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So wählen Sie die richtige Hochfrequenzspindel für CNC-Werkzeugmaschinen aus

Elektrische Spindel ist eine neue Technologie, die in den letzten Jahren Werkzeugmaschinenspindel und Spindelmotor im Bereich der CNC-Werkzeugmaschinen integriert. Die Elektrospindel ist ein Satz von Komponenten, der die Elektrospindel selbst und ihr Zubehör umfasst: Elektrospindel, Hochfrequenz-Umwandlungsgerät, Ölnebelschmierer, Kühlgerät, eingebauter Encoder, Wechselgerät usw. Der Rotor des Motors wird direkt als main verwendet Welle der Werkzeugmaschine und das Gehäuse der Haupt Welle Einheit ist die Motorbasis, und andere Komponenten werden verwendet, um die Integration des Motors und der Hauptleitung zu realisieren Welle der Werkzeugmaschine.

Mit der rasanten Entwicklung und Perfektionierung der elektrischen Übertragungstechnologie (Frequenzumwandlungs-Drehzahlregelungstechnologie, Motorvektor-Steuerungstechnologie usw.) wurde der mechanische Aufbau des Hauptantriebssystems von Hochgeschwindigkeits-CNC-Werkzeugmaschinen stark vereinfacht und Riemenscheibengetriebe Gang Übertragung entfallen grundsätzlich. Die Hauptwelle der Werkzeugmaschine wird direkt vom eingebauten Motor angetrieben, wodurch die Länge der Hauptübertragungskette der Werkzeugmaschine auf Null verkürzt wird, wodurch die „Nullübertragung“ der Werkzeugmaschine realisiert wird. Diese Art der Getriebestruktur von Spindelmotor und Werkzeugmaschinenspindel „in einer kombiniert“ macht die Spindelkomponente relativ unabhängig vom Getriebesystem und der Gesamtstruktur der Werkzeugmaschine, so dass sie zu einer allgemein bekannten „Spindeleinheit“ gemacht werden kann als „elektrische Spindel“. Da die derzeitige elektrische Spindel hauptsächlich einen AC-Hochfrequenzmotor verwendet, wird sie auch als „Hochfrequenzspindel“ bezeichnet. Da es keine Zwischenübertragungsverbindung gibt, wird sie manchmal als „Direktantriebsspindel“ bezeichnet. Die Eigenschaften sind hohe Geschwindigkeit, hohe Präzision, geringe Geräuschentwicklung und der Innenring mit Schlossstruktur ist besser für die Sprühschmierung geeignet.

So wählen Sie die richtige Hochfrequenzspindel für CNC-Werkzeugmaschinen aus

Der technische Aufbau der Hochfrequenzspindel

1.Hochgeschwindigkeits Lager Technologie

Die elektrische Spindel verwendet normalerweise dynamische und statische Drucklager, Verbundkeramiklager oder elektromagnetische Aufhängungslager.

Dynamische und statische Drucklager haben eine hohe Steifigkeit und Dämpfung, die die Bearbeitungseffizienz und Bearbeitungsqualität erheblich verbessern, die Werkzeugstandzeit verlängern und die Bearbeitungskosten senken können. Dieser Lagertyp hat eine unendliche Lebensdauer.

Verbundkeramiklager werden derzeit häufig in elektrischen Spindeleinheiten verwendet. Die Wälzkörper dieses Lagers verwenden heißgepresste Si3N4-Keramikkugeln, und die Lagerringe sind immer noch Stahlringe mit einem hohen Standardisierungsgrad, kleinen Änderungen an der Werkzeugmaschinenstruktur und einfacher Wartung.

Elektromagnetische Aufhängungslager haben eine gute Hochgeschwindigkeitsleistung, hohe Präzision und sind einfach zu Diagnose und Online-Überwachung zu realisieren. Aufgrund des komplexen elektromagnetischen Mess- und Regelsystems ist diese Art von Lager jedoch sehr teuer und seit langem hoch, so dass sie nicht weit verbreitet ist.

2.Hochgeschwindigkeitsmotortechnologie

Die elektrische Spindel ist das Produkt der Verschmelzung von Motor und Spindel. Der Rotor des Motors ist der rotierende Teil der Spindel. Theoretisch kann die Elektrospindel als Hochgeschwindigkeitsmotor angesehen werden. Die Schlüsseltechnologie ist dynamisches Gleichgewicht bei hoher Geschwindigkeit;

3.Kühlgerät

Um die Wärme für die schnelllaufende Elektrospindel möglichst schnell abzuführen, wird die Außenwand der Elektrospindel üblicherweise mit zirkulierendem Kühlmittel durchströmt, und die Kühleinrichtung hat die Aufgabe, die Temperatur des Kühlmittels zu halten.

4.eingebauter Impulsgeber

Um einen automatischen Wechsel und ein starres Gewindebohren zu realisieren, ist ein Impulsgeber in die elektrische Spindel eingebaut, um eine genaue Phasenwinkelsteuerung und Zusammenarbeit mit dem Vorschub zu realisieren.

5. Automatische Wechselvorrichtung

Um auf das Bearbeitungszentrum angewendet zu werden, ist die Elektrospindel mit einer automatischen Wechselvorrichtung ausgestattet, die eine Tellerfeder, einen Zugzylinder usw. umfasst;

6. So installieren Sie das Hochgeschwindigkeitswerkzeug

Die weit verbreiteten BT- und ISO-Tools haben sich für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung als ungeeignet erwiesen. In diesem Fall erschienen Hochgeschwindigkeitswerkzeuge wie HSK und SKI.

7. Hochfrequenz-Frequenzumwandlungsgerät

Um die Geschwindigkeit von Zehntausenden oder sogar Hunderttausenden Umdrehungen pro Minute der Elektrospindel zu erreichen, muss ein Hochfrequenz-Frequenzwandler verwendet werden, um den eingebauten Hochgeschwindigkeitsmotor der Elektrospindel anzutreiben, und die Ausgangsfrequenz des Frequenzumrichters muss Tausende oder mehrere Kilohertz erreichen.

Beschreibung der Hochfrequenz-Spindelstruktur und Öl-Luft-Schmierung:

Die elektrische Spindel besteht aus einem gehäuselosen Motor, einer Spindel, einem Lager, einem Spindeleinheitsgehäuse, einem Antriebsmodul und einer Kühlvorrichtung. Der Rotor des Motors ist durch ein Einpressverfahren in die Hauptwelle integriert, und die Hauptwelle wird durch vordere und hintere Lager getragen. Der Stator des Motors ist über einen Kühlmantel in das Gehäuse der Spindeleinheit eingebaut. Die Drehzahländerung der Spindel wird durch das Spindelantriebsmodul gesteuert und der Temperaturanstieg in der Spindeleinheit wird durch die Kühleinrichtung begrenzt. Das hintere Ende der Hauptwelle ist mit Drehzahl- und Winkelsensor ausgestattet, und das Innenkonusloch und die Stirnfläche des vorderen Endes werden zur Montage von Werkzeugen verwendet.

Die Elektrospindel ist ein hochpräziser Aktuator, und die Hauptfaktoren, die die Drehgenauigkeit der Elektrospindel beeinflussen, sind:

① Spindelfehler

beinhaltet hauptsächlich den Rundheitsfehler des Spindellagerzapfens, den Koaxialitätsfehler (Auslenkung der Spindelachse) und den Rechtwinkligkeitsfehler der axialen Lagerfläche des Spindelzapfens und der Achse (beeinflusst die axiale Bewegung der Spindel)

②Lagerfehler

Zu den Lagerfehlern gehören der Rundheitsfehler der Gleitlagerinnenbohrung oder der Wälzlagerlaufbahn, die Welligkeit der Gleitlagerinnenbohrung oder der Wälzlagerlaufbahn, der Form- und Größenfehler der Wälzlagerrolle, der Rechtwinkligkeitsfehler der Lagerpositionierungsstirnfläche und der Achslinie und der Lagerstirnfläche Der Parallelitätsfehler zwischen den beiden, das Lagerspiel und die Kraftverformung beim Schneiden usw.

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