Устройство шпинделя

06.05.2014

Шпиндель предназначается для крепления инструмента (обычно фрезы) и его вращения над заготовкой. Визуально он представляет собой корпус цилиндрической формы, оснащенный подшипниками качения, которые удерживают вал. Электродвигатель сообщает ротору движение вращательного типа.

На валу расположен механизм для крепления режущего инструмента различного диаметра. Двигатель, который приводит в движение шпиндель, должен обеспечивать плавное и равномерное вращение. Это обеспечивает точность в работе с заготовкой. Для этого вал на шпиндель устанавливают на подшипники высокой точности. В современных станках ЧПУ конструкция значительно усложняется устройствами фиксации заготовки, различными датчиками и охлаждением.

Системы охлаждения шпинделя бывают двух типов – водной и воздушной. Раньше жидкостные системы использовали только воду, но теперь в них все чаще применяют тосол из-за его физических свойств. Вода циркулирует по замкнутой системе внутри шпинделя. Главным плюсом такого способа считается качественный и стабильный теплоотвод. К недостаткам же относят усложнение конструкции, которое предусматривает наличие резервуара для охлаждающей жидкости.

Система охлаждения с применением воздуха имеет, по сути, ту же самую концепцию, только вместо воды по системе циркулирует воздух. Для этого шпиндель для ЧПУ оснащается воздухозаборниками. К плюсам можно отнести относительную простоту и компактность системы. Но существует большая проблема, а именно загрязнение фильтров, особенно при работе с древесиной. Поток воздуха легко подхватывает древесную пыль, которая оседает внутри конструкции.

Немаловажным параметром является мощность. Она определяет, с каким материалом возможно работать. К примеру, для листовой фанеры требуется всего восемьсот ватт, а для твердых сортов древесины уже в два раза больше. Частота вращения шпинделя регулирует режим обработки при работе с определенным материалом. Важно выбирать шпиндель станка, который будет иметь небольшой запас по частоте вращения.

На рынке чаще всего можно встретить шпиндели итальянского или китайского производства. Вторые более жесткие и не имеют вибраций. Корпус не оснащается никакими техническими полостями, и это делает деталь полностью нечувствительной к загрязнению. Минусом можно считать традиционную для китайских запчастей вероятность брака и затрудненная смена подшипников. Итальянские механизмы сочетают высокую цену и аналогичное качество. Чаще всего они используются вкупе с воздушным охлаждением.