Elektrische spindel uitgelegd: Typen, voordelen en industriële toepassingen

Naarmate steeds meer werktuigmachines zich ontwikkelen in de richting van hoge snelheid, hoge precisie, hoge efficiëntie, hoge intelligentie en functionele integratie. Kwaliteitscomponenten bepalen niet alleen de levensduur van de elektrische spindel, maar ook hoe de spindel omgaat met snelheid, koppermoment en trilling. Naast het feit dat de elektrische spindelmotor beter is voor energieverbruik, is balanceren om hoge-snelheid operatie en goede productkwaliteit te bereiken essentieel. Het is bewezen dat ingebouwde spindels veel langer duren dan de conventionele.

Wanneer u begint met het onderzoeken van spindeltechnologie, vindt u de gemotoriseerde spindel vaak in het midden van de discussie, en het kan verwarrend zijn, vooral met de afkortingen die vrij stromen. Een overzicht van belangrijke overwegingen bij het onderzoeken van een CNC-bewerkingscentrum's elektrische spindel, we zullen de hoogtepunten van de structuur, technisch, en enkele componentenfuncties behandelen.

De gemotoriseerde spindel als de draaiende eenheid
In de moderne werktuigmachine-industrie, is de spindel de draaias en het centrum van de werktuigmachine. Artikelen worden vaak gebruikt om te verwijzen naar de gehele draaiende eenheid. De draaiende eenheid omvat niet alleen de m-spindel en zijn lagers, maar ook eventuele accessoires eromheen, zoals spanklemmen, cilinders, etc.
In de moderne werktuigmachine-industrie, is een spindel de draaias van de werktuigmachine, en de spindel wordt meestal als het centrum ontworpen. Deze centrale draaiende eenheid wordt de spindel of artikel genoemd, en zijn bereik omvat de mandrel, lagers en omringende onderdelen. Vanuit dit perspectief, is de elektrische spindel een van de meest gecompliceerde spindeltypen. Vanwege zijn aandrijfkenmerken, komt zijn energiebron van binnenin de spindel, en zijn motor is geïnstalleerd in de spindelmanschet.
 

 
De structuur van een ingebouwde spindel
De werktuigmachine kan worden uitgerust met verschillende verschillende spindels, zoals de kopstock en tegenzetter spindels op een bankdraaibank, of primaire spindel en secundaire spindel op bewerkingscentra. De primaire spindel is meestal de grootste die geïnstalleerd is op de primaire bewerkingseenheid. Op de markt, heeft de verwijzing naar "spindel" geen verdere beperking, en verwijst alleen naar de primaire spindel.

Sommige werktuigmachines gewijd aan massaproductie hebben een set van vier, vijf of zelfs zes spindels. Deze worden multi-spindel werktuigmachines genoemd. Rijboormachines en schroefmachines zijn multi-spindel machines die gelijktijdig kunnen worden verwerkt. Het is de moeite waard om op te merken dat hoewel een bankdraaibank meerdere spindels heeft, het niet een multi-spindel machine wordt genoemd vanwege zijn functionaliteit van elke spindel.

Snelheidsbereiken van spindels

Wat betreft de spindelsnelheid, is de snelheidsbereikdefinitie ambigu. Over het algemeen, worden hoge snelheid spindels gebruikt in werktuigmachines op het gebied van metaalbewerking, zoals CNC-freeskes. Er zijn twee verschillende aandrijfbronnen voor hoge snelheid spindels:

- De riem-aangedreven spindel is samengesteld uit de spindel en de draaias die in de spindelbehuizing wordt gehouden. De riem-aangedreven spindel wordt aangedreven door een externe motor die verbonden is met een riemwielstelsel.

- Externe motorbron: Het ontwerp kan worden gewijzigd om groter vermogen en koppermoment te produceren, met een snelheidsbereik van 12.000 RPM tot 15.000 RPM. Het voordeel is dat snelheidsschakelen flexibel en kosteneffectief is. Tegelijkertijd, is het nadeel dat de maximale snelheid beperkt is, wat uiteindelijk de machine-toepassingen zal beperken.

- Geïntegreerde motor spindel: In dit ontwerp is de motor in de spindelmanschet geïnstalleerd. Vanwege de beperkte interne ruimte van de spindelmanschet, zal het type en de grootte van de motor beperkt zijn, wat resulteert in onvoldoende elastische kracht en koppermoment, wat de verwerkingscapaciteit verder kan beperken.

Belangrijkste specificaties

De volgende zijn ten zeerste aanbevolen om te overwegen wanneer iemand besluit een elektrische spindel te gebruiken, te kopen of zelfs te repareren:
1. Behuizing diameter
Ø 100, Ø 120, Ø 150, Ø 170, etc.,

2. Kegel
Welk type gereedschaphouder zoekt u! wat de componenten zijn die uw gereedschap vasthouden zoals ER16, ISO25, HSK E-32, HSK-E40, HSK-A63, BT30, BBT30, BBT40, etc.

3. Lager type & Specificaties en Maat
Vooraan & Achteraan (Groot/Klein Keramische Ballen, Groot/Klein Stalen Ballen):

    

                                           Lager Hoofdcomponenten
 
A-Buitenring (Baan): Die past op de behuizing
B-Kooien; Die scheidt de bal van een andere
C-Bal: die gerangschikt wordt tussen het oppervlak van de binnen- en buitenringen
D-Binnenring (Baan): Die past op de as
E-Scherm
 

Over het algemeen spreken, Fabrikanten gebruiken vaak Hoekcontactbalwalslager bij het maken van hoge nauwkeurigheid, hoge precisie, hoge snelheid, en lage trilling elektrische spindels, in dit artikel zal ik specifiek dit type benadrukken:

 
                                     

Hoekcontactbalwalslager

 
4. Lagersmering
Een stof die wrijving, hitte, en slijtage vermindert wanneer geïntroduceerd als een film tussen vaste oppervlakken. Het gebruik van de juiste smeerstof helpt de levensduur van uw lagers en machines te maximaliseren, typen: Vet, Olie-Lucht.

5. Lagerspanning
Lagerspanning is de hoeveelheid kracht die uitgeoefend wordt tegen de lagerbeweging, juiste spanning maximaliseert de leefduur van de lager en optimaliseert machineprestaties, lagerspanning beïnvloedt snelheidslimieten, rigiditeit, en andere toepasselijke workloads, typen:

 

● Veer
● Vaste positie

6. Aangedreven ingebouwde motor
Typen:
● Synchrone motor
● Asynchrone motor (AC Inductie Motor)

7. Positionering/Doelstelling:
Encoder, de encoder stuurt een terugkoppelsignaal dat kan worden gebruikt om positie, telling, en snelheid of richting te bepalen.

8. Installatiemethode
● Verticaal
● Horizontaal

9. Balansgraad
De balanscalibratie is om de rechte as te integreren met de rotatieas, wat meestal G1(ISO 1940) graad is.

10. CTS (Koelvloeistof door spindel)
Verbeterd gereedschapsleven, stelt zowel diepgaatboren als blind zakfrezen toe, Het stelt ook hoge snelheden in staat en verlaagt cyclus tijd.

11. Koelvloeistof
De rol van CNC-koelvloeistof in bewerking zijn drie: Zuiver water, lucht, olie.

12. Uitleep
Uitleep is een onnauwkeurigheid van draaiende mechanische systemen, specifiek dat het gereedschap of de as niet precies in lijn draait met de hoofdas. er zijn diverse punten die u moet overwegen bij het kopen van een spindel, er zijn vier punten die getest moeten worden door een teststaaf en spindel wijzer, laten we aannemen dat de teststaaf lengte 300 mm is:

 

A- Kegel uitleep:                                  ≈ 0,002  mm
B- Kegelvlak uitleep:                         ≈ 0,002  mm
C- Wortel van teststaaf uitleep :                ≈ 0,003  mm
D- Teststaaf uitleep op 300mm :           ≈ 0,008  mm

Specifieke toepassingen

De gemotoriseerde spindel wordt voornamelijk gebruikt in high-end precisiebewerking, zoals 3C draagbare onderdelen bewerking, werkstuk afwerking, luchtvaart propeller snijden, motorcylinder bewerking, auto chassis bewerking, transmissie koppeling slijpen, etc. De gemeenschappelijkheid van deze toepassingen is de behoefte aan snelle en flexibele mogelijkheden tijdens verwerking.

Vergeleken met andere spindeltypen, kunnen de gemotoriseerde spindels goede verwerkingskwaliteit verkrijgen door snel de snelheid te schakelen. Hoewel de koppermomentprestaties niet kunnen worden vergeleken met die van een direct aangedreven spindel, is de gemiddelde prestatie relatief stabiel en sterker. Bijvoorbeeld, een traditionele CNC-draaibank kan uitgerust zijn met een riem-aangedreven spindel, maar op een draai- en freescentrum dat complexe bewerking vereist, wordt het werkstuk meestal op een klem vastgezet, en de spindels zijn gemotoriseerde spindels. De zwaarte van de cylinder kan hoger zijn. Daarom, als de spindel wordt aangedreven door een riem, zijn de tanden op de riem waarschijnlijk tandwiel fouten tegen te komen, wat resulteert in schade aan het werkstuk of de machine.

Conclusie

Vandaag de dag is de ingebouwde spindel uitgekomen als het belangrijkste onderdeel voor elk type hoge bewerkingsproces. Vergeleken met de mechanische spindels hebben de ingebouwde spindels een voorsprong in termen van prestaties, high-end bewerking met verbeterde tijd en precisie proces, wat een sleutel functionele eenheid is van hoge-snelheid werktuigmachines en effectief de ontwikkeling van werktuigmachine technologie bevordert.