Как выбрать шпиндель
При разработке эффективных процессов многие машинисты и программисты в первую очередь обращаются к выбору инструмента. Это правда, что инструменты часто могут иметь большое значение во времени обработки, скорости и подаче, но знаете ли вы, что шпиндель вашего станка может иметь столь же эффективный эффект? Шпиндели состоят из двигателя, конуса для удержания инструментов и вала, который будет удерживать все компоненты вместе. Электрические, шпиндели вращаются вокруг оси, которая получает данные от контроллера ЧПУ станка.
Почему так важен правильный выбор шпинделя?
Выбор правильного шпинделя для обработки детали очень важен для успешного производственного цикла. Поскольку количество инструментов продолжает расти, важно знать, какой инструмент может использовать ваш шпиндель. Для инструментов большого диаметра, таких как большие концевые фрезы или торцевые фрезы, обычно требуются более низкие скорости вращения шпинделя и они выполняют более глубокие пропилы для удаления большого количества материала. Эти действия требуют максимальной жесткости станка и шпинделя с высоким крутящим моментом. Для инструментов меньшего диаметра, напротив, потребуется более высокоскоростной шпиндель. Более высокие скорости и подача обеспечивают лучшее качество поверхности и используются во множестве областей применения. Хорошее практическое правило заключается в том, что концевая фреза размером полдюйма или меньше будет хорошо работать с меньшим крутящим моментом.
Типы шпинделей с ЧПУ
После того, как вы выяснили, что вам нужно от шпинделя, пора узнать о различных вариантах. Шпиндели обычно различаются по типу, стилю конуса или его размеру. Конус — это коническая часть держателя инструмента, которая входит в отверстие шпинделя. Каждый шпиндель предназначен для сопряжения с конусом определенного типа и размера.
Держатели CAT и BT
Это наиболее широко используемый держатель для фрезерования в США и Европе. Обе эти модели, называемые «держателями V-образных фланцев», нуждаются в фиксирующей ручке или тяговом штифте для фиксации в шпинделе станка. BT (метрический стиль).
Держатели HSK
Этот тип держателей является немецким стандартом, известным как «конус с полым хвостовиком». Коническая часть держателя намного короче, чем у аналогов. Он также по-другому входит в зацепление со шпинделем и не требует вытяжной шпильки или фиксирующей ручки. Держатель HSK используется для обеспечения повторяемости и увеличения срока службы инструмента, особенно при высокоэффективном фрезеровании (HEM). У всех этих держателей есть преимущества и ограничения, включая цену, точность и доступность. Правильный выбор во многом будет зависеть от требований решаемых задач.
Крутящий момент в зависимости от мощности.
Крутящий момент определяется как сила, перпендикулярная оси вращения на расстоянии. Важно иметь высокий крутящий момент при использовании концевой фрезы более ½ дюйма или при обработке сложного материала, такого как Inconel. (Inconel 625 входит в группу никель-хромовых сплавов с введением добавок – ниобия и молибдена. Такой сложный конструкционный состав способствует существенному повышению прочности сплава, без необходимости его упрочнения термическим способом.) Крутящий момент поможет усилить режущее действие инструмента. Здесь под мощностью понимается объем выполняемой работы. Мощность в лошадиных силах важна для концевых фрез меньшего диаметра и для легких в обработке материалов, таких как алюминий.
Вы можете думать о крутящем моменте как о тракторе: он не может двигаться очень быстро, но за ним стоит большая мощность.
Думайте о лошадиных силах как о гоночном автомобиле: он может двигаться очень быстро, но не может тянуть или толкать.
Таблица крутящего момента и мощности
Каждый станок и шпиндель должны иметь таблицу крутящего момента в лошадиных силах. Эти диаграммы помогут вам понять, как максимально увеличить крутящий момент или мощность вашего шпинделя, в зависимости от того, что вам нужно:
Правильный размер шпинделя
Размер шпинделя и конуса хвостовика соответствует весу и длине используемых инструментов, а также материалу, который вы планируете обрабатывать. CAT40 — наиболее часто используемый шпиндель в США. Эти шпиндели отлично подходят для использования инструментов с концевой фрезой диаметром ½ дюйма или меньше для обработки любого материала. Если вы планируете использовать концевую фрезу диаметром 1 дюйм для обработки таких материалов, как ковар или титан, более подходящим выбором будет CAT50. Чем больше угол конуса, тем больший крутящий момент выдерживает шпиндель. Хотя выбор правильного инструмента для ваших задач важен, выбор инструмента, который может использовать ваш шпиндель, имеет первостепенное значение для успеха обработки. Знание требуемого крутящего момента поможет машинистам избавиться от многих головных болей.
