Шпиндель — это двигатель, который раскручивает фрезу на фрезерном станке с ЧПУ. Его основная задача заключается в передаче крутящего момента на фрезу. Используется для фрезеровки, сверления металлических и деревянных поверхностей, обработке деталей и т.д.
Ключевых факторов в выборе подходящего шпинделя для фрезерного станка с ЧПУ может быть много. В первую очередь — это мощность двигателя, скорость вращения и крутящий момент. Во вторую очередь, многие специалисты отмечают качество зажима фрезы и других типов режущих инструментов. В этой статье мы рассмотрим классификацию шпинделей и узнаем подробности о предназначении каждого вида.
Что такое шпиндель?
На факультете машиностроения любого политехнического университета скажут, что шпиндель — это вал, который применяется как промежуточное устройство между станком и обрабатываемым материалом. В нем используется цанга для закрепления режущего инструмента, а длина вала может настраиваться. Шпиндели делятся на два основных типа:
Промышленный. Используется для боковой нагрузки. Имеет повышенный запас прочности и мощности, можно дополнительно подключить систему смазки и систему охлаждения, подключается и управляется с контроллера ЧПУ.
Любительский. Обычная дрель или маломощный фрезерный станок. Используется в быту и применяется в вертикальном распределении нагрузки относительно корпуса устройства. Как правило, такие шпиндели имеют простую конфигурацию, управляются вручную, не завязаны на контроллер ЧПУ.
Для промышленных станков не может применяться маломощный любительский шпиндель. Их конфигурация легко справляется с растяжением и сжатием. Однако, они не предусмотрены для боковых нагрузок. К тому же, увеличение скорости оборотов шпинделя приводит к быстрому нагреву и снижению мощности.
Обработка кромки — работа с шаблоном
Обработку кромки обычной доски проще и быстрее проводить на рейсмусе, но если его нет, ручной фрезер тоже справится, вот только займет это больше времени. Есть два способа: без шаблона и с шаблоном. Если это первый опыт работы с фрезером — лучше использовать шаблон. При обработке кромок досок нужны прямые кромочные фрезы, причем, скорее всего, понадобятся две — с подшипником в начале и в конце режущей части (на фото).
Для обработки кромки — сделать ровную поверхность
В качестве шаблона можно использовать уже обработанную доску или, например, строительное правило. Длина шаблона должна быть немного больше длины заготовки — на 5-6 радиусов фрезы с каждой стороны. Это даст возможность избежать «нырка» фрезы в материал в начале и в конце. Один важный момент: горизонтальная плоскость (перпендикулярная обрабатываемой) должна быть ровной. В всяком случае ее кривизна не должна быть больше, чем зазор между подшипником и режущей частью, иначе фреза будет задевать шаблон, а это очень нехорошо — он становится неидеальным и нанесенные неровности отобразятся на других копиях.
Мощность шпинделя фрезерного станка
Если перед вами стоит задача, выбрать шпиндель для фрезерного станка с ЧПУ, в первую очередь следует обратить внимание на параметры мощности устройства. Всеми специалистами и во все времена рекомендовалось не экономить на этом параметре. Чем больше мощности, тем исправнее окажется устройство.
Вместе с тем, если вы приобретаете шпиндель для работы с конкретным типом материала, то следует обратить внимание на то, сколько мощности для этого понадобится устройству. Фанера, древесно-стружечные и древесноволокнистые плиты потребуют шпиндель мощностью в 1500-3000 Вт. Натуральный древесный массив и мягкие сплавы металлов потребуют до 5000-6000 Вт.
По типу выполняемых работ, существуют следующие требования к мощности шпинделя:
- от 500 до 600 Вт обычно требуется для обычного сверления и гравировки,
- от 900 до 1500 Вт понадобится для обработки древесного массива,
- более 1500 Вт понадобится для станков с ЧПУ, предназначенных для интенсивной работы в промышленных масштабах.
Старые советские модели станков по дереву и металлу
Советское оборудование все еще эксплуатируется на производстве. Некоторые принципиально предпочитают оборудовать домашние мастерские агрегатами из СССР.
Важно!
На советское оборудование иногда проблемно найти оснастку или комплектующие в случае поломки.
Токарно-винторезный станок ИТ-1М
Станок облегченного типа предназначался для наработки практики в мастерских. Позволяет обрабатывать цилиндрические заготовки снаружи, сверлить и растачивать, нарезать резьбу. В настоящее время снят с производства.
Токарно-винторезный станок ТВ-6
Появился на рынке в 80-х годах. Применяется в основном для обучения будущих токарей в мастерских и учебных центрах. Позволяет выполнять базовые операции.
Характеристики:
- Диаметр шпинделя — 12 мм.
- Частота вращения шпинделя — 130-170 об./мин.
- Расстояние между центрами — 350 мм.
- Максимальная длина обработки — 300 мм.
Токарные станки Универсал 2 и Универсал 3
Настольные станки для изготовления мелких деталей. Возможно выполнение большинства токарных работ. Максимальный диаметр и длина заготовки — 12,5 см и 18 см.
Токарный станок ТШ-3
Выполняет функцию точильного и шлифовального агрегата. Пригоден к эксплуатации в домашней мастерской и промышленных целях. Кроме классических токарных работ, агрегат пригоден для финишной шлифовки изделий и заточки режущих, а также слесарных инструментов.
1Е61М, 1Е61ПМ, 1Е61ВМ токарно-винторезные станки
Относятся к специальным станкам, обеспечивающим более высокую точность обработки. Все три модификации относятся к токарно-винторезной группе с высотой над центрами 175 мм.
Диаметр обрабатываемого прутка не превышает 32 мм. Максимальное расстояние перемещения суппорта составляет 200 мм.
Токарно-винторезный станок 1М63Н
Многофункциональный агрегат, предназначенный для выполнения всех типов токарных операций. Данная модель позволяет также работать с коническими поверхностями и нарезать многозаходные резьбы.
Буква Н в маркировке говорит о способности получить размеры нормальной точности. Возможна установка дополнительной оснастки при работе с крупногабаритными заготовками.
Токарно-револьверный станок 1341
Станок револьверной группы позволяет выполнять обработку с использованием нескольких инструментов одновременно. Доступные операции:
- Обработка наружных и внутренних поверхностей.
- Нарезка резьбы.
- Сверловка, зенкование, развертывание.
- Работа с фасонными поверхностями.
Обработка выполняется в автоматическом и полуавтоматическом режиме. Возможно изготовление деталей из прутка и штучных заготовок.
Токарно-винторезный станок 1Н65
Усовершенствованная модификация агрегата 1М65. Возможна обработка цилиндрических и конических деталей, а также сложных фасонных поверхностей.
Технические характеристики:
- Высота центра над станиной и суппортом — 500 и 325 мм.
- Диаметр шпинделя — 128 мм.
- Максимальный вес заготовки — 5 т.
- Максимальный диаметр заготовки в кулачках — 870 мм.
Токарно-винторезный станок 1М63
Разработан в 50-х годах для обработки заготовок из разного металла. По тем временам это был агрегат с уникальными характеристиками, и его закупали крупные промышленные предприятия. Он обеспечивал высокое качество и точность обработки при точении изделий любой сложности.
Станок токарно-винторезный 1А616
Агрегат выпущен в 50-х годах прошлого века. В ту эпоху технические характеристики были одними из лучших. На многих предприятиях станок успешно используется по сей день.
Оборудование предназначено для широкого спектра работ с небольшими заготовками. Буква А говорит про особо высокую точность обработки. Возможно нарезание модульной, дюймовой, питчевой резьбы без перестройки кинематики.
Токарный школьный станок ТВ-4
Разрабатывался для обучения токарному делу в школьных мастерских и учебных центрах. Универсальный станок, пригодный для выполнения базовых токарных операций. Имеет небольшой вес и габариты, из-за чего пользуется популярностью в домашних мастерских.
Токарный станок по металлу Школьник ТВ-7
Станок с ручным управлением, предназначен для обработки заготовок 100-300 мм. Поддерживает четыре скоростных режима. Позволяет выполнять базовые операции — наружное точение, расточка, нарезка метрической резьбы, обработка торца, сверление отверстий. Назначение — практическое обучение будущих токарей.
Настольный токарный станок по металлу ТВ-16
Станок с малыми габаритами для выполнения операций средней сложности. Доступно сверление отверстий, нарезка резьбы, наружное точение, расточка.
Параметры:
- Расстояние между центрами — 250 мм.
- Максимальный диаметр заготовки над станиной — 160 мм.
- Диаметр отверстия шпинделя — 18 мм.
- Мощность — 0,4-0,5 кВт.
Выбор шпинделя: скорость вращения
Выбор шпинделя по характеристикам мощности двигателя следует также делать, исходя из типа материала, который планируется обрабатывать. Каждый производитель публикует диапазон скоростей, в которых фрезерный станок может использоваться для резьбы металла или дерева. Усредненными значениями, обычно, считаются следующие:
- Для неглубокой гравировки по дереву рекомендуются маломощные шпиндели способные совершать до 25 — 35 000 оборотов в минуту. Выбирая шпиндель, рекомендуется брать модель, которая демонстрирует максимум в заданном диапазоне. То есть, если вам понадобится только 24-30 тысяч оборотов, но есть возможность взять на 35, лучше сделать выбор в пользу последнего варианта.
- Для мягких металлических сплавов (алюминий) понадобится 13 — 8 000 оборотов в минуту.
Почему для дерева требуется больше оборотов, чем для металла? Ответ, на самом деле, очевиден. Для каждого типа материала используются фрезы разного типоразмера. Для металла, например, используются цельные пластины из твердых сплавов диаметром не больше 16 мм. Второй аспект заключается в типе фрезеровки. Для обработки дерева применяется скоростная фрезеровка. Она подразумевает большой крутящий момент, но небольшую подачу. Для металла используется силовая фрезеровка, которая требует меньше оборотов, но при более интенсивной подаче.
Охлаждение
Как уже было сказано выше, шпиндели могут быть оборудованы как воздушным, так и жидкостным охлаждением. Воздушное представляет собой обычную крыльчатку, закрепленную на валу двигателя и обдувающую его обмотки.
Большим недостатком такого типа охлаждения является тот факт, что крыльчатка не только нагнетает воздух на горячий мотор, но еще и засасывает в его корпус стружку, пыль и все то, что вырезает фреза из заготовки. Также при обработке на низких скоростях воздушное охлаждение малоэффективно, поскольку напрямую зависит от скорости вращения вала шпинделя.
Система водяного охлаждения не имеет такого недостатка, но при ее использовании необходимо отдельное место для резервуара с охлаждающей жидкостью и правильная фиксация трубок с ней на корпусе фрезерных станков, что сильно усложняет конструкцию, если это фрезерный двухшпиндельный станок.
Она гораздо эффективнее системы воздушного охлаждения, поскольку скорость тока жидкости через шпиндель все время одинакова благодаря использованию специальной помпы. Основным условием, которое необходимо соблюдать, имея шпиндель с водяным охлаждением – это то, что нельзя включать двигатель, не включив помпу, поскольку в таком случае он вовсе не будет охлаждаться, очень быстро перегреется и, как следствие, сгорит.
Выбор производителя шпинделя
На международном рынке наибольшее распространение получили китайские и итальянские шпиндели. В связи с этим возник резонный вопрос, — какой из них лучше? Мы убеждены, что у каждого производителя есть свои преимущества и недостатки, и каждая продукция выгодна по-своему.
Устройства итальянского производства превосходят по качеству и сборке. У них встроено воздушное охлаждение. Они превосходно работают на высоких скоростях и демонстрируют аккуратную резьбу.
Одновременно с этим, китайские шпиндели обойдутся значительно дешевле, и вряд ли уступят в качестве, так как все-равно изготавливаются на тех же самых заводах в Китае, как и итальянские шпиндели. Благодаря цельному цилиндрическому корпусу, который закрыт подшипниковыми узлами, он почти не производит вибрацию притом, что сохраняет стабильное положение на станке. Мощность такого шпинделя может показаться меньше, чем у итальянских аналогов. Однако китайские модели неприхотливы к условиям среды, не деформируются от избыточного нагрева и могут использоваться в ежедневной работе.
Профессиональные и бытовые приборы
Эти две разновидности различаются своими функциональными задачами, но их технические характеристики и свойства могут быть практически сходными. Профессиональные изделия подходят для постоянного использования на производстве или для рабочих целей с большими объемами заданий. Бытовые аппараты рассчитаны на применение в домашних условиях, а также в мастерских или в дачном хозяйстве. При этом стоимость таких приборов выгодно отличается и позволяет каждому пользователю приобрести устройство, не растратив при этом весь бюджет.
Применение шуруповерта домаИсточник realstroyservice.kiev.ua
Характеристики аккумуляторных аппаратов
Инструменты, работающие от сети, в основном выбираются по мощности и типу встроенного двигателя. В случае с аккумуляторными устройствами значение приобретают также и другие детали. Это обстоятельство хорошо заметно на примере автомобильного мотора – даже самый лучший и рабочий пусковой двигатель не сможет завести машину, если подвели аккумуляторы. Батареи имеют такие важные свойства:
- Напряжение. На этот фактор влияет количество источников питания в устройстве. Мощность мотора имеет прямую зависимость от данного показателя, это особенно видно на примере модификаций одной линейки. Если же речь идет о продукции различных брендов или даже о моделях одного и того же производителя, но разной спецификации – в таком случае характеристики получают влияние от других факторов.
- Емкость характеризует каждый элемент, из которых состоит весь блок питания. По этой причине напряжение может отличаться, но батареи той же серии обладают одинаковой емкостью. От этого значения зависит продолжительность автономной работы устройства. Но при этом объем выполненной работы не обязательно пропорционален данному показателю. Чтобы примерно рассчитать это количество, необходимо учесть не только емкость, но и напряжение источников питания.
Типы аккумуляторов:
- Ni-Cd относится к наиболее старой, но при этом надежной и проверенной технологии. Несмотря на усовершенствование систем, эта разновидность до сих пор применяется в бюджетных устройствах. При этом такие батареи могут быть установлены как в бытовых, так и в профессиональных приборах. Основные минусы представляют собой всем известный эффект памяти и недостаточную экологичность изделий. Но существует также и множество заметных преимуществ. Такой аккумулятор можно легко хранить, он не теряет своих свойств, нечувствителен к большому напряжению и обладает невысокой стоимостью, что позволяет существенно уменьшить общую цену инструмента.
- Ni-MH может похвастаться большей экологичностью. Здесь менее заметен эффект памяти, но стоимость несколько возрастает. Также необходимо внимательно относиться к хранению изделия, поскольку длительное нахождение в сильно разряженном виде может привести к повреждению батареи.
- Li-Ion – самый современный вид, который используют в бытовой технике и большинстве аккумуляторных устройств на сегодняшний день. Недостатки двух предыдущих разновидностей ему несвойственны, поэтому производители все чаще выбирают именно такой вариант. С течением времени разработчики выпускают все более качественные модели, так что инструменты с таким источником могут стать оптимальным выбором при покупке.
Блокировка шпинделя и быстрозажимной одномуфтовый патрон
Для упрощения замены сверла или другого рабочего инструмента производители выпускают устройства с особой системой. Принцип ее действия довольно прост – при работе двигателя вал свободно вращается. Но как только мотор останавливается, происходит мгновенная блокировка и шпиндель не получится прокрутить, даже прикладывая значительную силу. Такое простое устройство механизма позволяет облегчить замену оснастки и ускорить выполнение производственных и бытовых задач. К сожалению, в настоящее время далеко не все модели аккумуляторных инструментов имеют в своей комплектации такой держатель. В основном его устанавливают в профессиональные приборы высокого класса, а обычные пользователи чаще выбирают распространенные двухмуфтовые патроны.
Почему вам стоит выбрать нас?
Вам понадобилось купить шпиндель фрезерного станка с ЧПУ? В ассортименте нашего магазина представлены экземпляры для всех типов фрезерного оборудования. Мы поможем вам подобрать шпиндель подходящей мощности для осуществления работ всех уровней сложности и поможем разобраться в настройках и установке оборудования.
Наши преимущества:
- Богатый ассортимент товаров,
- Знание дела. Мне не просто продаем товар, а действительно разбираемся в оборудовании и умеем им пользоваться.
- Поможем найти шпиндель для вашего станка,
- Предоставляем скидки постоянным клиентам,
- Сервисное обслуживание. Шпиндель всегда нуждается в уходе. Мы его обеспечим.
Позвоните специалистам нашего магазина, чтобы узнать подробности моделей, представленных в каталоге, а также, чтобы узнать особенности оформления заказа.
