Содержание статьи
Шпинделем принято называть рабочий орган станкового оборудования, который представляет собой электродвигатель, способный работать на высоких скоростях. При этом рабочий вал этого двигателя дополняется специальным устройством, которое позволяет надёжно зафиксировать обрабатываемую деталь. Естественно, для беспроблемной эксплуатации упомянутый вал должен вращаться без преувеличения идеально (без биений и люфтов).
Достигается означенное использованием особых подшипников (высокий класс точности) скольжения/качения. На сайте https://nastanok.ru/vodyanoe-ohlazhdenie читатель сможет приобрести шпиндель для станка с водяным охлаждением. Это оборудование располагает рядом неоспоримых преимуществ в сравнении с воздушным аналогом.
Существует всего два вида означенного оборудования:
- с водяным охлаждением;
- с воздушным охлаждением.
Как ни странно, модель шпинделя с воздушным охлаждением стоит дороже. Всё потому, что у него нет дополнительного навесного оборудования. У охлаждения рабочих активных частей воздухом есть масса недостатков. Например, крыльчатка воздушного шпинделя создаёт при работе сильный шум. Если речь идёт о посменной работе оборудования, это становится серьёзной проблемой для операторов станка, несмотря на индивидуальные защитные средства – противошумные наушники. Шпиндель с воздушным охлаждением очень уязвим перед перегревом.
Шпиндель с водяным охлаждением: минимум обслуживания окупается втройне
- К данной модели шпинделя добавляется навесное оборудование, а именно – охлаждающий контур.
- Сам шпиндель, ёмкость с тосолом (или дистиллированной водой), помпа и радиатор соединяются друг с другом трубчатыми магистралями – они выполнены из металла.
- Такой конструктив требует периодического обслуживания. А именно – металлические трубки подвергаются коррозии – рано или поздно они затребуют замены.
- Важно контролировать уровень хладагента в системе охлаждения, а также силу потока – эта характеристика косвенно указывает на исправность/поломку помпы.
- Водяные шпиндели работают практически бесшумно. Такая система охлаждения позволяет обеспечить оборудованию больший ресурс. Ввиду конструктивных особенностей шпиндель с водяным охлаждением легко перемещать в вертикальной плоскости, что определённо является преимуществом.
Система охлаждения шпинделя как инструмент для компенсации температурной деформации станка
Компенсация температурных ошибок станков представляет собой относительно сложную задачу в настоящее время. Пользователи станков имеют очень высокие ожидания относительно качества обработки изделий, поэтому необходимо использовать все средства для улучшения точности обработки существующих машин. В статье рассматривается новый подход, который сочетает в себе стандартное измерение температуры станка и новое измерение температуры охлаждающей жидкости шпинделя. Затем с помощью уравнения полиномиальной регрессии произведем расчет компенсационной коррекции положения инструмента. Этот расчет не перегружает систему управления машины, так что дополнительно никаких внешних аппаратных средств или компьютеров не требуется. Подвод охлаждающей жидкости повышает точность станков во время многочасовой работы.
С точки зрения тепла образования тепла на станке, шпиндель является основным его источником, и его тепловая деформация — главная причина общей деформации станка. Этот эффект умножается, когда используется электрошпиндель с интегрированными обмотками. Повышенная деформация этого типа шпинделя вызвана типовой механической схемой размещения группы передних и задних подшипников и обмотки электродвигателя.
Эти три части шпинделя составляют основной источник тепла, но тепло передается также и в других местах шпинделя(смазочных и охлаждающих контурах, в установочной гильзе шпинделя и т.д.). Если датчики расположены на внешней поверхности установочной гильзы шпинделя, имеется относительно большая задержка по времени передачи тепла на выходе от источника тепла до температурных датчиков.. Эта задержка может отменить температурную компенсацию деформации станка. Датчики не реагируют, когда шпиндель (а также рама станка) уже деформированы от тепла. Точность резки ниже, чем ожидается. Усилия, чтобы устранить этот негативный эффект и есть основная проблема для инженеров и рабочих на станках. Новый подход к проблема заключается в использовании охлаждающей жидкости шпиндель в качестве носителя информацию о тепловом состоянии внутри шпинделя
