Ifølge definitionen i GB/T 12204-2010 er spindelboksen en kasseformet komponent, der huser spindlen. Spindelboksen er en vigtig komponent i værktøjsmaskinen. Den bruges til at arrangere værktøjsmaskinens arbejdsspindel, dens transmissionsdele og tilsvarende ekstra mekanismer. Spindelkassen er en kompleks transmissionskomponent, herunder spindelsamlingen, vendemekanismen, transmissionsmekanismen, bremseanordningen, betjeningsmekanismen og smøreanordningen. Dens hovedfunktion er at støtte spindlen og dreje den for at realisere funktionerne til start, bremsning, hastighedsændring og vending af spindlen.
(Denne artikel er valgt fra kapitel 2, afsnit 3 i "Vejledning til valg af bearbejdningscenter" Bearbejdningscentrets spindelkasse)
Spindelkomponenten i bearbejdningscentret er sammensat af spindelkraft, transmission og spindelkomponenter. Det er en af de vigtige udførelseskomponenter i formningsbevægelsen af bearbejdningscentret. Derfor kræves det, at spindelkomponenten i bearbejdningscentret har høj driftsnøjagtighed, langsigtet nøjagtighedsretention og langsigtet drift. nøjagtighed stabilitet.
Bearbejdningscentre bruges normalt som præcisionsmaskiner, og spindelkomponenternes kørenøjagtighed bestemmer værktøjsmaskinens bearbejdningsnøjagtighed. Der er generelt to metoder til at vurdere driftsnøjagtigheden af værktøjsmaskiner: statisk inspektion og dynamisk inspektion. Statisk inspektion refererer til at teste udløbet af hver positioneringsoverflade og arbejdsflade på spindelkomponenten, når spindlen roteres ved lav hastighed eller manuelt. Dynamisk inspektion kræver brug af visse instrumenter til at teste spindlens rotationsnøjagtighed ved hjælp af berøringsfri detekteringsmetoder ved værktøjsmaskinens nominelle hastighed. Da bearbejdningscentre normalt har automatiske værktøjsskiftefunktioner, og værktøjerne strammes af en spændingsmekanisme installeret inde i bearbejdningscentrets spindel gennem en speciel værktøjsholder, skal rotationsnøjagtigheden af spindlen tage hensyn til fejlen forårsaget af bearbejdningsfejlen i bearbejdningscentret. værktøjsholderens positioneringsflade.
1. Krav som hovedtransmissionssystemet skal opfylde
Bearbejdningscentret er en CNC-værktøjsmaskine med stærk alsidighed, bredt anvendelsesområde og høj bearbejdningseffektivitet. Derfor skal dets hovedtransmissionssystem opfylde fire krav: For det første har det et bredt hastighedsområde; for det andet har den ikke kun tilstrækkelig kraft og drejningsmoment, men kan også opfylde kravene til at opretholde konstant effekt under højhastighedsforhold (over den beregnede hastighed) og opretholde konstant drejningsmoment under lavhastighedsforhold (under den beregnede hastighed); for det tredje skal komponenterne i spindelboksen have tilstrækkelig styrke, stivhed og vibrationsmodstand; for det fjerde, drift Glat og lavt støjniveau.
2. Typisk struktur af spindelboks og elektrisk spindel
1. Typisk opbygning af spindelkasse
(1) Et-trins poly-V-remsdrev spindelboks. Spindelboksens hovedmotoreffekt er under 7,5 kW. Den første fase poly-V rem (komposit kilerem) transmissionsform bruges ofte. Hovedmotoren passerer gennem et par poly-V-remskiver og en poly-V-rem. Remmen er forbundet til hovedakslen, og en hastighedsreduktionstransmissionsmetode bruges til at øge drejningsmomentet.
(2)) Geartransmissionens spindelkasse bruger generelt en første-trins ekspansionsgruppe til at øge hastighedsområdet og forbedre drejningsmomentet ved lav hastighed. Da der kun er to gear, høj og lav, er transmissionsmekanismen forholdsvis enkel.
(3) Direkte koblet spindelboks Direkte koblet spindelboks refererer til en spindelboks, hvor spindelmotoren og spindlen er direkte forbundet. Der er to direkte tilslutningsmetoder til direkte koblede spindelbokse: den ene er, at hovedmotoren er forbundet til spindlen gennem en kobling; den anden er, at hovedmotoren er lavet til en spindelboks, rotoren er designet som en spindel, og statoren er installeret i spindelboksen Indvendigt.
2. Elektrisk spindel
Værktøjsmaskinens spindel refererer til aksen på værktøjsmaskinen, der driver emnet eller værktøjet til at rotere. Den består normalt af en spindel, lejer og transmissionsdele (gear eller remskiver). Med den hurtige udvikling og forbedring af elektrisk transmissionsteknologi er den mekaniske struktur af hovedtransmissionssystemet i højhastigheds-CNC-værktøjsmaskiner blevet meget forenklet, og remskivetransmission og geartransmission er blevet elimineret. Værktøjsmaskinens spindel drives direkte af en indbygget motor. Denne transmissionsstruktur, hvor spindelmotoren og værktøjsmaskinens spindel er "kombineret til én", kaldes en "elektrisk spindel". Det gør spindelkomponenterne uafhængige af værktøjsmaskinens transmissionssystem og overordnede struktur.
Den elektriske spindel har ikke kun fordelene ved kompakt struktur, let vægt, lille inerti, lav støj og hurtig respons, men har også høj rotationshastighed og høj effekt, hvilket kan forenkle design af værktøjsmaskiner og lette spindelpositionering. Det er en ideel struktur i højhastighedsspindelenheder. Det elektriske spindelleje anvender højhastighedslejeteknologi, er slidstærkt og varmebestandigt og har en levetid flere gange længere end traditionelle lejer. Figur 2-26 viser den faktiske elektriske spindel.
billede
Figur 2-26 Faktisk elektrisk spindel
Tabel 2-2 viser parametrene for den elektriske spindel af et bestemt mærke af bearbejdningscenter. Som det kan ses af tabellen, kan den samme model af bearbejdningscenter, afhængigt af bearbejdningsmaterialerne og processerne, bruge elektriske spindler med forskellige hastigheder og drejningsmomenter. Fremkomsten af dobbelt-spindel eller endda multi-akse bearbejdningscentre har yderligere forbedret bearbejdningseffektiviteten af bearbejdningscentre.
Tabel 2-2 Elektriske spindelparametre for et bestemt mærke af bearbejdningscenter
billede
Motoriserede spindler kræver ofte forskellige medier for at fungere. For eksempel skal der indføres trykluft for at opnå lufttætning af spindlen, kølevand skal indføres for at afkøle spindlens indre, og hydraulikolie skal indføres for at opnå fastspænding af værktøjsholderen. Derfor er nøglekomponenten i det roterende led påkrævet for at passere mediet ved den bageste ende af den roterende spindel. Figur 2-27 viser den faktiske roterende samling.
billede
Figur 2-27 Faktisk drejeled
Princippet for rotationsleddet er vist i figur 2-28. Mediet passerer gennem de faste rørledninger P1 og P2 ind i komponenten 2 af den roterende samling. Komponenten 2 forbliver fast, og komponenten 1 kan rotere med hovedakslen. Både komponent 1 og 2 kan realiseres. Passagen af medium kan sikre god tætning. Denne form for roterende led er meget udbredt i forskellige typer spindler. Det er værd at bemærke, at på grund af udløb i den bagerste ende af spindlen, vil denne del blive beskadiget efter en tids brug. Hvis selve spindlen har et stort udløb, vil det fremskynde skaden af det roterende led.
