Шпиндель у станка: Статьи: актуальная и свежая информация, интересные рубрики

Содержание

Что нужно знать при покупке шпинделя для токарного станка?

Токарные шпиндели не самая увлекательная тема, но нет ни одной детали, которая была бы важнее для работы токарного станка, чем шпиндель.

Что такое шпиндель токарного станка?

Шпиндель соединяется с осью двигателя станка через переднюю бабку. Это та часть токарного станка, которая вращается — без вращающегося шпинделя токарный станок вообще не является токарным станком. Сам шпиндель обычно представляет собой металлическую пластину или диск. У одних шпинделей вал выходит за пределы станины токарного станка, у других он просто находится заподлицо с бабкой.

Вращающаяся часть шпинделя соединяется через бабку с осью. Другими словами, шпиндель работает как мост — он соединяет вращательное движение оси с заготовкой и задней бабкой, обеспечивая токарному станку уникальный диапазон операций резания.

Все о токарных станках

Токарные станки, или станки для токарной обработки, являются одними из старейших станков. В отличие от фрезерных станков, в токарных станках вращается заготовка, а не резец. Это позволяет выполнять резы необычной геометрии — например, нарезать резьбу на валу. Токарные инструменты обычно представляют собой стационарные резцы, хотя в некоторых случаях сам режущий инструмент может быть закреплен на шпинделе, что позволяет использовать его так же, как и традиционную дрель.

Токарные станки бывают разных форм и размеров, от промышленных станков с ЧПУ до миниатюрных токарных станков. Токарные станки широко используются как для токарной обработки дерева, так и для металлообработки. Большинство токарных станков состоит из корпуса двигателя, бабки, шпинделя или мотор-шпинделя, который соединяется с двигателем, станины, а затем задней бабки токарного станка. Задняя бабка часто имеет свой собственный шпиндель, что позволяет устанавливать заготовку между центрами.

Два вида шпинделей

Шпиндели бывают разных типов, но все шпиндели имеют прямой или ременной привод. Шпиндели с ременным приводом характерны для токарных станков старой модели, они дольше раскручиваются до максимальных оборотов и дольше замедляются. Это время цикла становится важным при обработке большого количества деталей, особенно мелких деталей которым требуется короткое время обработки. В некоторых случаях на раскрутку токарного станка может потребоваться почти столько же времени, сколько на обработку детали.

Шпиндели с прямым приводом являются стандартом для современных токарных станков. Они могут достигать максимальной скорости вращения шпинделя в два раза быстрее, чем модели с ременным приводом, и, соответственно, лучше подходят для крупносерийного производства.

Все о соединениях

Шпиндель соединяет вращающуюся ось с заготовкой — но как?

Первоначально большинство токарных станков имели шпиндели с резьбой. Патроны и зажимы можно было навинтить на шпиндель, а затем использовать для закрепления заготовки. Однако при определенных условиях эти резьбовые шпиндели могли открутиться. Если оператор запускал шпиндель в обратном направлении, а затем пытался исправить свою ошибку слишком быстро, инерция заготовки приводила к тому, что она быстро отвинчивалась от шпинделя. Тогда патрон, заготовка и все, что к ней прикреплено, вращаясь, полетит из токарного станка, разбивая все и вся на своем пути.

Чтобы решить эту проблему, большинство современных токарных станков отказались от резьбовых шпинделей. Сегодня можно найти различные механизмы фиксации, разработанные для того, чтобы быстро, но надежно закрепить патроны и режущие инструменты на шпинделе, не опасаясь, что при резком обратном ходе они открутятся.

Кулачковые замки, стопорные болты и другие методы дают современным операторам больше уверенности в том, что ничего не отсоединится. Но самым распространенным методом крепления патронов к шпинделю является использование конуса.

В машинных конусах используется конический «наружный» фитинг, который вставляется в отверстие с внутренней резьбой. В некоторых конусах для скрепления деталей используется только трение, в других — штифт, винт или тяговое устройство в основании конуса для удержания двух деталей вместе.

Что нужно учитывать при выборе шпинделя для токарного станка

Вам нужен новый шпиндель для токарного станка? Большинство токарных станков имеют шпиндель определенного размера — они не являются полностью взаимозаменяемыми.

Возможно, вы сможете изменить соединения, добавить дополнительные приспособления, например, другой патрон, или найти адаптер для нового соединения шпинделя. Что бы вы ни делали, вам нужно помнить о нескольких вещах:

Размер — чем больше токарный станок, тем больше шпиндель. В частности, для токарных станков по металлу требуются сверхпрочные, усиленные шпиндели, способные выдержать вес тяжелых металлических заготовок. Если вы решили заменить или модернизировать свой шпиндель, не экономьте — покупайте то, что способно выдержать нагрузку.

Простота — MT (machine taper) у нас он известен как конус инструментальный, это стандартное соединение, но существуют и другие. И сами конусы бывают разных видов — есть стандартные машинные конусы, а также конусы Морзе, которые не имеют дополнительной защиты в виде дышла.

Скорость — учитывайте это соображение наряду с размером. Токарные станки имеют максимальную скорость вращения шпинделя. Маленьким токарным станкам может потребоваться высокоскоростной шпиндель, в то время как большие токарные станки будут меньше полагаться на скорость и больше на высокий крутящий момент.

Эти соображения относятся не только к токарным станкам по металлу; мастерские, использующие токарные станки по дереву, также должны должным образом заботиться о шпинделях своих станков. Большинство токарных станков по дереву не требуют таких же сверхмощных шпинделей, как высококлассные токарные станки с ЧПУ.

Уход за шпинделем

Шпиндель — это движущая сила вашего токарного станка. Не уделив внимание их обслуживанию вы рискуете получить поломку шпинделя и тогда ваш токарный станок станет бесполезным.

Балансировка — в большинстве шпинделей имеются установочные винты для поддержания равномерной балансировки и свободного вращения шпинделя. Обязательно проверьте и откалибруйте шпиндель при замене старого или модернизации имеющегося.

Смазка — шпиндели — это не просто место соединения; они включают в себя отшлифованные подшипники и внутренние детали, обеспечивающие бесперебойную работу всей системы. Большинство отказов шпинделей происходит не из-за большой нагрузки, а из-за плохого обслуживания и отсутствия смазки или охлаждающей жидкости, что приводит к блокировке и выходу из строя подшипников шпинделя.

Приобретайте сменные шпиндели или модернизацию у известных производителей. Старые шпиндели часто можно не заменять, а ремонтировать; воспользуйтесь услугами надежного ремонтного центра, чтобы быстро восстановить работоспособность токарного станка.

Заключение

Шпиндель токарного станка является важной частью любого нового или бывшего в употреблении токарного станка. При покупке, замене или самостоятельном ремонте старого шпинделя обязательно потратьте время и деньги, чтобы сделать работу правильно. Ваш токарный станок отблагодарит вас за это!

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «‎Токарный станок по дереву — своими руками!»‎ и «‎Реставрация станков — увлекательные видео»‎.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!

Шпиндель станка с ЧПУ | Техника и человек

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.

Принцип работы

Основой работы каждого станка является использование режущих инструментов. Благодаря устройству шпинделя, фрезу можно зафиксировать и обеспечить ее вращение. Шпиндель, в зависимости от технологических особенностей обработки, может функционировать в скоростном или силовом режиме. Все зависит от толщины среза материала при единичном контакте с режущим инструментом. Такой способ обработки чаще всего не требует особой точности. При работе в данном режиме от шпинделей требуется высокий показатель крутящего момента и достаточная мощность.

Такие приборы отличаются повышенной жесткостью и прочностью.

Принцип работы скоростных шпинделей основан на необходимости среза маленьких слоев обрабатываемых материалов. Для сохранения производительности устройства необходим повышенный скоростной режим работы. Такие шпиндели используются при чистовой обработке материалов, поэтому не требуют высокой мощности и увеличенной силы резания.

Питание шпинделя может быть организовано специальным электрическим мотором установленным рядом с ним. Частота вращения передается таким устройствам посредством зубчатой или ременной передачи. Подобные схемы характерны для приборов силового принципа действия.

Некоторые шпиндели по сути представляют собой вал электродвигателя, а все промежуточные передачи отсутствуют. Требования по балансировке комплектующих подобных устройств зачастую очень высокие. Почти всегда подобные шпиндели производятся в виде независимых приборов. Такая особенность конструкции позволяет устанавливать его любым удобным способом.

Скоростные и силовые шпиндели также различаются по типу крепления режущих инструментов. Для высокомощных устройств предусмотрены специальные переходные втулки конической формы. Сначала хвостовик фрезы фиксируется в этой втулке, а потом монтируется в отверстие шпинделя. В скоростных приборах режущий инструмент почти всегда устанавливается в цангу, которая, зажимается гайкой.

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.

шпиндель — Как это работает | Makinews

30 июня 2017 г. 15 апреля 2020 г. Makinews

Сегодня мы поговорим о шпинделе, что это такое и прежде всего как оно работает!

После краткого ознакомления с особенностями обрабатывающего центра сегодня мы с удовольствием поговорим об одном из его основных компонентов! Шпиндель является важным элементом, и мы можем найти его не только в обрабатывающих центрах, но и во всех других станках для удаления стружки.

Как мы уже говорили, шпиндель является наиболее важным механическим элементом в обрабатывающих центрах, а также в токарных, фрезерных, сверлильных станках и других станках, предназначенных для удаления стружки.

Шпиндель – это высокопроизводительный элемент! Шпиндель работает с высоким крутящим моментом (высокая мощность) на низкой скорости для фрезерных операций, таких как строгание. Он также работает с низким крутящим моментом (малая мощность) и высокой скоростью, когда нам нужно сверлить инструментами малого диаметра.

Обычно изготавливается из высокопрочной стали для установки на упорные и радиальные подшипники высокой точности.

Шпиндель обрабатывающего центра комплектуется губками, позволяющими удерживать режущий инструмент. Это устройство чрезвычайно важно для автоматической смены инструмента.

Широкое распространение получили также электрошпиндели, особенно шпиндели с прямой муфтой и электродвигателем, заменяющим шестерни трансмиссии. Эти электрошпиндели используются во всех случаях, когда угловая скорость превышает 10 000 об/мин.

Многообразие операций, выполняемых на обрабатывающих центрах, требует стандартного интерфейса между инструментом и шпинделем, чтобы можно было использовать устройство автоматической смены инструмента. Этот интерфейс представлен держателем инструмента.

Детали держателя инструмента

Вы можете различить две отличительные части этого элемента.

Коническая верхняя часть, которая будет соединена со шпинделем
Нижняя часть, куда будет крепиться инструмент.

Верхняя часть стандартизирована и доступна в двух версиях:

Версия HSK менее массивна, имеет большую статическую жесткость и большую динамику; с HSK мы можем получить большую осевую и радиальную точность; мы можем гарантировать более высокую безопасность оператора.

Таким образом, этот тип больше ориентирован на обработку, требующую высокой скорости, чем тип ISO. (скорости вращения 20000-40000 об/мин и дальше). В таких случаях очень высокие центробежные силы вызывают радиальное расширение намного больше, чем у массивной державки.

Шпиндель – Механическая часть обрабатывающего центра

Хотите получить больше информации о станках или о промышленном мире? Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам.

Свяжитесь с нами!

Если вы заинтересованы в покупке подержанного станка, вы можете легко просмотреть наш каталог на Makinate.com.

Как это работаетКупить и продать бывшие в употреблении промышленные станки, Makinate, шпиндель, держатель инструмента, бывшие в употреблении промышленные станки, бывшие в употреблении обрабатывающие центры

Шпиндель фрезерного станка с ЧПУ [Полное руководство по сборке] Шпиндель с ЧПУ является сердцем любого ЧПУ DIY. Он состоит из вращающегося узла с конусом, на котором могут быть установлены держатели инструментов. Двигатель шпинделя с ЧПУ с дополнительной трансмиссией вращает шпиндель с ЧПУ. Трансмиссия согласовывает диапазон оборотов двигателя шпинделя с ЧПУ с максимальной мощностью для оборотов шпинделя, которые идеально подходят для конкретных скоростей и подач разрезаемого материала.

Шпиндели бывают трех типов. Существуют картриджные шпиндели, которые представляют собой просто вращающийся узел без двигателя или трансмиссии. Тогда есть автономные шпиндели различных видов. Например, фрезерные станки с ЧПУ популярны среди любителей ЧПУ своими руками, особенно для фрезерных станков с ЧПУ. Автономные шпиндели объединяют в себе вращающийся узел и двигатель. Наконец, существуют сборные шпиндели, в которых такие детали, как подшипники шпинделя, устанавливаются (обычно) в чугунный корпус. Такая конструкция используется во фрезерном станке Bridgeport или во многих китайских импортных станках, таких как, например, RF-45.

Картридж шпинделя

Tormach BT-30 Картридж шпинделя с ЧПУ…

Картридж Шпиндель — это то, что использует почти каждый современный VMC. Их удобно заменять и восстанавливать, не прерывая работу станка, их удобнее производить, чем готовые шпиндели, и в целом они просто хорошо работают.

Вот разрез шпинделя картриджа, настроенного для ATC (автоматической смены инструмента), чтобы вы могли получить представление о компонентах:

Шпиндель картриджа ATC с ЧПУ…

Давайте рассмотрим роль каждого компонента:

Радиально-упорные подшипники: Этот конкретный шпиндель имеет два радиально-упорных подшипника и два радиальных шарикоподшипника (оранжевого цвета). Подшипники могут быть самой важной частью шпинделя и определять его максимальную скорость вращения, а также его жесткость и пригодность для ЧПУ.
Drawbar: Drawbar используется для «втягивания» держателя инструмента в конус шпинделя, отсюда и название.
Тарельчатые шайбы: это тип плоской пружины, предназначенной для поддержания натяжения дышла на держателе инструмента.
Вытяжная шпилька: это сменная деталь, которая ввинчивается в держатель инструмента. Зажим дышла захватывает тяговый штифт, чтобы дышло могло втянуть его в конус.
Зажим дышла: существуют разные конструкции, но Зажим дышла фиксирует дышло на тяговом шпильке, когда он вводит шпильку достаточно далеко в конус.
Ведущий шкив: двигатель или трансмиссия вращают шпиндель с помощью ведущего шкива. Показанная конструкция представляет собой зубчатый шкив, но доступно множество стилей.

Амбициозные мастера ЧПУ могут спроектировать и изготовить свои собственные картриджи шпинделя, но гораздо проще купить один. Есть высококачественные (по крайней мере, для рынка DIY) картриджи, доступные по разумным ценам от таких компаний, как Tormach.

Вы даже можете найти бывшие в употреблении шпиндели для картриджей от VMC в таких местах, как eBay. Просто имейте в виду, что если они не в хорошем состоянии, замена одних только подшипников для коммерческого VMC будет очень дорогой. Если конус поврежден или имеется чрезмерный износ, требующий повторной обработки, вы столкнетесь с очень дорогостоящим проектом.

Автономные шпиндели

Обрезной фрезер Makita: шпиндель 1 1/4 HP с высокой скоростью вращения примерно за 90 долларов… В таком агрегате, как Makita RT0701CR, изображенном выше, есть что понравиться:

1,25 л.с.: Это достаточная мощность для весового станка и жесткости рамы, которых вы, вероятно, достигнете в проекте с ЧПУ своими руками.
Диапазон скоростей от 10 000 до 30 000 об/мин довольно широк.
Легко монтируется с помощью простого зажима шпинделя. Вы даже можете установить его сбоку от существующего шпинделя, чтобы получить более высокий диапазон оборотов.

Есть и недостатки:

Державка несъемная. Шпиндель имеет цангу, которая обычно принимает хвостовик инструмента только 1 размера, и нет быстросменных держателей инструмента. Ручная смена инструмента происходит довольно медленно, и вы можете забыть об автоматической смене инструмента.
и аналогичные шпиндели могут быть очень шумными, хотя это не является универсальным.

Сборные шпиндели

В старых ручных фрезерных станках мы часто встречаем то, что я называю «Сборные шпиндели». С этими шпинделями труднее всего работать и модифицировать, поскольку они буквально встроены прямо в отливку головки шпинделя и не оставляют много места для модификации.

С учетом сказанного, общий подход состоит в том, чтобы, по крайней мере, прижать подвижные иглы для большей жесткости. Другой распространенной модификацией является переход от зубчатых передач (действительно шумных и медленных!) к ременной передаче.

Конусы, тяги и держатели инструментов

Помимо типа шпинделя, еще одно важное соображение связано с конусами, тягами и держателями инструментов. Из обсуждения выше вы должны иметь хоть какое-то представление о том, что такое дышло и резцедержатель. Конус шпинделя относится к размеру и типу держателя инструмента, который подходит к шпинделю. Например, конус R8, представленный на оригинальных ручных фрезерных станках Bridgeport, очень популярен.

Существует огромное количество вариантов конуса шпинделя, поэтому я сосредоточусь только на двух наиболее распространенных для фрезерных станков с ЧПУ «Сделай сам»: R8 и BT 30. Вот чертеж CAD обоих:

BT-30 вверху и R8 внизу…

А вот их фото рядом:

R8 слева, BT30 справа…

Должно быть совершенно ясно, что BT -30 круче. Это предпочтительнее для приложений более высокого уровня, но R8 достаточно для большинства фрезерных станков с ЧПУ DIY. Есть еще много возможностей, и мы подробно расскажем о компромиссах в нашей статье о шпинделе, тяговом брусе и устройстве смены инструмента.

Выбор шпинделя ЧПУ для самостоятельной сборки

Правильный выбор шпинделя для вашего проекта ЧПУ «Сделай сам» начинается с составления набора сценариев того, как вы хотите использовать станок. При принятии решения важно понимать ряд факторов:

Какие материалы вы собираетесь резать на станке? Требования к скорости вращения для твердых металлов немного отличаются от требований для мягких материалов, таких как дерево и пластик.
Резаки какого размера вы будете использовать?
Потребуется ли вам когда-нибудь устройство автоматической смены инструмента? Вокруг этого будет принято много решений.

В общем, старайтесь выбирать так, чтобы можно было использовать как можно больше недорогих готовых аксессуаров. Вместо того, чтобы выбирать экзотический конус шпинделя, выберите что-то обычное, чтобы вы могли дешево купить держатели инструментов.

У нас есть серия статей о разработке идеального настольного мини-завода с ЧПУ, в которой подробно рассматриваются все эти конструктивные решения. Чтобы получить информацию о шпинделях, начните здесь:

[Настольный мини-фрезерный станок с ЧПУ Ultimate, часть 7: шпиндель, дышло и устройство смены инструмента]

И здесь:

[ Настольный мини-фрезерный станок с ЧПУ, часть 8: шпиндель для нашей мельницы]

Конструкция шпинделя

Конструкция шпинделя — это то, чем я был очарован и потратил много времени на изучение. Реальность такова, что большинству мастеров ЧПУ, работающих своими руками, не нужно об этом знать. Купите себе хороший патронный шпиндель. Преобразуйте существующую мельницу с зубчатой передачи на ременную. Или используйте автономный шпиндель. Ни один из этих проектов не требует от вас очень много знаний о Spindle Design.

Но если вам интересно максимизировать производительность, выйти за рамки возможного и вообще создать много работы (хотя и интересной!) для себя, вам следует немного углубиться в эту область. Я собрал все свои заметки об этом, поскольку они относятся к работе с ЧПУ своими руками, в одной статье из двух частей, чтобы сэкономить ваше время и проблемы:

[Шпиндель фрезерного станка с ЧПУ: подшипники, ременный привод, VFD, ATC и примечания по дизайну]

Просто будьте осторожны — это глубокие воды с множеством акул, которые редко исследуются любителями ЧПУ своими руками.