Общие сведения о шпиндельных узлах металообратывающего оборудования

От качества изготовления и сборки шпиндельного узла во многом зависит точность, шероховатость и производительность сборки, а так же стойкость Р.И.

Шпинделем называется главный, последний от источника движения вал привода главного движения, служащий для базирования, крепления и передачи крутящего момента Р.И. или заготовке.

Вместе с опорами и приводящими элементами он образует узел станка – шпиндельный узел.

Основные требования:

1. Точность вращения, которая определяется величиной радиального и осевого биения.

Для серийно выпускаемых станков величина биения устанавливается соответствующими стандартами и нормами станкостроения. Для специальных станков определяется по формуле:

- допуск на лимитирующий диаметр размера детали.

2. Жёсткость ,

F – сила, приложенная к какой-либо точке шпинделя.

у – величина перемещения этой точки под действием данной силы.

Податливость

а – вылет конца шпинделя;

Lоп – опорный участок

Жёсткость межопорного участка не регламентируется и должно находиться в пределах 250…500 . Большее значение для более точных станков.

Наибольшее влияние на точность обработки оказывает жёсткость (величина прогиба) переднего конца шпинделя. Эта величина жёстко регламентируется.

=(0,0001…0,0002)Lоп

Регламентируется величина угла поворота переднего конца шпинделя

=0,001 рад.

3. Быстроходность определяет технологические возможности высокоскоростной обработки и производительность.

За параметр быстроходности принимается произведение мах частоты вращения шпинделя на диаметр центрирующей шейки шпинделя.:

- диаметр передней центрирующей шейки шпинделя.

4. нагрузочная способность определять максимальный крутящий момент и мощность на шпинделе и зависит от нагрузочной способности опор и силовых возможностей привода.

5. надёжность.

Под надёжностью в данном случае следует понимается сохранение во времени первоначальной точности.

6. Виброустойчивость – это способность шпиндельного узла препятствовать возникновению вибраций или ограничивать их величину до значения, обеспечивающего сохранение заданных технологических возможностей оборудования.

7. Теплостойкость – способность шпиндельного узла ограничивать величину тепловых деформаций.

8. быстрое, надёжное и точное крепление режущего инструмента или заготовки.

9. Технологичность изготовления сборки, ремонта и эксплуатации.

Для упрощения расчётно-конструкторских работ по проектированию шпиндельных узлов и обеспечения их автоматизации шпиндельные узлы подразделяются на подузлы:

1) Передний конец шпинделя;

2) Шпиндельные опоры;

3) Межопорный участок;

4) Привод вращения шпинделя;