Меню

Мощность шпинделя для обработки стали



Выбор скорости и мощности шпинделя

Как выбрать скорость и мощность шпинделя

Скорость вращения шпинделя определяется видами фрез и обрабатываемыми материалами. Обычно последовательность такая — исходя из изделий определяется диапазон моделей фрез, исходя из него по каталогам производителей определяется диапазон скоростей резания, а по ним соот-но диапазон скоростей вращения шпинделя.

Вы планируете работать по дереву, вырезая рельефы с большим количеством мелких деталей.

В этом случае вы много будете работать с мелкими фрезами и граверами, для чего требуется шпиндель с большими оборотами — 24000 об/мин(а лучше больше, например 36000), и станок с высокой скоростью подачи (5000 мм/мин). А также будут использоваться фасонные и пазовые фрезы большого диаметра, что накладывает ограничения на минимальную мощность шпинделя — она должна быть достаточно большой, чтобы фреза не вязла в материале, в зависимости от диаметра фрез и режима работы — от 2.2 до 7 кВт.

Планируется станок для обработки алюминиевых сплавов небольшими цельными твердосплавными фрезами.

Исходя из чертежа изделий, максимальный диаметр фрезы, который потребуется — 16 мм, минимальный — 0.2 мм, основная работа будет вестись фрезами диаметром 6-10 мм. Согласно каталогам производителя фрез ZCC-CT, рекомендуемая скорость вращения фрез диаметром 6 мм — 13000 об/мин с подачей 1250 мм/мин, 10 мм — 8000 об/мин с подачей 1600 мм/мин,откуда следует задача подобрать шпиндель, оптимально работающий на скорости 10-12 тыс. об/мин, но при этом имеющий запас как по увеличению скорости, так и по уменьшению. Ременноприводные шпиндели не разгоняются выше 8 тыс. оборотов, поэтому работа мелкими фрезами будет происходить очень медленно, а обычные водоохлаждаемые электрошпиндели в целом хотя могут работать в таком режиме, но могут возникнуть проблемы с работой большими фрезами на низких оборотах, поэтому наиболее подходящим вариантов видятся электрошпиндели с 2 парами полюсов — у них базовая частота вращения ниже вдвое(до 12 000 об/мин обычно), но за счет этого момент вращения увеличен пропорционально — на 8000 об/мин они выдадут момент в несколько раз больший, чем водник с одной парой полюсов, а кроме того, ничто не запрещает настроить частотник на превышение базовой частоты, что(с падением момента, конечно) позволит фрезеровать мелкими фрезами с частотой выше базовой.

Планируется станок для обработки небольших алюминиевых и стальных деталей, с небольшим съемом и заглублением.

Данная задача несколько противоречива, сталь настолько по режимам обработки отличается от алюминия, что для них по-хорошему нужны 2 разных станка. Если такое невозможно, то надо определиться, либо мы хорошо обрабатываем алюминий и кое-как сталь, либо хорошо обрабатываем сталь и медленно алюминий. В случае второго варианта мы для начала сразу отказываемся от скоростных электрошпинделей — в них стоят слишком слабые подшипники, они рассчитаны на большую скорость и маленькие усилия, тогда как при обработке стали все наоборот и подшипники просто долго не проживут. Во вторую очередь — шпиндель по стали требуется весьма крупный, по той же причине (размер подшипников), и конусов типа BT30/ISO30 очевидным образом будет недостаточно. Ну и далее определяется, какого размера будут фрезы и скорость вращения. Для фрезы диаметром 6 мм требуется 7000 об/мин при подаче 675 мм/мин, для фрез 20 мм — 2000 об/мин, таким образом нам подойдет шпиндель с конусом BT40 и скоростью вращения до 8000 об/мин. Если работа будет в основном мелкими фрезами, то задача несколько усложняется — использовать шпиндели с механическим приводом также возможно, но подачи станут совсем низкими.
Также, скорее всего вам потребуется шпиндель с отверстием для подачи СОЖ в конус — инструмент склонен очень сильно греться при работе со сталью, просто полива может не хватать и многие виды работ потребуют подачи СОЖ сквозь фрезы и сверла.

Читайте также:  Apc 3000 потребляемая мощность

После определения основных моментов, можно попробовать дополнительно сузить выбор.

Источник

Выбор шпинделя для фрезерного станка.

Выбор шпинделя для фрезерного станка.

Шпиндель для фрезерного станка.

На этапе выбора фрезерного станка ,его размеров ,необходимых параметров ,мы в обязательном порядке обсуждаем с заказчиком выбор шпинделя .Он является «главным рабочим инструментом» станка и его параметры будут влиять на работу оборудования в целом .Основными критериями выбора шпинделя являются:

  • Обрабатываемый материал20180125_16514620180118_181241
  • Вид обработки (3D или 2D раскрой)

Эти два критерия неразрывно связаны между собой и их разделение лишь условно, т.к при работе с одним видом материала мы можем использовать разный вид обработки в зависимости от специфики производства .Во всех параметрах при покупке шпинделя указывается, несколько основных характеризующих ту или иную модель :

1.Мощность шпинделя

Мощность шпинделя определяет, максимальный диаметр используемых для работы фрез и обрабатываемые этими фрезами материалы. Для обработки алюминия, пластика, дерева или ламината фрезами до 5мм достаточно шпинделя (0,8 кВт 24000 об / мин), и соответственно фрезы до 8мм-1кВт шпинделя, фрезы до 12мм-3,3 кВт шпинделя, фрезы до 16мм — 5,6 кВт шпинделя. Для стали, мы должны в первую очередь выбирать шпиндель с более низкими оборотами вращения (15.000 до 18.000 об / мин) и соответственно фрезы до 10 мм — 3,3 кВт шпиндель, фрезы до 12 мм — 5.6 кВт шпиндель, фрезы до 16 мм — 7квт шпинделя, фрезы до 20мм — 10 кВт шпинделя.

2.СКОРОСТЬ ШПИНДЕЛЯ

Скорость шпинделя номинальное значение плиты идентификации, она может быть (от 1000,3000…6000… 12.000… 24.000,40000 до 60000 об\мин), это не означает, что шпиндель всегда вращается с этими оборотами. Обороты могут управляться инвертором, но вы должны помнить, что мощность шпинделя-это значение крутящего момента, умноженное на скорость вращения, поэтому при сохранении крутящего момента и уменьшении оборотов на половину-примерно половина мощности также падает. И здесь мы должны пойти на компромисс .

Читайте также:  Как определить производственную мощность торгового предприятия

Нет шпинделя для всего. Более высокая мощность шпинделя больше диаметры подшипников и эти подшипники причина ограничения скорости шпинделя. Чем больше диаметр подшипника, тем выше центробежная сила, с которой шарики нажимают на ходовые дорожки наружного кольца подшипника, и, таким образом, выделяется больше тепла. Поэтому, 40.000 об / мин, шпиндели, как правило, производится только в низком диапазоне мощностей.

3.ОХЛАЖДЕНИЕ ШПИНДЕЛЯ

Немного вернемся к видам обработки и рассмотрим вариант 3D фрезерования при котором требуется длительная программа свыше 10 часов подряд, при таких нагрузках происходит нагревание шпинделя и требуется его охлаждение. Существует два типа: воздушное и жидкостное. Воздушное охлаждение эффективно, при небольших мощностях шпинделя и коротких программах обработки. Жидкостное более эффективно в своей работе и играет важную роль при непрерывной обработке материала свыше 8 часов.

В заключение мы надеемся на полезность прочтенной Вами информации и будем рады предложить для вас профессиональное оборудование с гарантией качества и индивидуального подбора. Оставляйте заявку на нашем сайте .

Источник

Мощность шпинделя

В данной статье мы рассмотрим одну из важнейших характеристик шпинделя и ее влияние на работу устройства.

Производительность фрезерного станка характеризуется оптимальным соотношением различных показателей, результатом взаимодействия которых является количество обрабатываемых деталей в единицу времени. Для достижения максимальной продуктивности особую роль играет такой параметр, как «мощность» шпинделя, которая, как правило, зависит от характера выполняемых работ, обрабатываемого материала, скоростных характеристик станка и т.д. Мощность шпинделя ни при каких условиях не рассматривается «в отрыве» от остальных характеристик фрезерного станка с ЧПУ, так как, например, недостаточная жёсткость станины фрезера не позволит обрабатывать прочные заготовки, даже если производитель (с неясной целью) оснастил станок очень мощным шпинделем. Поэтому мощность шпинделя – это одна из составляющих, влияющая на общую производительность.

Диаметры шпинделя, также как и размер цанг, зависят от его мощности, ведь чем мощнее шпиндель, тем больший диаметр фрез он допускает к использованию. В стандартных станках применяются цанги ЕR11, ЕR16 и ЕR20 для работы с диаметрами хвостовиков 7, 10 и 13 мм соответственно. Промышленные цанги ЕR25, ЕR32 и ER40 используют в случае размера хвостовика 16, 20 и 25 мм соответственно.

Читайте также:  Закон ома для полной цепи полезная мощность

Кроме перечисленных параметров важны также конструктивные особенности двигателя шпинделя: количество обмоток, вид ротора, способ снятия и подачи нагрузки на обмотки. Также не стоит исключать влияние на производительность станка используемого подшипника, ведь без данного приспособления невозможно обеспечить высокие скорости вращения, необходимый вращающий момент и мощность к инструменту, хорошую нагрузочную способность и длительный срок службы шпинделя.

В свою очередь, в зависимости от используемой мощности, процесс фрезерования можно разделить на два способа: с быстрой подачей и замедленным вращением фрезерного инструмента, либо наоборот. Первый способ называется скоростным, а второй – силовым. Скоростной способ используется при чистовой обработке материалов, поэтому не требует высокой мощности и повышенной силы резания. В то время как при силовом требуется наращенный крутящий момент и достаточная мощность. При необходимости обеспечения высокой мощности на низких оборотах станки могут быть оснащены редуктором, что позволит выполнять на данном оборудовании и черновые, и чистовые операции. В промышленном производстве чаще всего применяется силовое фрезерование для того, чтобы максимально быстро снимать лишний материал на поверхности заготовки. При этом необходимо учитывать правильные режимы резания конкретно для определенного вида фрез и выставлять точные параметры скорости вращения, заглубления и подачи. Таким образом, можно эксплуатировать фрезы, получая максимальную производительность, без чрезмерного износа инструмента. Если из станка нельзя «выжать» хорошее усилие, то лучше не экспериментировать и использовать скоростное фрезерование, установив максимальную скорость подачи и минимальную скорость вращения фрезы.

Основные правила при выборе мощности:

0,8 кВт с цангой ER-11

Неглубокие граверные работы по латуни, обработка тонкого пластика, фанеры, гравировка мягких металлов, фрезерование печатных плат и т.д.

1,5 кВт с цангами ER-11, ER-16

Обработка латуни, алюминия. Работы с твёрдой древесиной и акрилом.

2,2 кВт с цангами ER-16, ER-20

Обработка твердых пород дерева, акрила, гравировка и фрезеровка на мягких металлах, организация 3D рельефов на дереве и пластиках.

3 кВт с цангой ER-20

Работы по мягким металлам, дереву, фанере и пластику.

4,5 кВт и выше с цангами ER-25, ER-32, ER-40

Отделка твердых деревянных заготовок, мягких металлов, а также работы по камню и мрамору.

Таким образом, выбирая шпиндель, исходя из его мощностных характеристик, важно учитывать его совместимость с фрезерным оборудованием, чтобы получить впоследствии высокий КПД. Также важно, какой материал будет подвергаться обработке, так как при работе, например, с тонким пластиком, не требуется высокая мощность. В то время как при отделке камня и мрамора, потребуется мощный шпиндель совокупно с высокопроизводительным фрезерным станком ЧПУ.

Источник