Menurut definisi dalam GB/T 12204-2010, kotak spindel adalah komponen berbentuk kotak yang menampung spindel. Kotak spindel merupakan komponen penting pada peralatan mesin. Ini digunakan untuk mengatur spindel kerja peralatan mesin, bagian transmisinya dan mekanisme tambahan yang sesuai. Kotak spindel adalah komponen transmisi yang kompleks, termasuk rakitan spindel, mekanisme pembalik, mekanisme transmisi, perangkat pengereman, mekanisme operasi, dan perangkat pelumasan. Fungsi utamanya adalah untuk menopang spindel dan memutarnya untuk mewujudkan fungsi memulai, mengerem, mengubah kecepatan, dan membalikkan spindel.
(Artikel ini dipilih dari Bab 2, Bagian 3 dari "Panduan Pemilihan Pusat Permesinan" Kotak Spindel Pusat Permesinan)
Komponen spindel pusat permesinan terdiri dari komponen daya spindel, transmisi, dan spindel. Ini adalah salah satu komponen pelaksanaan penting dari pergerakan pembentukan pusat permesinan. Oleh karena itu, komponen spindel pusat permesinan harus memiliki akurasi pengoperasian yang tinggi, retensi akurasi jangka panjang, dan pengoperasian jangka panjang. stabilitas akurasi.
Pusat permesinan biasanya digunakan sebagai peralatan mesin presisi, dan keakuratan pengoperasian komponen spindel menentukan keakuratan pemesinan peralatan mesin. Umumnya ada dua metode untuk menilai keakuratan pengoperasian peralatan mesin: inspeksi statis dan inspeksi dinamis. Inspeksi statis mengacu pada pengujian runout setiap permukaan posisi dan permukaan kerja komponen spindel ketika spindel diputar dengan kecepatan rendah atau secara manual. Inspeksi dinamis memerlukan penggunaan instrumen tertentu untuk menguji keakuratan putaran spindel menggunakan metode deteksi non-kontak pada kecepatan pengenal spindel peralatan mesin. Karena pusat permesinan biasanya memiliki fungsi penggantian pahat otomatis, dan perkakas dikencangkan dengan mekanisme pengencangan yang dipasang di dalam spindel pusat permesinan melalui dudukan pahat khusus, keakuratan putaran spindel harus mempertimbangkan kesalahan yang disebabkan oleh kesalahan pemesinan mesin. permukaan posisi dudukan alat.
1. Persyaratan yang harus dipenuhi oleh sistem transmisi utama
Pusat permesinan adalah peralatan mesin CNC dengan keserbagunaan yang kuat, jangkauan aplikasi yang luas, dan efisiensi pemrosesan yang tinggi. Oleh karena itu, sistem transmisi utamanya harus memenuhi empat persyaratan: Pertama, memiliki rentang kecepatan yang luas; kedua, tidak hanya memiliki tenaga dan torsi yang cukup, tetapi juga dapat Memenuhi persyaratan mempertahankan daya konstan dalam kondisi kecepatan tinggi (di atas kecepatan yang dihitung) dan mempertahankan torsi konstan dalam kondisi kecepatan rendah (di bawah kecepatan yang dihitung); ketiga, komponen kotak spindel harus memiliki kekuatan, kekakuan dan ketahanan getaran yang cukup; keempat, pengoperasian halus dan kebisingan rendah.
2. Struktur khas kotak spindel dan spindel listrik
1. Struktur khas kotak spindel
(1) Kotak spindel penggerak sabuk poli-V satu tahap. Tenaga motor utama kotak spindel di bawah 7,5kW. Bentuk transmisi sabuk poli-V tahap pertama (sabuk V komposit) sering digunakan. Motor utama melewati sepasang katrol sabuk poli-V dan sabuk poli-V. Sabuk dihubungkan ke poros utama, dan metode transmisi pengurangan kecepatan digunakan untuk meningkatkan torsi.
(2)) Kotak spindel transmisi gigi umumnya menggunakan kelompok ekspansi tahap pertama untuk meningkatkan rentang kecepatan dan meningkatkan torsi kecepatan rendah. Karena hanya ada dua gigi, tinggi dan rendah, mekanisme transmisinya relatif sederhana.
(3) Kotak spindel berpasangan langsung Kotak spindel berpasangan langsung mengacu pada kotak spindel di mana motor spindel dan spindel dihubungkan langsung. Ada dua metode sambungan langsung untuk kotak spindel berpasangan langsung: satu adalah motor utama dihubungkan ke spindel melalui kopling; yang lainnya adalah motor utama dibuat menjadi kotak spindel, rotor dirancang sebagai spindel, dan stator dipasang di dalam kotak spindel.
2. Poros listrik
Spindel perkakas mesin mengacu pada sumbu pada perkakas mesin yang menggerakkan benda kerja atau perkakas untuk berputar. Biasanya terdiri dari poros, bantalan dan bagian transmisi (roda gigi atau katrol). Dengan pesatnya perkembangan dan peningkatan teknologi transmisi listrik, struktur mekanis sistem transmisi utama peralatan mesin CNC berkecepatan tinggi telah sangat disederhanakan, dan transmisi katrol serta transmisi roda gigi telah dihilangkan. Spindel perkakas mesin digerakkan langsung oleh motor internal. Struktur transmisi di mana motor spindel dan spindel peralatan mesin "digabungkan menjadi satu" disebut "spindle listrik". Ini membuat komponen spindel tidak bergantung pada sistem transmisi peralatan mesin dan struktur keseluruhan.
Spindel listrik tidak hanya memiliki keunggulan struktur kompak, ringan, inersia kecil, kebisingan rendah dan respon cepat, tetapi juga memiliki kecepatan putaran tinggi dan daya tinggi, yang dapat menyederhanakan desain peralatan mesin dan memfasilitasi penentuan posisi spindel. Ini adalah struktur ideal dalam unit spindel berkecepatan tinggi. Bantalan spindel listrik mengadopsi teknologi bantalan berkecepatan tinggi, tahan aus dan tahan panas, serta memiliki masa pakai beberapa kali lipat dari bantalan tradisional. Gambar 2-26 menunjukkan spindel listrik sebenarnya.
gambar
Gambar 2-26 Spindel listrik sebenarnya
Tabel 2-2 menunjukkan parameter spindel listrik dari pusat permesinan merek tertentu. Seperti dapat dilihat dari tabel, bergantung pada bahan dan proses pemrosesan, model pusat permesinan yang sama dapat menggunakan spindel listrik dengan kecepatan dan torsi berbeda. Munculnya pusat permesinan spindel ganda atau bahkan multi-sumbu semakin meningkatkan efisiensi pemrosesan pusat permesinan.
Tabel 2-2 Parameter spindel listrik dari pusat permesinan merek tertentu
gambar
Spindel bermotor seringkali memerlukan media yang berbeda agar dapat berfungsi. Misalnya, udara bertekanan perlu dimasukkan untuk mencapai penyegelan udara pada spindel, air pendingin harus dimasukkan untuk mendinginkan bagian dalam spindel, dan oli hidrolik harus dimasukkan untuk mencapai penjepitan dudukan alat. Oleh karena itu, komponen kunci dari sambungan putar diperlukan untuk melewatkan media di ujung belakang spindel yang berputar. Gambar 2-27 menunjukkan sambungan putar sebenarnya.
gambar
Gambar 2-27 Sambungan putar sebenarnya
Prinsip sambungan putar ditunjukkan pada Gambar 2-28. Media melewati pipa tetap P1 dan P2 ke dalam komponen 2 sambungan putar. Komponen 2 tetap diam, dan komponen 1 dapat berputar bersama poros utama. Baik komponen 1 maupun 2 dapat direalisasikan. Bagian dari media dapat memastikan penyegelan yang baik. Sambungan putar jenis ini banyak digunakan pada berbagai jenis spindel. Perlu dicatat bahwa karena ujung belakang spindel habis, bagian ini akan rusak setelah beberapa saat digunakan. Jika spindel itu sendiri memiliki runout yang besar, maka akan mempercepat kerusakan pada sambungan putar.
