Рубрики: Вопрос-ответ

Выбор шпинделя для фрезерного ЧПУ станка по дереву и металлу

В переводе с немецкого шпиндель означает «веретено». Без него не сможет работать большинство видов станков, в том числе и фрезерных. Потому что через шпиндель движение подается от двигателя на фрезу.

Особенности конструкции и технические характеристики

фрезерный шпиндель с инвертором

Это один из основных узлов фрезерного станка с ЧПУ, который представляет собой полый металлический вал. К нему крепится держатель для фрезы: оправка, цанга или «натяг». Чтобы оправка надевалась плотно, конец шпинделя выполнен в форме конуса.

Шпиндель фрезерного станка размещается на каретке, переносящей его, оправку и исполнительный орган в трех плоскостях: по осям X, Y, Z.

Вращательное движение посылается непосредственно фрезе, не подвергаясь искажениям от промежуточных механизмов. Важнейшие технические характеристики шпинделей это мощность и частота вращения вала (количество оборотов).

В зависимости от мощности потребления определяются материалы, поддающиеся обработке данным оборудованием:

  • фанера, ДСП, МДФ, полимеры — 800 Вт;
  • дерево, текстолит, мягкие металлические сплавы (медь, бронза, алюминий) — 1500 Вт;
  • натуральный камень, стали — 3000 Вт и более.

Количество оборотов определяет режим работы инструмента. Наиболее распространенные функции:

  • гравировка;
  • раскрой;
  • фрезеровка.

К дополнительным режимам относят обработку специальными граверами, например, V-образными. Например, раскрой деталей из дерева выполняется двухзаходным резаком на 6 миллиметров при частоте не менее 20000 оборотов. Целесообразно приобретать шпиндель с запасом скорости вращения.

Важные свойства

  • Достаточно высокая эффективность работы: КПД может достигать 95%;
  • высокая надежность и прочность: качественно изготовленный узел очень прочен. Выточенная из бронзы головка практически не ломается;
  • конструкция обеспечивает длительную эксплуатацию без ремонтов и поломок.

Охлаждение

шпиндель с водяным охлаждением

Во избежание перегрева и ухудшения прочности металла деталь необходимо охлаждать. Разработано два механизма охлаждения: с помощью воздуха или воды.

При водяном охлаждении через специально предусмотренные выемки в корпусе детали пропускается вода. Ей передается тепло от металла, далее она перетекает в специальную емкость. Не всегда удобно возле станка с ЧПУ держать бачок с водой, поэтому более популярны устройства с водяным охлаждением.

Воздушное охлаждение заключается в прогоне воздушного потока через выемки. Для этого на корпусе детали предусмотрены воздухозаборники. Единственный недостаток этого метода охлаждения — скопление грязи на фильтрах при работе с обильно пылящими материалами. Воздушным охлаждением оборудуется большинство современных моделей фрезерных устройств.

Так как шпиндель функционирует совместно с частотным преобразователем (инвертором), мощности их должны совпадать. В противном случае один из механизмов сломается. Устанавливая более мощную модель шпинделя, следует подобрать подходящий инвертор.

Самые подходящие шпиндели для настольного ЧПУ станка

В качестве шпинделя для маленького станка с ЧПУ можно подобрать одно из следующих устройств:

Ручной гравер. Недостаток гравера это небольшая мощность и низкая скорость вращения. Поэтому работать фрезерный аппарат с ЧПУ сможет только по мягким материалам и с небольшими фрезами.

Бормашина. Отличается тихой работой, плотным зажимом патрона. На малых оборотах двигателя практически не снижается крутящий момент, что является серьезным преимуществом по сравнению с гравером.

Шпиндели из моторов DC. Обладают неплохой мощностью — 0,4 кВт при скорости вращения 12000 оборотов в минуту.

Плюсы:

  • слабое биение, позволяющее делать даже печатные платы;
  • тихая работа;
  • цанга удобного стандарта.

Минусы:

  • невысокая мощность;
  • необходим отдельный источник питания;
  • во время работы сильно греется, поэтому необходимо продумать охлаждение.

Видеоролик о том, как настроить шпиндель станка с ЧПУ китайского производства в МАСН и как настроить инвертор для управления шпинделем:

Обзор и сравнение шпинделей с охлаждением

Модель ET65-0.8 ET100-3-220 ЕТ125-5.5 ET150-11
Напряжение, В 220 220 380 380
Максимальный ток, А 4 12 11 22
Мощность, кВт 0,8 3 5,5 11
Момент, Нм 0,32 1,27 2,2 8,75
Число полюсов 2 2 2 4
Внешний диаметр, мм 65,8 100 125 150
Цанговый зажим ER11 ER20 ER25 ER40
Вес, кг 3 9 27 46
Цена, руб 25765 60712 128049 292705

ET65-0.8

ET100-3-220

ЕТ125-5.5

ET150-11

ET65-0.8

ET100-3-220

ЕТ125-5.5

ET150-11

Поделиться
Nat

Последние статьи

Руководство по самостоятельному изготовлению торцовочной пилы

Торцовочная пила, сделанная своими руками, зачастую не уступает заводской. Изготовление с чертежами такого агрегата вы…

31.10.2024

Как устроен сверлильный станок Bosch PBD 40?

К высокоточному настольному оборудованию для обработки заготовок из металла, дерева и пластмассы относится сверлильный станок…

31.10.2024

Несложная технология правильного закаливания металла в домашних условиях

При изготовлении различных изделий из стали или сплавов иногда возникает вопрос о том, как правильно…

31.10.2024

Лучшие способы чистки в домашних условиях изделий из латуни

Латунные предметы найдутся в любом доме, поэтому каждому человеку будет полезно знать, чем чистить латунь…

31.10.2024

Как сделать своими руками станок Улитка для холодной ковки?

Станок «Улитка» для холодной ковки своими руками используется большинством мастеров в работе над оригинальными изделиями…

31.10.2024

Как и какие изделия из металла можно сделать на продажу своими руками?

Желание производить какой-либо товар возникает у многих, изделия из металла своими руками на продажу создают…

31.10.2024