Шпиндельные системы на ременном приводе

Ременноприводные шпиндели, благодаря своей простой и надежной конструкции, широко используются в металлообрабатывающих станках. Ременная передача, которая соединяет двигатель с валом шпинделя, обеспечивает плавный перенос мощности и снижает вибрации. Такой привод позволяет гибко менять передаточные числа и настраивать скорость вращения шпинделя в зависимости от материала и операции. Ременные шпиндели применяются для фрезерования, сверления и расточки деталей, когда не требуются высокие обороты шпинделя.

В ременноприводных шпинделях используются асинхронные двигатели или серводвигатели. Асинхронные электродвигатели, на базе которых строятся шпиндельные серводвигатели, обеспечивают устойчивость к перегрузкам. Шпиндельные серводвигатели оснащены энкодерами, что позволяет отслеживать обороты и момент на валу шпинделя.

Шпиндельные узлы представляют собой готовые модули, которые включают в себя корпус, ременной привод и двигатель. Один из примеров шпиндельный узел RS2.2-8K-01, оснащенный механизмом автоматической смены инструмента. Автосмена повышает производительность оборудования с ЧПУ, т. к. сокращается время переналадки оборудования. Другие модели серии - шпиндельный узел RS1.0 2K-01 и шпиндельный узел RS1.0–2K-02 представлены в портальном и консольном исполнениях для установки на станки соответствующего типа. Такие шпиндельные узлы достаточно универсальны, могут обрабатывать детали из стали и цветных металлов. Дополнительным преимуществом является возможность установки системы подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ).

При выборе ременноприводного шпинделя важны следующие характеристики.

• частота вращения (об/мин). Для обработки мягких материалов (дерева или пластика) могут потребоваться более высокие обороты (10000...25000об/мин), для металлов более низкие (2000...8000 об/мин) с увеличением крутящего момента. Наличие возможности регулировки частоты вращения расширяет диапазон применения шпинделя.
• мощность шпинделя определяет производительность станка. Чем больше мощность, тем большую скорость подачи можно установить. Так как в шпинделях часто используется вольт-частотное управление, при выборе полезно обращать внимание на график зависимости мощности от частоты вращения.
• напряжение питания шпинделей может быть 220 В или 380 В. Шпиндели малой мощности до 2,2 кВт обычно функционируют при напряжении 220 В. При мощности, превышающей 3 кВт, требуется питание 380 В. При равной мощности шпиндели, работающие на 220 В, требуют большего тока, что приводит к повышению температуры их работы. С другой стороны, подключение к сети с напряжением 380 В подразумевает необходимость использования источника бесперебойного питания, что увеличивает общие затраты.
• патрон для зажима инструмента. Шпиндели одной мощности могут иметь разные патроны. Чем больше патрон, тем больший диаметр хвостовика инструмента можно зажать, а также больше диаметр вала шпинделя, что влияет на жесткость и виброустойчивость при фрезеровании.