В чем разница между электрическим шпинделем и традиционным механическим шпинделем?

Введение

Как новый тип шпиндельного компонента, электрошпиндель обеспечивает решение «нулевой передачи» путем интеграции функции шпинделя станка с функцией двигателя. Такая конструкция не только изменяет режим работы традиционных механических шпинделей, но и демонстрирует его значительные преимущества в современных станках с ЧПУ. В этой статье будут рассмотрены структура, преимущества и сравнение электрошпинделя с механическим шпинделем, а также проанализировано применение электрошпинделя в станках с ЧПУ.

Устройство и принцип работы электрошпинделя

Электрошпиндель — это компонент, который напрямую интегрирует двигатель внутри шпинделя. Он в основном включает в себя корпус электрошпинделя и его принадлежности, такие как высокочастотное устройство преобразования частоты, масляный туманообразующий смазочный аппарат, охлаждающее устройство, встроенный энкодер и устройство смены инструмента. Конструктивные особенности электрошпинделя следующие

Встроенный мотор: Полый ротор двигателя устанавливается непосредственно на шпиндель, а статор фиксируется в шпиндельной коробке через охлаждающую втулку. После включения питания ротор приводит шпиндель во вращение, тем самым достигая требуемой рабочей скорости и крутящего момента.

Конструкция «нулевой передачи»: Передаточная связь ремней, шестерен или муфт исключена, так что электрошпиндель может приводиться в действие напрямую. Такая конструкция снижает сложность промежуточного передаточного устройства и повышает стабильность и точность системы.

Преимущества электрошпинделя

Высокая скорость и высокая точность: Благодаря устранению промежуточных устройств изменения скорости и трансмиссии электрошпиндель обладает характеристиками компактной структуры, легкого веса, низкого уровня шума, низкой вибрации и малого момента инерции. Он может достигать высокой скорости, ускорения и быстрого запуска и остановки под фиксированным углом, что делает его пригодным для высокоскоростной резки и точной обработки. Электрошпиндель также использует технологию преобразования частоты переменного тока и векторного управления для достижения бесконечного изменения скорости, чтобы соответствовать требованиям различных рабочих условий и изменениям нагрузки.

Модульность и стандартизация: Встроенная структура двигателя электрошпинделя делает его независимым от системы трансмиссии и общей структуры станка, образуя полностью функциональный «шпиндельный узел». Такая модульная конструкция способствует стандартизации и серийному производству структур станка, сокращает цикл НИОКР и производства, а также снижает производственные затраты.

Адаптация к требованиям высококлассных станков: Благодаря своим превосходным характеристикам высокой скорости и высокой точности электрошпиндель может соответствовать особым требованиям высококлассных станков с ЧПУ (таких как станки с параллельным движением, обрабатывающие центры с пятигранной головкой, станки для обработки малых и микроотверстий) для шпинделей. Этот высокопроизводительный шпиндель демонстрирует уникальные преимущества в высокоточной и высокоскоростной обработке.

Особенности и ограничения механических шпинделей

Механический шпиндель состоит из шпинделя, подшипников и передаточных частей (таких как шестерни или шкивы), а вращение шпинделя осуществляется внешним двигателем и промежуточным передаточным устройством. Характеристики механического шпинделя включают в себя:

Большой выходной крутящий момент: Механический шпиндель может обеспечить большой выходной крутящий момент и мощность через промежуточное передаточное устройство. Обычно используется при обработке стали, железа и других тяжелых металлов.

Относительно низкая скорость и точность: Из-за наличия промежуточного звена передачи скорость, точность и устойчивость механического шпинделя относительно низкие. При работе на высокой скорости легко проскальзывать, создавать громкие шумы и вибрировать, что влияет на качество и эффективность обработки.

Заключение

Электрический шпиндель обеспечивает значительные технические преимущества в качестве основного компонента современных станков с ЧПУ. Он преодолевает недостатки традиционных механических шпинделей на высоких скоростях за счет конструкции прямого привода «нулевая передача» и улучшает общую производительность станка. С развитием технологии ЧПУ и ростом спроса на высокопроизводительные станки роль электрических шпинделей в повышении точности и эффективности обработки будет становиться все более важной.

Краткий FAQ по статье

1. Что такое электрошпиндель?

Электрошпиндель — это новый компонент шпинделя, который напрямую интегрирует двигатель внутрь шпинделя, обеспечивая решение «нулевой передачи» для достижения необходимой рабочей скорости и крутящего момента посредством прямого привода.

2. Каковы основные преимущества электрошпинделя?

Электрошпиндель обладает такими преимуществами, как высокая скорость, высокая точность, низкий уровень шума, низкая вибрация, малые моменты инерции и т. д. В то же время он поддерживает бесступенчатое изменение скорости, адаптируется к различным условиям работы и изменениям нагрузки, а также отвечает требованиям высокоскоростной резки и точной обработки.

3. Как электрошпиндель меняет конструкцию станка и режим производства?

Электрошпиндель делает конструкцию станка более модульной за счет конструкции встроенного двигателя, способствует стандартизации и серийному производству, сокращает цикл НИОКР и производства, а также снижает производственные затраты.

4. Каковы ограничения механических шпинделей?

Скорость, точность и устойчивость механического шпинделя относительно плохие. При работе на высокой скорости он легко проскальзывает, издает громкие звуки и вибрирует, что влияет на качество и эффективность обработки. Его можно использовать только для обработки твердых материалов, таких как тяжелые металлы.

5. Каковы области применения электрошпинделей в высокопроизводительных станках с ЧПУ?

Электрошпиндели подходят для высокопроизводительных станков с ЧПУ, таких как станки с параллельным движением, пятигранные обрабатывающие центры, а также станки с малыми и микроотверстиями. Они могут соответствовать уникальным требованиям высокой скорости и высокой точности.

Применение шпинделей с водяным охлаждением

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.