ИЗГОТОВЛЕНИЕ ШПИНДЕЛЬНЫХ ВАЛОВ
Шпиндельный узел -
одна из основных частей металлообрабатывающего станка. Его основная часть – это шпиндель – вал, на котором закрепляется и приводится во вращение режущий инструмент или заготовка. Например, в токарных станках к шпинделю крепится заготовка, во фрезерных – инструмент, а в круглошлифовальных – на разных валах вращаются и заготовка, и инструмент. Это зависит от того, какое из движений является главным при обработке – оно и реализуется с помощью шпиндельного узла. Производство шпинделей является очень точным и сложным процессом.
Существуют многошпиндельные станки, на которых устанавливается 6 и более валов, чтобы одновременно изготавливать несколько деталей.
Существуют многошпиндельные станки, на которых устанавливается 6 и более валов, чтобы одновременно изготавливать несколько деталей.
Вал является основой шпиндельного узла. Современный шпиндельный узел оснащается встроенным двигателем, который приводит шпиндель во вращение. На валу устанавливается ротор и вставляется в корпус, где закреплен статор. Максимальные скорости достигаются при бесконтактной работе системы – между ротором и статором существует зазор 0,3-0,5 мм, на статор подается ток. Создаваемое электромагнитное поле приводит ротор во вращение. Данная система имеет преимущество перед механической: в ней возможна плавная регулировка частоты вращения вала, что важно при назначении режимов резания.
Посадочные поверхности
Посадочная поверхность необходима, чтобы закрепить инструмент или заготовку на валу. В качестве такой поверхности применяют внутренний или внешний конус. Внутренний конус необходим для того, чтобы базировать внутри инструмент, который вставляется в инструментальную оправку. Наружный – для установки токарного патрона, который зажимает заготовку. Шлифовка конуса является важнейшей операцией обработки шпинделя, но об этом чуть ниже.
Параметры изготовления
Один из важнейших параметров при изготовлении шпинделей – это радиальное биение конуса шпинделя. Оно является показателем точности вращения шпиндельного узла, что, в свою очередь, определяет точность всего станка.
На каждый станок производителем устанавливается допуск на радиальное биение. Радиальное биение инструментального конуса шпинделя обычно составляет порядка 5 мкм, на прецизионных станках – до 1 мкм. Проверяется данный параметр с помощью инструментальной оправки, которая имитирует инструмент.
Ухудшение точности радиального биения происходит по нескольким причинам: вследствие плохого качества подшипников или выхода их из строя, неправильной сборки конструкции, коррозии деталей.
На каждый станок производителем устанавливается допуск на радиальное биение. Радиальное биение инструментального конуса шпинделя обычно составляет порядка 5 мкм, на прецизионных станках – до 1 мкм. Проверяется данный параметр с помощью инструментальной оправки, которая имитирует инструмент.
Ухудшение точности радиального биения происходит по нескольким причинам: вследствие плохого качества подшипников или выхода их из строя, неправильной сборки конструкции, коррозии деталей.
Может повлиять на точность параметра ухудшение свойств смазки шпинделя, износ конуса вала во время работы – вследствие многократного задевания конуса при смене инструмента.
Для повышения износостойкости шпинделя вал проходит термическую или химико-термическую обработку (цементирование, азотирование), но полностью устранить вероятность износа невозможно.
Причиной ухудшения точности радиального биения может служить удар – инструмент бьется об заготовку или выступающую часть станка: шпиндель, установочный стол. В таком случае необходимо незамедлительно диагностировать ухудшение точностных параметров и устранить их причины.
Для повышения износостойкости шпинделя вал проходит термическую или химико-термическую обработку (цементирование, азотирование), но полностью устранить вероятность износа невозможно.
Причиной ухудшения точности радиального биения может служить удар – инструмент бьется об заготовку или выступающую часть станка: шпиндель, установочный стол. В таком случае необходимо незамедлительно диагностировать ухудшение точностных параметров и устранить их причины.
Важность шлифования шпинделя
Чтобы устранить все неточности радиального биения, необходима шлифовка конуса шпинделя, или внутренняя шлифовка.
Процесс шлифовки происходит следующим образом: шпиндельный узел разбирается, шпиндель демонтируется, затем вал устанавливают на шлифовальном станке. Он зажимается в патроне, на посадочное место устанавливается люнет, а шлифовальная головка выставляется на угол, равный углу конуса шпинделя.
Качество шлифовки шпинделя проверяется по прилеганию оправки, окрашенной специальной краской, к конусу вала. Она проворачивается внутри конуса и вынимается. Там, где краска стерлась, прилегание хорошее. По ГОСТ площадь прилегания должна быть не менее 85% всей поверхности.
Процесс шлифовки происходит следующим образом: шпиндельный узел разбирается, шпиндель демонтируется, затем вал устанавливают на шлифовальном станке. Он зажимается в патроне, на посадочное место устанавливается люнет, а шлифовальная головка выставляется на угол, равный углу конуса шпинделя.
Качество шлифовки шпинделя проверяется по прилеганию оправки, окрашенной специальной краской, к конусу вала. Она проворачивается внутри конуса и вынимается. Там, где краска стерлась, прилегание хорошее. По ГОСТ площадь прилегания должна быть не менее 85% всей поверхности.
Современные реалии производства шпинделей
Сейчас в России производство и шлифовку шпинделей осуществляет не более десятка компаний, так как процесс требует высокой точности и мастерства.
Formung является одной из них. Мы осуществляем шлифовку валов в течение 7 рабочих дней, а в срочном режиме – за 4 дня. Мы имеем большой опыт и шлифуем конусы различных типов в соответствии с европейскими стандартами качества – ISO-30, -40, -50, ISK-50, -63, HSK-50, -63, конусы Морзе.
Наша компания изготавливает шпиндели с нуля – от заготовки и определения техпроцессов до сдачи клиенту. Это очень трудоемкий процесс, где требуется выдерживать допуски отклонения формы до 2 мкм, допуски на размеры под подшипники – 5 мкм, осуществлять термическую и химико-термическую обработку изделия.
Рассчитать стоимость подобной работы можно, в несколько кликов оставив заявку на нашем сайте.
Formung является одной из них. Мы осуществляем шлифовку валов в течение 7 рабочих дней, а в срочном режиме – за 4 дня. Мы имеем большой опыт и шлифуем конусы различных типов в соответствии с европейскими стандартами качества – ISO-30, -40, -50, ISK-50, -63, HSK-50, -63, конусы Морзе.
Наша компания изготавливает шпиндели с нуля – от заготовки и определения техпроцессов до сдачи клиенту. Это очень трудоемкий процесс, где требуется выдерживать допуски отклонения формы до 2 мкм, допуски на размеры под подшипники – 5 мкм, осуществлять термическую и химико-термическую обработку изделия.
Рассчитать стоимость подобной работы можно, в несколько кликов оставив заявку на нашем сайте.