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.
Шлифование конуса
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.
Изготовление шпинделей
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.
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.

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.

Высокоточная металлообработка
Шлифование конуса

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.

Вам необходимы услуги высокоточной металлообработки?

Читать далее
Made on
Tilda