Шпиндель фрезерного станка - главные технические требования
Процесс обработки заготовок выполняется специальным инструментом – фрезой. Фрезы бывают различной формы: цилиндрические, конические и других видов и имеют разное количество зубьев с несколькими режущими плоскостями. Фреза крепится в цанге и является основным рабочим элементом, непосредственно контактирующим с обрабатываемым материалом.
Цанга вместе с закрепленной в ней фрезой устанавливается в шпинделе, который обеспечивает вращательное движение фрезы. Шпиндель с фрезой в свою очередь крепится на подвижной балке (портале). Портал перемещает шпиндель и фрезу в трех осях координат над обрабатываемой заготовкой, укрепленной на рабочем столе. Движение портала и шпинделя обеспечивают шаговые двигатели в соответствии с установленной программой. Установленная мощность привода шпинделя определяет производительность станка для каждого конкретного материала. Чем больше мощность привода, тем выше производительность.
Другим важным техническим параметром станка является скорость вращения шпинделя. Она влияет на производительность и качество обработки: чем выше скорость, тем выше производительность и качество обработки. Современные станки с ЧПУ предусматривают применение частотных инвертеров (преобразователей частоты), которые, изменяя частоту питающего тока, плавно изменяют скорость вращения шпинделя в широком диапазоне, обеспечивая оптимальный режим обработки материала.
При механическом взаимодействии фрезы и материала происходит нагрев инструмента, поэтому для нормального режима работы предусматривается охлаждение фрезы и шпинделя. Есть два варианта охлаждения:
- водяное и
- воздушное.
В первом случае хладагентом является вода, которая прокачивается по замкнутому контуру. Недостатком является необходимость ставить рядом со станком бак с водой, через который идет прокачка.
Воздушное охлаждение имеет преимущество в виде отсутствия водяного бака, но оно имеет свои недостатки – фильтры водозаборников могут забиваться пылью и стружкой. Чтобы этого не происходило шпиндель фрезерного станка по дереву, например, часто оснащаются стружкоприемниками с вытяжной вентиляцией для удаления пыли, опилок и стружки из рабочей зоны.
Образно говоря, шпиндель является сердцем фрезерного станка. От точности изготовления шпинделя и его правильной установки зависит его биение. Биение шпинделя приводит к возникновению вибраций станка. Вибрация станка, в свою очередь приводит к снижению качества обработки заготовок. Биение шпинделя можно и (нужно!) проверять магнитной стойкой. Покупатель вправе попросить поставщика замерить в его присутствии биение шпинделя. Если биение превышает 0,02 мм, то для покупателя это тревожный сигнал. Если же биение шпинделя выше 0,05мм, то стоит поискать другой станок.