Шпиндель станка: обозначение, назначение, устройство

Производственное оборудование получило очень большое распространение, так как за счёт механизации процесса значительно увеличивается качество получаемого результата, уменьшается его стоимость, а еще убыстряется процедура. Довольно обширное распространение получило понятие шпинделя. Шпиндель станка ставится для фиксирования инструментов, а еще заготовок. Бытовой вариант выполнения напоминает станок для фрезеровальных работ или дрель. Детальное описание того, что такое шпиндель в большинстве случаев дает возможность определить его назначение и остальные свойства. Рассмотрим конструкционные особенности детальнее.

Устройство и характеристики

Фактически все конструкции шпинделя схожи, впрочем технические свойства могут значительно различаться. Характерностями можно назвать приведенные ниже моменты:

1. Вал ротора крепится в корпусе за счёт подшипника качения. При этом используют самые разные варианты выполнения подшипника качения, некоторые отличаются очень высокой стойкостью к вибрации, прочие обходятся значительно дешевле. Подавляющая часть оборудования учитывает подачу вещества для смазки в территорию скольжения. Благодаря этому значительно увеличивается рабочий ресурс, а еще уменьшается нагревательная степень всего механизма.
2. Главное круговое движение подается от асинхронного мотора, который также устанавливается в корпусе. Такой механизм питается от сети, способна работать от напряжения 220 В или 380 В. В течении долгого периода проводилась установка исключительно трехфазного варианта выполнения, так как он характеризовался большей мощностью и стойкостью к возникающей нагрузке. Впрочем через определенный промежуток времени возникли очень современные конструкции моделей на 220 В, которые дали возможность устанавливать оборудование в домашних условиях.
3. Необходимо помнить про то, что шпинделю подается круговое движение. При этом оно может передаваться напрямую или через разный привод, каждый отличается собственными конкретным характерностями. Примером можно назвать клиноременную передачу, представленную комбинированием шкивов разных диаметров и ремня с конкретным профилем. Благодаря напряжению ремень может передавать значительное усилие, в случае увеличения возможного критерия ремень начинает проскальзывать и исключается возможность повреждения важных элементов. для передачи специальных качеств проходит установка зубчатых колес, в большинстве случаев имеется возможность провести их замену.
4. На валу находятся зажимы цангового типа. За счёт аналогичной конструкции обеспечивается крепление инструмента с конкретным диаметром хвостовика. Необходимо учесть, что не всем инструменты могут быть зафиксированы в аналогичном устройстве. В случае, когда фиксация проходит по внешней цилиндрической поверхности обеспечить высокую уровень надежности как правило невозможно. Собственно поэтому инструменты делают с особыми хвостовиками, которые исключают вероятность осевого смещения.
5. Очень большое количество вариантов выполнения имеет систему охлаждения. Она может быть воздушного или жидкого типа. Необходимо учесть, что исключительно при обеспечении надлежащего охлаждения можно использовать устройство в течении долгого периода.
6. Не простое устройство шпинделя станков с числовым программным управлением. Связывают это с тем, что аналогичные станки для фрезерных работ отличается очень высокой точностью в работе, а еще особой сложностью из-за причины использования блока числового программного управления. Устройство с ЧПУ может быть подвижным и работать в режиме автомат, другими словами исполнять сжатие детали без участия оператора. Нередко встречается гидропривод, который отличается практически небольшой стоимостью и возможностью передачи значительного усилия. Электрические более точные и отличаются высокой скоростью срабатывания.
7. Анализируя характеристики шпинделя необходимо уделять свое внимание самой большой и небольшой частоты вращения. Она более актуальна для устройства, которое предназначается для фиксирования заготовки.

Необходимо учесть, что типовый ряд скоростей вращения в большинстве случаев обуславливается не от устройства и где находится шпиндель, а от свойств приводного механизма. Изготовители фрезеровочных станков указывают обычные значения скорости вращения шпинделя или диапазон. Некоторые устройства дают возможность проводить плавную регулировку показателей. Также есть шпиндельный привод, который классифицируется по достаточно немалому количеству признаков.

Рабочий принцип

Работа фактически всех станков основывается на применении инструментов для резки. Традиционная конструкция шпинделя дает возможность проводить качественное крепление инструмента в скоростном или силовом режиме.

Анализируя характерности шпинделя станка скоростного типа необходимо уделять свое внимание тому, что его назначение состоит в срезании маленького металлического слоя с поверхности заготовки.

Основными характерностями аналогичного процесса можно назвать следующее:

1. Имеется возможность значительно увеличить критерий продуктивности, для чего подбирается высокая скорость резания. Необходимо учесть, что фактически в любых ситуациях проходит составление технологичной карты, в которой и указываются важные параметры: подача, скорость резания и некоторые прочие.
2. Такой способ выполнения шпинделя обрел большое распространение в случае завершального точения или фрезеровки на станке. Собственно поэтому требуется устройство очень высокой мощности.
3. Во многих случаях для передачи вращения ставится асинхронный мотор очень высокой мощности. Скорректировать частоту вращения можно за счёт зубчатой или ременой передачи.
4. Некоторые конструкции напрямую соединены с валом устанавливаюемого электродвигателя, все промежуточные детали отсутствуют. В таком случае слишком значительное усилие будет причиной перегрузки мотора. Впрочем, отсутствие промежуточного элемента дает возможность значительно уменьшить размер инструмента. По этому в электроинструментах установленый мотор напрямую связан со шпинделем.

Анализируя рабочий принцип необходимо уделять свое внимание тому, что силовые и скоростные конструкции также имеют разный рабочий принцип. Силовые установки отличаются следующими характерностями:

1. Ставятся специализированные переходные втулки конусообразной формы, которые выступают в качестве переходника. Их делают очень различными изготовителями, намного увеличивают степень крепления устройства. Втулки выбираются в зависимости от свойств хвостовика инструмента.
2. Во время установки инструмента хвостовик крепится конкретно во втулке, после этого в отверстии шпинделя. Благодаря этому обеспечивается одинаковое распределение возникающей нагрузки.

Сегодня вал шпинделя токарного станка не соединяется напрямую с мотором. Связывают это с тем, что появляющаяся переменная нагрузка может привести к повреждению электродвигателя. Очень часто ставится клиноременная передача или набор шестерен. Благодаря этому обеспечиваются наиболее безопасные эксплуатационного условия.

Использование шпинделя

Применяется такое устройство при разработке очень разного оборудования и инструментов. Как раньше было отмечено, назначение состоит в фиксации инструментов и деталей. Область использования может быть значительно расширена благодаря использованию разной оснастки. Среди свойств отметим следующее:

1. Все электрическое оборудование выполняется при использовании шпинделя. Оно применяется для непосредственной фиксации самых разных насадок.
2. Станки для фрезерных работ получили очень большое распространение. Связывают это с тем, что при использовании станка для фрезеровочных работ можно получить корпусные детали разного типа.
3. Шпиндель можно повстречать и как отдельный узел иных станков, например, токарной группы. Назначение в данном случае состоит в фиксации проката для его обработки.

Основными характерностями механизма можно назвать то, что оно обеспечивает качественное крепление инструмента и деталей даже при высокой осевой скорости и вращении.

Классификация шпинделей

Выделяют несколько самых разнообразных типов рассматриваемого устройства, все разновидности шпинделей станков фрезерной группы отличаются собственным некоторыми характерностями. Главными видами можно назвать:

1. Коллекторные получили очень большое распространение во время изготовления фрезеровочных станков, которые предназначаются для гравировки и ювелирной обработки. Очень часто в данную группу относится устройство с цангой скоростного типа. Резка мягких сплавов как правило проходит при использовании версии цанги ER11 на станке самых разных групп.
2. Скоростные варианты выполнения чаще встречаются в конструкции фрезеровочных станков. Собственно скоростной шпиндель дает возможность значительно увеличить возможности фрезеровочных станков с числовым программы управлением.
3. В отдельную групп также относится конструкция, способная подавать охлаждающую жидкость в территорию обработки. Благодаря этому значительно уменьшается температура в зоне резания, по этому можно значительно увеличить критерий продуктивности.
4. Крепление фрезы станков выполняется за счёт цанги, которая также дополняется гайками. Во время изготовления цанги применяется металл с очень высокой твердостью.
5. В продаже попадается продукция европейских и китайских происхождения. Доступнее всего обходится собственно продукция изготовителей из Китая. Они используют подшипники из керамики, которые могут держать значительную нагрузку.

Сегодня на рынке доступно довольно очень много самых разных шпинделей, которые как правило ставятся на фрезеровочных станках. При этом классификация проходит по типу используемой системы охлаждения, способу фиксации инструмента для резки и заготовки. Вариант выполнения с мощностью около 0,8 кВт может использоваться для обработки маленьких изделий, а еще выполнения гравировки. Анкерный вариант выполнения распространен в малой степени, но все может использоваться при в конкретных случаях.

Как подобрать шпиндель?

Есть очень много советов, касающихся непосредственного выбора шпинделя для станка для фрезеровочных работ. Необходимо учесть тот фактор, что шпиндель токарного станка сильно разнится, так как его назначение состоит в креплении заготовки. Ключевыми советами назовем приведенные ниже моменты:

1. Для начала рассматривается то, какая нагрузка будет оказываться на хвостовую часть. При этом необходимо помнить про то, что выделяют два самых разных типа нагрузки: осевая и центробежная. В случае, когда в один проход будет сниматься большой слой металла нужно выбрать механизм с большей стойкостью к нагрузке.
2. Дополнительным показателем выбора можно назвать численность оборотов, при котором будет работать оборудование. Данный показатель указывается в инструкции по эксплуатированию всех фрезеровочных станков и электрического инструмента.
3. Размеры и габариты также имеют приоритетное значение. От этого может зависеть самый маленький и самый большой диаметр устанавливаюемого инструмента.
4. Принципиальным моментом считается то, какая фирма специализируется на выпуске приспособления для станка. От этого может зависеть качество сборки, продолжительность эксплуатации, главные характеристики эксплуатации.
5. Большинство производителей фрезеровочных станков также указывают то, какой шпиндель вписываться в большей степени. Рекомендуется следовать советам по выбору, так как указываемый механизм вписываться в большей степени.

В основном, рассматриваемые устройства сделаны в многофункциональном виде. Благодаря этому имеется возможность выбрать наиболее оптимальный вариант выполнения для довольно различных фрезеровочных станков.

Напоследок напомним, что шпиндель считается трудной конструкцией, которая необходима для фиксации самых разных элементом на момент работы.

Собственно поэтому его выбору необходимо выделять довольно достаточно внимания, так как низкокачественная и ненадежная конструкция не сможет прослужить в течение долгого периода. Необходимо выделять внимание и правильности установки, так как ошибки которые появились могут оказаться причиной возникновения довольно различных недостатков.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.