготовок з кольорових металів та сплавів, масивами з твердих сортів деревини, каменю різних порід. Низькі обороти дають можливість фрезерувати в׳язкі матеріали.
По фактору типу привода вузла фрезерні апарати розділяються на моделі:
- З ремінним приводом. Вал шпинделя отримує крутний момент від розташованого поблизу нього електродвигуна.. Такі моделі тихохідні, відрізняються незначною вібрацією, високими обертами та простотою установки. Але при цьому для розміщення електродвигуна поблизу валу необхідний відповідний простір. Крім того, на великих швидкостях обертання верстат свистить;
- З зубчастим приводом. Крутний момент в таких моделях передається за допомогою коробки швидкостей. До головних переваг такого варіанту належать декілька діапазонів обертання та збільшення крутного моменту. Але наявність шестерень та валів в такій конструкції дещо обмежує можливі швидкості шпинделя;
- З прямим приводом. Електродвигун в моделях з таким виконанням знаходиться під шпинделем. Це спрощує конструкцію в цілому та дозволяє досягнути високих швидкостей. Саме таким приводом звичайно оснащені фрезери з ЧПК, на яких виконується чистова обробка виробу.
По типу реалізованого охолодження шпинделя верстати розділяються на:
- Моделі з повітряним охолодженням. Такими є фрезери малої потужності, на яких оброблюються матеріали з невеликою твердістю.
- Моделі з рідинним охолодженням. Такий тип охолодження використовується на апаратах середньої та високої потужності. Подача МОР в робочу зону здійснюється особливими системами, наявність яких здорожує придбання та експлуатацію ЧПК-фрезера.
Фрезерні ЧПК-верстати серії «Дедал» від компанії «Міртелс» - одні з кращих зразків в техніці цієї спеціалізації. Наші фрезери оснащені системою рідинного охолодження, високооборотним шпинделем та рядом робочих столів різних габаритів, які дозволяють виробляти великий асортимент продукції. Висока якість фрезерування, ефективність та зручність у роботі – це головні переваги фрезерів «Міртелс».