Enligt definitionen i GB/T 12204-2010 är spindellådan en lådformad komponent som inrymmer spindeln. Spindellådan är en viktig komponent i verktygsmaskinen. Den används för att arrangera verktygsmaskinens arbetsspindel, dess transmissionsdelar och motsvarande ytterligare mekanismer. Spindellådan är en komplex transmissionskomponent, inklusive spindelenheten, reverseringsmekanismen, transmissionsmekanismen, bromsanordningen, manövermekanismen och smörjanordningen. Dess huvudsakliga funktion är att stödja spindeln och rotera den för att realisera funktionerna för start, bromsning, hastighetsändring och backning av spindeln.
(Den här artikeln är vald från kapitel 2, avsnitt 3 i "Val av bearbetningscenter" Spindellådan i bearbetningscentret)
Spindelkomponenten i bearbetningscentret består av spindelkraft, transmission och spindelkomponenter. Det är en av de viktiga utförandekomponenterna i formningsrörelsen för bearbetningscentret. Därför krävs att spindelkomponenten i bearbetningscentret har hög driftnoggrannhet, långvarig noggrannhet och långvarig drift. noggrannhet stabilitet.
Bearbetningscentra används vanligtvis som precisionsmaskiner, och spindelkomponenternas körnoggrannhet bestämmer bearbetningsnoggrannheten för verktygsmaskinen. Det finns i allmänhet två metoder för att bedöma arbetsnoggrannheten hos verktygsmaskiner: statisk inspektion och dynamisk inspektion. Statisk inspektion avser att testa utloppet av varje positioneringsyta och arbetsyta på spindelkomponenten när spindeln roteras med låg hastighet eller manuellt. Dynamisk inspektion kräver användning av vissa instrument för att testa spindelns rotationsnoggrannhet med hjälp av beröringsfria detekteringsmetoder vid den nominella hastigheten för verktygsmaskinens spindel. Eftersom bearbetningscentra vanligtvis har automatiska verktygsväxlingsfunktioner, och verktygen spänns av en spännmekanism installerad inuti bearbetningscentrets spindel genom en speciell verktygshållare, måste rotationsnoggrannheten hos spindeln beakta felet som orsakas av bearbetningsfelet hos bearbetningsenheten. verktygshållarens positioneringsyta.
1. Krav som huvudöverföringssystemet ska uppfylla
Bearbetningscentret är en CNC-maskin med stark mångsidighet, brett applikationsområde och hög bearbetningseffektivitet. Därför måste dess huvudsakliga transmissionssystem uppfylla fyra krav: För det första har det ett brett hastighetsområde; för det andra har den inte bara tillräcklig kraft och vridmoment, utan kan också uppfylla kraven för att upprätthålla konstant effekt under höghastighetsförhållanden (över den beräknade hastigheten) och bibehålla konstant vridmoment under låghastighetsförhållanden (under den beräknade hastigheten); för det tredje bör komponenterna i spindellådan ha tillräcklig styrka, styvhet och vibrationsmotstånd; fjärde, drift Smidig och låg ljudnivå.
2. Typisk struktur för spindellåda och elektrisk spindel
1. Typisk struktur för spindellåda
(1) Enstegs poly-V-remsdrivspindellåda. Spindelboxens huvudmotoreffekt är under 7,5 kW. Första steget poly-V-rem (sammansatt kilrem) transmissionsform används ofta. Huvudmotorn passerar genom ett par poly-V-remskivor och en poly-V-rem. Remmen är ansluten till huvudaxeln, och en hastighetsreducerande transmissionsmetod används för att öka vridmomentet.
(2)) Växellådans spindellåda använder i allmänhet en expansionsgrupp i första steget för att öka hastighetsområdet och förbättra vridmomentet vid låga hastigheter. Eftersom det bara finns två växlar, hög och låg, är transmissionsmekanismen relativt enkel.
(3) Direktkopplad spindelbox Direktkopplad spindelbox avser en spindelbox i vilken spindelmotorn och spindeln är direkt anslutna. Det finns två direktkopplingsmetoder för direktkopplade spindelboxar: den ena är att huvudmotorn är ansluten till spindeln genom en koppling; den andra är att huvudmotorn är gjord till en spindellåda, rotorn är utformad som en spindel och statorn är installerad i spindellådan inuti.
2. Elektrisk spindel
Verktygsmaskinsspindeln hänvisar till den axel på verktygsmaskinen som driver arbetsstycket eller verktyget att rotera. Den består vanligtvis av en spindel, lager och transmissionsdelar (växlar eller remskivor). Med den snabba utvecklingen och förbättringen av elektrisk transmissionsteknik har den mekaniska strukturen i huvudtransmissionssystemet för höghastighets-CNC-verktygsmaskiner förenklats avsevärt, och remskivans transmission och växelöverföring har eliminerats. Maskinspindeln drivs direkt av en inbyggd motor. Denna transmissionsstruktur i vilken spindelmotorn och verktygsmaskinens spindel är "kombinerade till en" kallas en "elektrisk spindel". Det gör spindelkomponenterna oberoende av verktygsmaskinens transmissionssystem och övergripande struktur.
Den elektriska spindeln har inte bara fördelarna med kompakt struktur, låg vikt, liten tröghet, lågt ljud och snabb respons, utan har också hög rotationshastighet och hög effekt, vilket kan förenkla utformningen av verktygsmaskiner och underlätta spindelpositionering. Det är en idealisk struktur i höghastighetsspindelenheter. Det elektriska spindellagret använder höghastighetslagerteknik, är slitstarkt och värmebeständigt och har en livslängd som är flera gånger så lång som traditionella lager. Figur 2-26 visar den faktiska elektriska spindeln.
bild
Bild 2-26 Faktisk elektrisk spindel
Tabell 2-2 visar parametrarna för den elektriska spindeln för ett visst märke av bearbetningscenter. Som framgår av tabellen, beroende på bearbetningsmaterial och processer, kan samma modell av bearbetningscenter använda elektriska spindlar med olika hastigheter och vridmoment. Framväxten av dubbla spindlar eller till och med fleraxliga bearbetningscentra har ytterligare förbättrat bearbetningseffektiviteten hos bearbetningscentra.
Tabell 2-2 Elektriska spindelparametrar för ett visst märke av bearbetningscenter
bild
Motoriserade spindlar kräver ofta olika media för att fungera. Till exempel behöver tryckluft införas för att uppnå lufttätning av spindeln, kylvatten måste införas för att kyla det inre av spindeln och hydraulolja måste införas för att uppnå fastspänning av verktygshållaren. Därför krävs nyckelkomponenten i den roterande leden för att passera mediet vid den bakre änden av den roterande spindeln. Bild 2-27 visar den faktiska roterande leden.
bild
Bild 2-27 Faktisk roterande led
Principen för den roterande leden visas i figur 2-28. Mediet passerar genom de fasta rörledningarna P1 och P2 in i komponenten 2 av den roterande fogen. Komponenten 2 förblir fixerad och komponenten 1 kan rotera med huvudaxeln. Både komponenterna 1 och 2 kan realiseras. Passagen av medium kan säkerställa god tätning. Denna typ av roterande led används ofta i olika typer av spindlar. Det är värt att notera att på grund av utlopp i den bakre änden av spindeln kommer denna del att skadas efter en tids användning. Om själva spindeln har ett stort utlopp kommer det att påskynda skadan på den roterande leden.
