Шпиндель токарного станка

Шпиндель – важная часть токарного станка, играющая важнейшую роль в процессе обработки заготовок. Он сделан в виде вала с проделанным отверстием в виде конуса, который предназначен для установки инструментов. Шпиндель токарного станка делается из очень прочной стали, что нужно для неопасной эксплуатации станка, долговечности детали и большой точности проводимых работ. Он является основным элементом станка, так как другие узлы и детали предназначаются для обеспечения его работы.

Устройство

Шпиндель собой представляет стальной вал, впереди которого установлено крепление для инструмента для работы. В традиционном образе шпиндель поставлен на точных подшипниках качения. Для обеспечения нужной точности работы во время эксплуатации на опоре шпинделя установлено специализированное кольцо. Регулировка кольца осуществляется при помощи регулировочной гайки, Стягивание которой смещает гайку по шпинделю, что обеспечивает удаление появившихся во время работы щелей

Конструкция шпинделя зависит от очень многих моментов, в большинстве случаев от сферы назначения, типа и устройства станка, размеров и скорости работы. До недавнего времени основой этого узла выступали подшипники, отклонение на которых достигало 1 мкм. На данное время требования к шпинделям усилились, по этому современные образцы производятся с применением магнитных или воздушных опор. Аналогичное решение дает возможность добиться очень маленького отклонения, не превышающего 0,2 мкм.

Для более большой точности, при которой погрешность обработки ниже 0,03 мкм, применяется особенный способ привода. Шпиндель приводиться в движение и разгоняется при помощи маховика, но работы делается после выключения маховика и работе шпинделя за счёт инерции.

Конструкция узла должна подходить таким требованиям:

1. Точность. Выбирается исходя из модели станка, отделываемого материала и технологических требований.
2. Быстроходность. Различные типы шпинделей вращаются на различных скоростях, чем быстрее скорость обработки заготовки, тем выше качество готовой работы.
3. Жесткость. Устанавливается соотношением величины прогиба шпинделя и уровня радиального биения. Чем этот показатель ниже, тем выше качество работы.
4. Долговечность. Эксплуатационный срок узла, первым делом, зависит от качества применяемого подшипника.
5. Вибрационную устойчивость. Шпиндель должен быть толерантным к вибрации к внешней вибрации станка, что обеспечивает большую точность эксплуатации инструмента.
6. Возможный нагрев. Устанавливается самой большой температурой нагрева узла, при котором не изменяются характеристики эксплуатации шпинделя.
7. Несущая способность. Определяет предлагаемые вес и размеры инструмента для работы.

В большинстве случаев шпиндель не рассматривается как отдельная конструкция. Очень часто рассматривается весь комплекс токарно-винторезного станка, включающий электрический двигатель, привод, переднюю бабку и шпиндель. Электрический двигатель разрешается менять, применять даже силовые установки, работающие от постоянного тока. Основное, чтобы все важные части соответствовали электрической схеме станка.

Назначение шпинделя

Главным назначением шпиндельной бабки считается фиксация инструментов для работы (сверл, разверток, метчиков и остальных деталей). В большинстве случаев в конструкции применяется крутящийся шпиндель, который используется для снятия стружки, вырезания пазов и придания формы заготовкам. Через него происходит передача крутящего момента з электрического двигателя на деталь, а еще изоляция инструмента для работы от вибрационных нагрузок, который на себя принимает подшипник. Фиксация инструмента осуществляется при помощи патрона для зажима, поставленного на конце шпинделя.

Сборка и ремонт

С самого начала настройка и сборка шпиндельной бабки выполняться на производстве, по этому вмешиваться конструкцию узла не надо. Все работы выполняют согласно ремонтной документации узла бабки шпиндельной. Дополнительную регулировку можно проводить после конкретного промежутка времени эксплуатации, когда ощутимо ухудшение точности. Настройка проходит при помощи регулировочной шайбы.

На эксплуатационный срок максимально влияет система электроторможения, схема устройства и настройки которой дается изготовителем.

Ремонт шпинделя должен производиться профессиональным мастером, его сложность зависит от типа износа:

1. Износ шейки. В результате эксплуатации шейка покрывается достаточным количеством задирок. Освободится от них можно проточив шейку, с дальнейшей шлифовкой и полировкой. Полировку можно исполнять очень маленькой наждачной или пастой ГОИ. Во время работы со машиной для шлифования необходимо мазать деталь маслом.

Основное, чтобы после ремонтных работ не сократился диаметр шейки, если достигнуть того невозможно, шейка обтачивается и на нее одевается посадочная втулка из стали той же марки.

1. Износ конуса. Очень часто встречающаяся проблема, которая появляется из-за плохого обращения со станком. Износ происходит из-за провертывания хвостовика инструмента и забивания железной пылью. Степень износа устанавливается при помощи калибра. На него наносят несколько полосок мелом, вставляют калибр в конус, и по стертому мелу формируют места где есть проблемы. Перед проверкой конус в первую очередь чистится и зашлифовывается. При обнаружении проблем, конус пришлифовывается или растачивается.
2. Износ посадочного места. Место посадки часто ослабляется в местах установки подшипников. Для исправления проблемы его хромируют или металлизирует. В большинстве случаев можно поставить кольцо и обточить его до нужного диаметра.
3. Износ шпоночных пазов. Шпоночный паз в большинстве случаев подгоняется под нужную шпонку. В большинстве случаев режется новый паз в ином месте.
4. Износ подшипников. В случае большого износа подшипников наиболее целесообразно полностью их скорректировать, так как исполнять ремонт своими руками без специнструмента невозможно. Во время использования подшипников скольжения имеется возможность медленной регулировки щелей, что намного повышает эксплуатационный срок.

Качественно сделанная шпиндельная бабка токарного станка при адекватной эксплуатации и уходе будет правильно выполнять собственную работу весь срок эксплуатации. Главное, иногда проверять износ узла и точность обработки заготовок.

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