Hoe een spil te selecteren?

Bij het ontwikkelen van efficiënte processen richten veel machinisten en programmeurs zich eerst op gereedschapsselectie. Het is waar dat gereedschap vaak een groot verschil kan maken in bewerkingstijd, snelheden en voedingen, maar wist u dat de spil van uw machine een even groot effect kan hebben? De poten van elke CNC-machine, spindels, bestaan ​​​​uit een motor, een tapsheid voor het vasthouden van gereedschappen en een as die alle componenten bij elkaar houdt. Vaak aangedreven door elektriciteit, draaien spindels op een as die zijn input ontvangt van de CNC-controller van de machine.

Waarom is het kiezen van de juiste spindel belangrijk?

Het kiezen van de juiste spindel om uw werkstuk mee te bewerken is van zeer groot belang voor een succesvolle productierun. Aangezien de gereedschapsopties blijven groeien, is het belangrijk om te weten welke gereedschappen uw spil kan gebruiken. Gereedschappen met een grote diameter, zoals grote vingerfrezen of vlakfrezen, vereisen doorgaans lagere spilsnelheden en nemen diepere sneden om grote hoeveelheden materiaal te verwijderen. Deze toepassingen vereisen de hoogste stijfheid van de machine en vereisen een spindel met een hoog koppel.

Daarentegen hebben gereedschappen met een kleinere diameter een spindel met een hogere snelheid nodig. Hogere snelheden en voedingen zorgen voor betere oppervlakteafwerkingen en worden gebruikt in een verscheidenheid aan toepassingen. Een goede vuistregel is dat een vingerfrees die een halve inch of kleiner is, goed zal draaien met een lager koppel.

Soorten CNC-spindels

Nadat je hebt ontdekt waar je op moet letten in een spindel, is het tijd om meer te weten te komen over je verschillende opties. Spindels variëren meestal door het type, de stijl van de taper of de grootte ervan. De taper is het conische gedeelte van de gereedschapshouder dat in de opening van de spil past. Elke spil is ontworpen om te passen bij een bepaalde taps toelopende stijl en maat.

CAT- en BT-houders

Dit is de meest gebruikte houder voor frezen in de Verenigde Staten. Aangeduid als "V-flenshouders", hebben beide stijlen een retentieknop of trekbout nodig om in de machinespil te worden vastgezet. De BT (metrische stijl) is populair in het buitenland.

HSK-houders

Dit type houder is een Duitse standaard die bekend staat als "holle schachtconus". Het taps toelopende gedeelte van de houder is veel korter dan zijn tegenhangers. Het grijpt ook op een andere manier in de spil en vereist geen trekbout of retentieknop. De HSK-houder wordt gebruikt om herhaalbaarheid en een langere standtijd te creëren, met name bij High Efficiency Frezen (HEM)-toepassingen.

Al deze houders hebben voordelen en beperkingen, waaronder prijs, nauwkeurigheid en beschikbaarheid. De juiste selectie hangt grotendeels af van uw toepassingsvereisten.

Koppel versus paardenkracht

Koppel wordt gedefinieerd als een kracht loodrecht op de rotatieas over een afstand. Het is belangrijk om een ​​hoog koppel te hebben bij het gebruik van een vingerfrees groter dan ½ inch, of bij het bewerken van een moeilijk materiaal zoals Inconel. Koppel helpt kracht achter de snijactie van het gereedschap te zetten.

Horsepower verwijst naar de hoeveelheid werk die wordt gedaan. Paardenkracht is belangrijk voor vingerfrezen met een kleinere diameter en gemakkelijk te bewerken materialen zoals aluminium.

Je kunt koppel zien als een tractor:het kan niet erg snel gaan, maar er zit veel kracht achter. Zie paardenkracht als een raceauto:hij kan erg snel gaan, maar kan niet trekken of duwen.

Torque-Horsepower-diagram

Elke machine en spil moet worden geleverd met een koppelkaart. Deze grafieken zullen u helpen te begrijpen hoe u uw spil kunt maximaliseren voor koppel of paardenkracht, afhankelijk van wat u nodig heeft:

Juiste spindelmaat

De grootte van de spil- en schachtconus komt overeen met het gewicht en de lengte van de gebruikte gereedschappen, evenals met het materiaal dat u wilt bewerken. CAT40 is de meest gebruikte spindel in de Verenigde Staten. Deze spindels zijn ideaal voor het gebruik van gereedschappen met een frees met een diameter van ½ inch of kleiner in welk materiaal dan ook. Als u overweegt een vingerfrees van 1 inch te gebruiken in een materiaal als Inconel of Titanium, is een CAT50 een meer geschikte keuze. Hoe groter de tapse hoek, hoe meer koppel de spindel kan.

Hoewel het kiezen van het juiste gereedschap voor uw toepassing belangrijk is, is het kiezen van een gereedschap dat uw spil kan gebruiken van het grootste belang voor het succes van de bewerking. Als u weet hoeveel koppel nodig is, kunnen machinisten veel kopzorgen besparen.