Введение
В современной обработке электрический шпиндель является ключевым компонентом для достижения высокоточной обработки и эффективного производства. Понимание структуры электрического шпинделя, функций и требований к двигателю шпинделя, конфигурации подшипников, системы смазки и охлаждения имеет важное значение для обеспечения эффективной работы электрического шпинделя. Так какова структура электрического шпинделя?
Конструктивная форма шпинделя ЧПУ
Две основные конструктивные формы шпинделя фрезерного станка с ЧПУ:
-
Двигатель установлен между передним и задним подшипниками шпинделя.
Эта структурная форма электрошпинделя имеет две передние и задние опоры. Благодаря относительно небольшому осевому размеру общая жесткость шпинделя лучше, а мощность более значительна. Такая конструкция особенно подходит для высокоскоростных станков с ЧПУ и может обеспечить отличную устойчивость и жесткость.
-
Двигатель установлен за задним подшипником шпинделя.
В этой конструкции двигатель и шпиндельная коробка расположены в осевом направлении шпинделя. Такая конструкция позволяет эффективно сократить радиальный размер переднего конца шпинделя, что благоприятно сказывается на рассеивании тепла двигателя. Тем не менее, осевая длина шпинделя относительно велика. Поэтому эта структурная форма часто используется в небольших высокоскоростных станках с ЧПУ.
Двигатель шпинделя
Двигатель шпинделя является неотъемлемой частью электрошпинделя, и его технические параметры напрямую определяют производительность электрошпинделя. В настоящее время существует два распространенных типа двигателей электрошпинделя:
Синхронный двигатель переменного тока
Синхронные двигатели переменного тока имеют меньший объем, меньшее время запуска, большую мощность и крутящий момент при том же крутящем моменте, а также меньшие потери мощности ротора, что может эффективно улучшить тепловые характеристики электрошпинделей. Поэтому они подходят для высокоскоростных электрошпинделей.
Асинхронный двигатель переменного тока
Асинхронные двигатели переменного тока имеют умеренную цену, высокие предельные скорости, просты в обслуживании и имеют простые системы управления. Хотя их производительность может быть лучше, чем у синхронных двигателей, они все же имеют преимущества в некоторых приложениях.
Подшипники шпинделя
Подшипники шпинделя являются одним из основных компонентов электрошпинделей, которые напрямую влияют на высокую скорость и точность электрошпинделей. При выборе подшипников следует учитывать следующие моменты:
Керамические шарикоподшипники
Керамические шарикоподшипники изготавливаются из термостойких керамических материалов с низкой плотностью, которые могут значительно увеличить предельную скорость, имея при этом меньший подъем температуры и большую жесткость. Радиально-упорные керамические шарикоподшипники часто выбираются для поддержки электрошпинделей из-за их высокоскоростных характеристик и большой несущей способности.
Магнитные подшипники
Магнитные подшипники не имеют механического контакта благодаря интеллектуальному управлению, могут достигать скорости, вдвое превышающей скорость роликовых подшипников, и подходят для сверхскоростных, мощных станков. Однако из-за высокой стоимости производства и проблем с нагревом область применения узка.
Смазка электрошпинделя
Смазка электрошпинделя в основном образует смазочную масляную пленку на поверхности трения подшипника через смазку, снижает износ и трение и обеспечивает хорошую работу. Смазка также помогает рассеивать тепло и поддерживать среднюю рабочую температуру подшипника. Правильная смазка может продлить срок службы подшипника и повысить эффективность работы электрошпинделя.
Электрическая система охлаждения шпинделя
Электрический шпиндель будет генерировать много тепла во время высокоскоростной работы, поэтому необходимо спроектировать эффективную систему охлаждения. Основные меры охлаждения включают:
Охлаждающее устройство
Охлаждающее устройство установлено на внешней стенке электрошпинделя, что позволяет поддерживать низкую температуру электрошпинделя во время работы за счет циркуляции охлаждающей жидкости, что позволяет избежать повреждений, вызванных чрезмерной температурой.
Кодировщик
Энкодер используется для точного управления электрошпинделем, осуществления автоматической смены инструмента, управления пусковым и остановочным состоянием шпинделя АТС, нарезания резьбы метчиком и других функций.
Автоматический сменщик инструмента
Установка автоматического устройства смены инструмента на электрошпиндель может повысить эффективность работы обрабатывающего центра.
Метод выбора инструмента
Для высокоскоростной обработки вместо традиционных инструментов, отвечающих требованиям высокой скорости, следует использовать высокоскоростные инструменты, соответствующие условиям обработки.
Высокочастотное устройство преобразования частоты
Для достижения высокой скорости вращения электрошпинделя в десятки тысяч или даже сотни тысяч оборотов в минуту требуется высокочастотное устройство преобразования частоты, а выходная частота преобразователя частоты должна достигать тысяч или нескольких тысяч герц.
Заключение
Понимание структурной формы электрошпинделя, функций и требований к двигателю шпинделя, конфигурации подшипников, системы смазки и охлаждения имеет решающее значение для оптимизации производительности электрошпинделя. Каждый компонент играет важную роль в общей работе электрошпинделя. Благодаря разумному выбору и конфигурации можно улучшить стабильность, эффективность и срок службы электрошпинделя.
Краткий FAQ по статье
В1: Каковы две основные конструктивные формы электрошпинделей?
A1: Основные конструктивные формы электрошпинделей включают двигатель, установленный между передним и задним подшипниками шпинделя, что подходит для высокоскоростных станков с ЧПУ, и двигатель, установленный за задним подшипником шпинделя, что подходит для небольших высокоскоростных станков с ЧПУ.
В2: Каковы основные различия между синхронными и асинхронными двигателями?
A2: Синхронные двигатели имеют небольшие размеры, короткое время запуска, высокую мощность и крутящий момент, а также низкие потери мощности ротора, что делает их пригодными для высокоскоростных электрошпинделей; в то время как асинхронные двигатели имеют умеренную цену, высокую предельную скорость и просты в обслуживании, что делает их пригодными для некоторых применений.
В3: Какие типы подшипников наиболее распространены для электрошпинделей?
A3: Обычные типы подшипников электрошпинделя включают керамические шарикоподшипники и магнитные подвесные подшипники. Керамические шарикоподшипники подходят для высокоскоростных применений, в то время как магнитные подшипники подходят для сверхскоростных и высокомощных станков.
В4: Какова основная цель смазки электрошпинделя?
A4: Основной целью смазки электрошпинделя является снижение износа и трения подшипников, обеспечение их хорошей работы и отвод тепла.
В5: Каковы основные меры по охлаждению системы электрошпинделя?
A5: Система охлаждения электрошпинделя в основном включает в себя охлаждающее устройство, встроенный импульсный энкодер, автоматическое устройство смены инструмента, подходящий метод зажима инструмента и высокочастотное устройство преобразования частоты.
- RicoCNC имеет команду профессионалов, которые занимаются проектированием, производством, продажей и обслуживанием электрошпинделей на протяжении многих лет. Наша компания принимает на закупку различные типы шпинделей с ЧПУ.
Двигатели шпинделя с ЧПУ с водяным охлаждением
двигатели шпинделя с ЧПУ с воздушным охлаждением
Эдвигатели шпинделя ленточнопильно-обвязочной машины dge.
- Если вам нужен шпиндель с ЧПУ, свяжитесь с нами.
