animateMainmenucolor
activeMenucolor
Главная / ЧПУ станок / Мотор Шпиндель Для Станка С Чпу

Мотор Шпиндель Для Станка С Чпу

Мотор шпиндель для станка с ЧПУ

Мотор шпиндель для станка с ЧПУ является мехатронным модулем, изготавливаемым серийно, состоящим из шпинделя с опорами, встроенного электродвигателя, механизма зажима инструментальной оправки или заготовки, датчика обратной связи по положению шпинделя, датчиков системы диагностики. Все эти элементы объединены в один блок.

Мотор-шпиндель обслуживается подсистемами охлаждения двигателя и опор шпинделя, смазывания опор, предохранения их от загрязнения, очистки инструментального конуса, а также подсистемой охлаждения.

Изготавливаются моторы-шпиндели для сверлильно фрезерно расточных, токарных и шлифовальных станков. Между собой они различаются кинематическими и силовыми параметрами, набором выполняемых функций, конструкцией некоторых элементов, например, базовыми поверхностями для установки инструментов. Они могут иметь большую мощность (до 60 кВт) и высокую частоту вращения (до 90 000 об/мин). Для них характерны низкие уровни вибраций и шума. Мотор-шпиндели станков являются альтернативой приводов с ременной передачей и с редуктором. Модульное исполнение мотор-шпинделей обеспечивает их удобный и быстрый монтаж. Их положение в станках может быть вертикальным, горизонтальным и наклонным. На базе этих модулей создаются станки разнообразных конфигураций, в том числе с поворотной бабкой.

Схема мотор-шпинделя станка с чпу с базовым конусом SK для многоцелевых сверлильно-фрезерно-расточных станков представлена на рис. 1. Гильза 9 с ротором установлены на шпинделе 7. Статор 8 помещён в корпус 10. Опоры 5 и 12 шпинделя скомпонованы из высокоскоростных прецизионных стальных или гибридных радиально-упорных шариковых подшипников. В передней опоре могут находиться 2, 3 или 4 шарикоподшипника, в задней – обычно 2 шариковых или однорядный радиальный подшипник с цилиндрическими роликами.

Схема мотор-шпинделя станка

Рис. 1. Схема мотор-шпинделя станка

Для компенсации теплового удлинения заднюю опору делают плавающей. Натяг в подшипниках обеспечивается пружинами 17 или маслом. Подшипники смазываются пластичным материалом (ресурсное смазывание), жидким маслом или масляно-воздушной смесью. Для подвода и отвода жидкости, охлаждающей подшипники 5, в корпусе предусмотрены продольные отверстия 10. Уплотнения опор – лабиринтные, при этом для передней опоры предусмотрена воздушная блокировка.

Вода с антикоррозионными присадками проходит по закрытому винтовому каналу 19 или в других конструкциях по каналам, изготовленным в корпусе шпиндельной бабки.

Для управления шпинделем по скорости вращения и по положению установлен датчик 13.

Сопла 2 служат для направления в зону резания смазочно охлаждающей жидкости, вводимой через муфту 15. Если охлаждение осуществляется через тело инструмента, то СОЖ поступает по каналу, имеющемуся в штанге 11, а затем по отверстию 22.

Отверстия 6 во фланце предназначены для крепления мотор шпинделя станка в корпусе шпиндельной бабки.

На заднем фланце находятся штуцеры для подачи сжатого воздуха, используемого для обдува инструментальной оправки, для входа и выхода СОЖ; для подачи сжатого воздуха в воздушное уплотнение. На заднем фланце также находятся электровилки: для подвода силового питания и заземления; для питания датчиков механизма зажима инструмента и датчика скорости вращения шпинделя.

Для затягивания инструментальной оправки 1 служит пакет тарельчатых пружин 18, действующих на рычаги 21. Оправка освобождается гидро- или пневмоцилиндром 14. Зажим и освобождение оправки контролируются датчиками 16. Перед закреплением новой оправки конические поверхности её и гнезда шпинделя, а также их торцы очищаются сжатым воздухом, поступающим по каналу 3, или с помощью СОЖ, подаваемой через отверстие 22.

В мотор шпиндель станка с чпу встроены датчики системы диагностирования его состояния:

  • датчики 20 температуры шпиндельных опор, находящиеся рядом с наружными кольцами каждого подшипника, которые позволяют останавливать станок, когда температура какого-либо подшипника превышает допустимый уровень;
  • датчики температуры двигателя, находящиеся в обмотке статора;
  • вибродатчик 4, контролирующий уровень вибраций мотор шпинделя, установленный в корпусе около передней опоры. При возникновении опасных вибраций станок может перейти на другой режим резания;
  • датчик, контролирующий осевое смещение шпинделя, которое может появляться при его нагреве, столкновении мотор–шпинделя с заготовкой, повышенной силе резания. По сигналу датчика осевое перемещение бабки с корректируется или выключается.