Quais são os componentes de um fuso?

O fuso CNC está processando

Introdução

 
Na usinagem moderna, o fuso elétrico é um componente essencial para obter usinagem de alta precisão e produção eficiente. Entender a estrutura do fuso elétrico, as funções e os requisitos do motor do fuso, a configuração do rolamento, o sistema de lubrificação e o sistema de resfriamento é essencial para garantir a operação eficiente do fuso elétrico. Então, qual é a estrutura do fuso elétrico?
Estrutura do fuso CNC

A forma estrutural do fuso CNC

 

Duas formas estruturais principais do fuso do roteador CNC:

 
  • O motor é instalado entre os rolamentos dianteiro e traseiro do eixo
 
Esta forma estrutural do fuso elétrico tem dois suportes dianteiros e traseiros. Devido ao tamanho axial relativamente pequeno, a rigidez geral do fuso é melhor, e a potência é mais significativa. Este design é particularmente adequado para máquinas-ferramentas CNC de alta velocidade e pode fornecer excelente estabilidade e rigidez.
 
  • O motor é instalado atrás do rolamento traseiro do eixo.
 
Neste design, o motor e a caixa do fuso são dispostos na direção axial do fuso. Esta estrutura pode efetivamente encurtar o tamanho radial da extremidade frontal do fuso, o que é benéfico para a dissipação de calor do motor. Ainda assim, o comprimento axial do fuso é relativamente grande. Portanto, esta forma estrutural é frequentemente usada em pequenas máquinas-ferramentas CNC de alta velocidade.
 

Motor de fuso

 
O motor do fuso é um componente essencial do fuso elétrico, e seus parâmetros técnicos determinam diretamente o desempenho do fuso elétrico. Atualmente, existem dois tipos comuns de motores de fuso elétrico:
 

Motor síncrono CA

 
Motores síncronos CA têm um volume menor, menor tempo de inicialização, maior potência e torque no mesmo torque e menor perda de potência do rotor, o que pode efetivamente melhorar o desempenho térmico de fusos elétricos. Portanto, eles são adequados para fusos elétricos de alta velocidade.
 

Motor assíncrono CA

 
Motores assíncronos CA têm preço moderado, altas velocidades limite, são fáceis de manter e têm sistemas de controle simples. Embora seu desempenho possa ser melhor do que o de motores síncronos, eles ainda têm vantagens em algumas aplicações.
 

Rolamentos do fuso

 
Os rolamentos do fuso são um dos principais componentes dos fusos elétricos, que afetam diretamente a alta velocidade e a alta precisão dos fusos elétricos. Os seguintes pontos devem ser observados ao selecionar rolamentos:
 

Rolamentos de esferas de cerâmica

 
Rolamentos de esferas de cerâmica são feitos de materiais cerâmicos de baixa densidade e resistentes a altas temperaturas, o que pode aumentar significativamente a velocidade limite, ao mesmo tempo em que tem um aumento menor de temperatura e maior rigidez. Rolamentos de esferas de cerâmica de contato angular são frequentemente selecionados para suportar fusos elétricos devido ao seu desempenho de alta velocidade e forte capacidade de carga.
 

Rolamentos magnéticos

 
Os rolamentos magnéticos não alcançam contato mecânico por meio de controle inteligente, podem atingir o dobro da velocidade dos rolamentos e são adequados para máquinas-ferramentas de ultra-alta velocidade e alta potência. No entanto, devido ao alto custo de fabricação e problemas de aquecimento, a faixa de aplicação é estreita.
 

Lubrificação do fuso elétrico

 
A lubrificação do fuso elétrico forma principalmente uma película de óleo lubrificante na superfície de fricção do mancal através do lubrificante, reduz o desgaste e o atrito e garante uma boa operação. A lubrificação também ajuda a dissipar o calor e a manter a temperatura média de trabalho do mancal. A lubrificação adequada pode estender a vida útil do mancal e melhorar a eficiência operacional do fuso elétrico.
 

Sistema de refrigeração do fuso elétrico

 
O fuso elétrico gerará muito calor durante a operação em alta velocidade, então é necessário projetar um sistema de resfriamento eficaz. As principais medidas de resfriamento incluem:
 

Dispositivo de resfriamento

 
O dispositivo de resfriamento é instalado na parede externa do fuso elétrico, o que pode manter o fuso elétrico em baixa temperatura durante a operação, circulando o líquido de arrefecimento para evitar danos causados por temperatura excessiva.
 

Codificador

 
O codificador é usado para controlar com precisão o fuso elétrico, realizar troca automática de ferramentas, controlar o estado de partida e parada do fuso ATC, roscar, rosquear e outras funções.
 

Trocador automático de ferramentas

 
A instalação de um trocador automático de ferramentas no fuso elétrico pode melhorar a eficiência de trabalho do centro de usinagem.
 

Método de seleção de ferramentas

 
Para necessidades de usinagem de alta velocidade, ferramentas de alta velocidade que atendam às condições de usinagem devem ser usadas em vez de ferramentas tradicionais para atender aos requisitos de alta velocidade.
 

Dispositivo de conversão de frequência de alta frequência

 
Para atingir a alta velocidade do fuso elétrico de dezenas de milhares ou mesmo centenas de milhares de revoluções por minuto, é necessário um dispositivo de conversão de frequência de alta frequência, e a frequência de saída do conversor de frequência deve atingir milhares ou vários milhares de hertz.
Estrutura do motor do fuso CNC

Conclusão

Entender a forma estrutural do fuso elétrico, as funções e requisitos do motor do fuso, configuração do rolamento, sistema de lubrificação e sistema de resfriamento é crucial para otimizar o desempenho do fuso elétrico. Cada componente desempenha um papel importante na operação geral do fuso elétrico. Por meio de seleção e configuração razoáveis, a estabilidade, eficiência e vida útil do fuso elétrico podem ser melhoradas.

Resumo FAQ com base no artigo

P1: Quais são as duas principais formas estruturais dos fusos elétricos?

A1: As principais formas estruturais dos fusos elétricos incluem o motor instalado entre os rolamentos dianteiro e traseiro do fuso, que é adequado para máquinas-ferramentas CNC de alta velocidade, e o motor instalado atrás do rolamento traseiro do fuso, que é adequado para pequenas máquinas-ferramentas CNC de alta velocidade.

P2: Quais são as principais diferenças entre motores síncronos e motores assíncronos?

A2: Os motores síncronos são pequenos em tamanho, têm um tempo de partida curto, alta potência e torque e baixa perda de potência do rotor, tornando-os adequados para fusos elétricos de alta velocidade; enquanto os motores assíncronos têm preço moderado, têm uma alta velocidade limite e são fáceis de manter, tornando-os adequados para algumas aplicações.

Q3: Quais são os tipos comuns de rolamentos para fusos elétricos?

A3: Os tipos comuns de rolamentos de fuso elétrico incluem rolamentos de esferas de cerâmica e rolamentos de suspensão magnética. Os rolamentos de esferas de cerâmica são adequados para aplicações de alta velocidade, enquanto os rolamentos magnéticos são adequados para máquinas-ferramentas de ultra-alta velocidade e alta potência.

Q4: Qual é o principal objetivo da lubrificação do fuso elétrico?

A4: O principal objetivo da lubrificação do fuso elétrico é reduzir o desgaste e o atrito do rolamento, garantir seu bom funcionamento e ter um efeito de dissipação de calor.

Q5: Quais são as principais medidas do sistema de refrigeração do fuso elétrico?

A5: O sistema de resfriamento do fuso elétrico inclui principalmente um dispositivo de resfriamento, um codificador de pulso integrado, um trocador automático de ferramentas, um método de fixação de ferramentas adequado e um dispositivo de conversão de frequência de alta frequência.

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