소개
새로운 유형의 스핀들 구성 요소인 전기 스핀들은 기계 공구 스핀들 기능과 모터 기능을 통합하여 "제로 전송" 솔루션을 제공합니다. 이 설계는 기존 기계 스핀들의 작업 모드를 변경할 뿐만 아니라 현대 CNC 기계 공구에서 상당한 이점을 보여줍니다. 이 기사에서는 전기 스핀들과 기계 스핀들의 구조, 이점 및 비교를 살펴보고 CNC 기계 공구에서 전기 스핀들의 적용을 분석합니다.
전기 스핀들의 구조 및 작동 원리
전기 스핀들은 스핀들 내부에 모터를 직접 통합한 구성 요소입니다. 주로 전기 스핀들 본체와 그 부속품(예: 고주파 주파수 변환 장치, 오일 미스트 윤활 장치, 냉각 장치, 내장 인코더, 툴 체인저)을 포함합니다. 전기 스핀들의 설계 특징은 다음과 같습니다.
내장 모터: 중공 모터 로터는 스핀들에 직접 설치되고 스테이터는 냉각 슬리브를 통해 스핀들 박스에 고정됩니다. 전원이 켜진 후 로터는 스핀들을 회전시켜 필요한 작업 속도와 토크를 달성합니다.
"제로 트랜스미션" 디자인: 벨트, 기어 또는 커플링의 전달 링크가 생략되어 전기 스핀들이 직접 구동될 수 있습니다. 이 설계는 중간 전달 장치의 복잡성을 줄이고 시스템의 안정성과 정확성을 향상시킵니다.
전기 스핀들의 장점
고속 및 고정밀: 중간 속도 변경 및 전달 장치가 제거되어 전기 스핀들은 구조가 컴팩트하고 가벼우며 소음이 적고 진동이 적으며 관성 모멘트가 작습니다. 고정 각도에서 고속, 가속 및 빠른 시작 및 정지를 달성할 수 있어 고속 절삭 및 정밀 가공 요구 사항에 적합합니다. 전기 스핀들은 또한 AC 주파수 변환 및 벡터 제어 기술을 사용하여 무한한 속도 변경을 달성하여 다양한 작업 조건 및 부하 변화의 요구를 충족합니다.
모듈성과 표준화: 전기 스핀들의 내장 모터 구조는 기계 공구의 전송 시스템 및 전체 구조와 독립적으로 작동하여 완전한 기능을 갖춘 "스핀들 유닛"을 형성합니다. 이 모듈식 설계는 기계 공구 구조의 표준화 및 연속 생산을 촉진하고, R&D 및 생산 주기를 단축하며, 제조 비용을 절감합니다.
고급 공작 기계의 요구 사항에 맞게 조정: 고속, 고정밀의 우수한 성능을 갖춘 전기 스핀들은 하이엔드 CNC 공작 기계(예: 평행 운동 공작 기계, 5면체 가공 센터, 소형 및 마이크로 홀 가공 기계)의 스핀들에 대한 특수 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 이 고성능 스핀들은 고정밀 및 고속 가공에서 고유한 장점을 보여줍니다.
기계식 스핀들의 특징과 한계
기계식 스핀들은 스핀들, 베어링, 전달 부품(기어나 풀리 등)으로 구성되며, 스핀들은 외부 모터와 중간 전달 장치에 의해 회전하도록 구동됩니다. 기계식 스핀들의 특성은 다음과 같습니다.
큰 출력 토크: 기계식 스핀들은 중간 전달 장치를 통해 큰 출력 토크와 전력을 제공할 수 있습니다. 일반적으로 강철, 철 및 기타 중금속 가공에 사용됩니다.
비교적 낮은 속도와 정확도: 중간 전달 링크가 존재하기 때문에 기계 스핀들의 속도, 정확도 및 안정성이 비교적 낮습니다. 고속으로 작동할 때 미끄러지기 쉽고, 큰 소음이 나고, 진동이 발생하여 가공 품질과 효율성에 영향을 미칩니다.
결론
기사에 따른 요약 FAQ
1. 전기 스핀들이란 무엇인가요?
2. 전기 스핀들의 주요 장점은 무엇입니까?
3. 전기 스핀들은 공작 기계 구조와 생산 모드를 어떻게 변화시키나요?
4. 기계식 스핀들의 한계는 무엇입니까?
5. 고급 CNC 공작 기계에서 전기 스핀들의 응용 분야는 무엇입니까?
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