Оборудование для гравировки c водяным охлаждением шпинделя

Содержание

Выбираем шпиндель для фрезерного станка с ЧПУ

Оборудование для гравировки c водяным охлаждением шпинделя

Под фразой «шпиндель для фрезерного станка с ЧПУ» обычно принято подразумевать двигатель, с установленным на него цанговым самозажимным патроном (как на ручной фрезерной машинке), который служит для фиксации режущего инструмента, такого как фреза, точильный камень, сверло и т.д, и передачи ему вращательного движения с большой скоростью.

Классификация

Их можно разбить на 2 небольших группы – это домашние и промышленные:

  1. К домашним относятся различные бормашины, маленькие бытовые фрезеры или дрели.
  2. К промышленным же относят двигателя, рассчитанные выдерживать высокие нагрузки в процессе работы, имеющие керамические подшипники и, зачастую оснащенные сложной системой жидкостного или воздушного охлаждения и системой подачи смазки непосредственно на участки с большим уровнем трения и нагрева.

При использовании в домашнем станке ЧПУ дрели в роли шпинделя, необходимо понимать, что ее подшипники не рассчитаны на высокую боковую нагрузку и очень быстро начнут «выть», что может привести к высокому нагреву обмоток, уменьшению мощности на валу, и в последствии такой шпиндель просто сгорит.

В данном случае охлаждение не поможет, и необходимо дорабатывать саму дрель, а именно: заменить шариковый подшипник вала на роликовый (желательно с керамическими роликами), жестко зафиксировать его в корпусе и позаботится о постоянном наличии смазки в нем.

Особенности шпинделя зависимо от вида

В основном, во время работы фрезерных станков, все нагрузки перпендикулярны оси шпинделя, а параллельные нагрузки появляются только в момент врезки в тело заготовки. Именно поэтому, необходимо выбирать двигатель, который сможет выдерживать такие нагрузки на протяжении большого периода времени, поскольку работа фрезерных станков может быть непрерывной в течении суток и даже более.

Шпиндели, предназначенные для промышленных целей, не нуждаются в постоянной чистке и смазке подшипников на всем сроке эксплуатации, но, если вы начинаете замечать посторонние звуки в его работе на холостом ходу, лучше все же разобрать корпус двигателя, выдуть изнутри сжатым воздухом все загрязнения (если таковые присутствуют) и хорошо смазать подшипник специальной смазкой, не теряющей своих свойств при высоких температурах.

Помимо всего, промышленный шпиндель оснащен качественным цанговым патроном, имеющим минимальное биение при работе, обеспечивая необходимую точность обработки, минимальную разницу между фактическим и реальным размером фрезы и позволяющий зажимать фрезы с обычным цилиндрическим хвостовиком.

Цанговые зажимы

В основном, самыми распространенными являются цанги типа ER11 и ER16, в которую становится сверло или фреза с диаметром хвостовой части от 2.5 до 3.2 мм, даже если она сделана конусом. Также существуют и патроны, рассчитанные под больший диаметр инструмента, но они используются при грубой обработке металла или фрезеровке по стали и имеют отверстие под зажим инструмента 6 и более миллиметров.

Почему нельзя установить ее на мой домашний станок с ЧПУ, спросите вы?

Если зажать фрезу диаметром 2 мм с диаметром хвостовика 3.2 мм в цанговый патрон, то при обработке вы практически не заметите разницы, но, если установить на любительский станок фрезу, диаметром 10 мм и хвостовиком 3.2 мм, то легко можно деформировать направляющие, поскольку нагрузка на них в таком случае возрастает в разы.

В станке все детали должны идеально сочетаться друг с другом, в противном случае с ним будет больше проблем, чем качественной работы.

Поэтому рекомендуем вам остановить свой выбор на цанге EP-13, ее вполне хватает для небольших объемов работ и к ней подходит практически любой рабочий инструмент, применяющийся в обработке различных материалов.

Мощность шпинделя

При выборе мощности шпинделя необходимо руководствоваться золотым правилом – чем больше, тем лучше. Основные правила при выборе мощности:

  1. Если планируется использование фрезерных станков только для сверловки или гравировки небольших деталей, то будет вполне достаточно шпинделя, мощностью до 600 ватт.
  2. Для фрезеровки твердых пород древесины и металла нужно рассматривать уже двигателя мощностью от 600 до 1400 ватт.
  3. В случае, если планируется дальнейшая модернизация станка (бывают станки с двумя шпинделями и более) или нужен большой запас по мощности, необходимо смотреть в сторону шпинделей, имеющих мощность свыше 1.6 кВт, они позволят производить обработку практически любых материалов, а качество работы будет зависеть только от надежности механической части станков с ЧПУ.

Способы фрезеровки

Уточним некоторые тонкости. Фрезеровать можно двумя способами, либо с быстрой подачей и медленным вращением фрезы, либо с медленной подачей, но с высокой скоростью вращения фрезы. Первый способ называется скоростным, а второй – силовым.

В промышленности обычно используется силовое фрезерование для того, чтобы максимально быстро выбрать лишний материал из заготовки. Перед этим необходимо изучить описание и паспортные данные определенной фрезы и внести в станок нужные режимы резания конкретно для нее, а именно: скорость вращения, заглубления и подачи. Таким образом, можно использовать фрезу, получая от нее максимальную производительность, не перегружая ее.

 Если механическая часть вашего станка не позволяет получить хорошее усилие и начинает деформироваться, то лучше не экспериментировать, а использовать второй способ фрезерования – скоростной, развив максимальную скорость вращения фрезы и установив минимальную скорость подачи.

Проанализировав вышесказанное, необходимо определиться что нам важнее, скорость шпинделя или его мощность. Покупая качественный и дорогой шпиндель, можно не задаваться таким вопросом, ведь большинство из них имеют достаточно высокую мощность и высокую скорость вращения одновременно.

По максимуму такие шпиндели практически не используют, а нагружают их на 60-80% всей мощности и используют до 90% от максимальной скорости, что несомненно является большим преимуществом, так как в таких условиях шпиндель для фрезерного ЧПУ станка не перегреется и не будет работать на износ. Высокая скорость вращения (18000-20000 об/мин) практически не используется по той причине, что при обработке на таких скоростях инструмент и заготовка начинает греться и подгорать, испортив всю работу.

Отдельно стоит рассмотреть шпиндели, питаемые от трехфазной сети. Они подключаются пятью проводами, три из которых – линейные, один нулевой и один для заземления. К бытовой сети их не получится подключить без доработок.

Источник: https://VseOChpu.ru/shpindel-dlya-frezernogo-stanka-s-chpu/

Что такое шпиндель для фрезерного станка и как его изготовить своими руками

Оборудование для гравировки c водяным охлаждением шпинделя

В оборудовании для производства металлических изделий есть ключевые детали, без которых невозможно качественно обрабатывать заготовки. Шпиндель фрезерного станка является одной из таких деталей, в которой закрепляется режущий инструмент и происходит вращение. Без этого элемента невозможна работа по обработке дерева или металла на станке. Из-за важности этой детали в процессе металлообработки желательно знать, как она функционирует, на какие виды подразделяется и можно ли ее изготовить самостоятельно.

Шпиндель для фрезерного станка

Конструкция и технические особенности

Зная устройство фрезерного станка, человек сразу же понимает, что такое шпиндель и где он располагается. Для тех, кто не знает конструкции и технических параметров, необходимо разбираться во всем постепенно.

Шпиндель представляет собой полый металлический вал, являющийся ключевым узлом в фрезерном станке. Устанавливается эта деталь на специальной каретке, с помощью которой он передвигается в трех плоскостях — X, Y, Z. При включении двигателя вал напрямую передает вращательное усилие на фрезу (если речь идет о станке, в котором используются фрезы по металлу). Благодаря отсутствию дополнительных элементов при передаче усилия от двигателя, вращательный момент не искажается.

Способы охлаждения

При обработке металла с помощью промышленного оборудования можно повредить листы или детали. Заготовки необходимо охлаждать. Для этого были разработаны две системы:

  1. Водяная система охлаждения. Изначально в корпусе шпинделя проделываются отверстия, через которые проходит вода. Она забирает с собой тепло от металла и стекает в отдельную емкость. Необходимо наличие отдельной емкости рядом со станком, что в некоторых ситуациях неудобно.
  2. Воздушная система охлаждения. В детали устанавливаются воздухозаборники, благодаря которым через нее проходит воздушный поток. Воздушная система устанавливается на все современные станки с ЧПУ. У нее есть один серьезный минус. Фильтры, установленные на воздухозаборниках, быстро засоряются после работы с пылящимися материалами.

Воздушные системы более удобны для больших производств.

Преимущества

У шпинделей есть несколько преимуществ:

  1. КПД этих деталей достигает 95%, что считается очень высоким показателем.
  2. Для производства изготавливаются шпиндели с высокими характеристиками в плане износоустойчивости и надежности. В новых моделях устанавливаются головки, изготовленные из бронзы.
  3. Не требуется частый ремонт благодаря надежности подвижных механизмов.

При эффективной системе охлаждения, изготавливаемые детали не будут иметь дефектов после обработки.

Как подобрать шпиндель фрезерного станка по мощности

Как говорят опытные фрезеровщики: «При выборе шпинделя, нужно помнить правило о том, что чем больше скорость вращения двигателя, тем функциональнее становится оборудование». При выборе шпинделя для фрезерного станка, в первую очередь, нужно учитывать количество совершаемых оборотов:

  1. Для сверловки и гравировки оптимальная мощность шпинделя — 600 Вт.
  2. Для фрезерования металла — от 600 до 1400 Вт.
  3. Если станок будет модернизироваться со временем или через него будут пропускаться детали, изготавливаемые из твердой стали, требуется выбирать мощность более 1600 Вт.

При работе на больших оборотах, нельзя забывать про хорошую систему охлаждения.

Шпиндели нельзя долго использовать на мощности в 90%. В противном случае подвижные механизмы быстро выйдут из строя. Оптимальный расход мощности — 60–80%.

Шпиндель для обработки металла

Как изготовить своими руками

При недостатке средств или невозможности установки заводского оборудования в самодельный станок его можно изготовить самостоятельно. Для этого нужны следующие комплектующие:

  • главная деталь — бесколлекторный двигатель;
  • контролер для двигателя;
  • сервотестер;
  • удлиненный вал.

Изготовление шпинделя для станка своими руками начинается с приобретения всех комплектующих. Устройство контролирующее количество оборотов двигателя (сервотестер) рекомендуется устанавливать на любые двигатели, в которых невозможно изменять количество оборотов. Можно купить дешевую модель, главное обратить внимание на тип его крепления к станку. Он не должен мешать при работе.

Вал должен быть удлиненным, чтобы на него можно было закреплять фрезы с помощью цангового зажима. Дополнительно на него необходимо закрепить два подшипника. В двигателе должны быть установлены еще два подшипника. Чертеж по сборке можно найти в интернете. Конструкция будет защищена от боковых нагрузок. С помощью самодельного станка обрабатывают металл и древесину твердых пород.

У самодельных конструкций есть преимущества:

  1. Сборка шпинделя собственными руками не потребует серьезных финансовых затрат.
  2. Провести работы самостоятельно не так сложно, как ожидают новички в металлообработке. В интернете существуют пошаговые инструкции и обучающие видео.
  3. Списки материалов, деталей и чертежи можно найти в открытом доступе.

Однако по техническим характеристикам промышленные детали во многом превосходят самоделки. Важно изготовить надежную и массивную станину, которая предотвратит появление вибрации.

Обслуживание

Промышленное и самодельное оборудование требует постоянного обслуживания и соблюдения правил эксплуатации:

  1. Перед началом обработки деталей требуется проверить все крепежные элементы.
  2. После включения двигателя нельзя сразу же начинать работать. Шпиндель нужно разогреть.
  3. Перед выключением оборудования подвижному механизму необходимо дать остыть.
  4. При использовании воздушной системы требуется раз в неделю проверять состояние фильтров и прочищать их при загрязнении.
  5. Подшипники и подвижные элементы требуется очищать от накопившегося мусора после работы за станком. Дополнительно их нужно смазывать для лучшей работы и медленного загрязнения.
  6. Если используется водная система охлаждения, необходимо использовать смазочно-охлаждающие эмульсии, которые рекомендует производитель.
Читайте также  Оборудование для производства термопанелей с клинкерной плиткой

При длительной эксплуатации необходимо наблюдать за состоянием подшипников и менять их, если появляются посторонние звуки. Иных расходов эта деталь не несет. При поломке составных частей конструкции требуется заменить их, но не восстанавливать. При больших нагрузках восстановленные детали сломаются по старым трещинам.

Шпиндель для фрезерного станка считается ключевым узлом, работе которого стоит уделять особое внимание. При выборе производственного оборудования достаточно соблюдать правила эксплуатации и вовремя обслуживать подвижные элементы, чтобы станок проработал более 10-ти лет.

Источник: https://metalloy.ru/stanki/frezernye/shpindel

Шпиндель для фрезерного станка с ЧПУ

Оборудование для гравировки c водяным охлаждением шпинделя

Шпиндельдляфрезерногостанкас ЧПУ и его характеристики являются одними из важных критериев для подбора оборудования под ту или иную задачу. Изучая каталог фрезеров того или иного производителя, владелец бизнеса обратит внимание на эти показатели особое внимание.

Разумеется, площадь рабочего стола, конструкция и материал станину, тип исполнительных элементов (серводвигатели или шаговый привод), величина подачи рабочего инструмента и другие характеристики также важны при сравнении различных моделей станков.

Но тем не менее, под конкретное производство покупатель выбирает станок, обращая на мощность шпинделя первоочередное внимание.

Давайте разберемся, насколько такой подход справедлив. Можно ли выбирать ЧПУ-станок, ориентируясь только на шпиндель и его показатели?

Мощность шпинделя фрезерного станка с ЧПУ

Термин «шпиндель для фрезерного станка с ЧПУ» подразумевает узел, включающий двигатель с цанговым самозажимным патроном. Последний позволяет надежно фиксировать рабочий режущий инструмент (сверло, фрезу определенной формы и другие), при этом осуществляя его вращение на высоких оборотах.

Казалось бы, выбор фрезеровальн гравировального аппарата по характеристикам шпинделя упрощается донельзя. Выбирая из двух моделей со схожими характеристиками, стоит предпочесть вариант с номинально большим показателем мощности этого узла.

В этой связи хотелось бы дать покупателям несколько рекомендаций. Исходя из актуальных задач, можно пользоваться следующим алгоритмом подбора этой мощности:

  • При работе по сверлению, резке или гравировки небольших изделий из материалов малой твердости (пластики и так далее), мощности двигателя в 600 Вт будет вполне достаточно;
  • Фрезеровка заготовок из древесины твердых пород и металлических сплавов требует повышенных показателей. Для таких работ стоит обращать внимание на фрезеры с ЧПУ, двигатели которых имеют показатели 600-1400 Вт;
  • В случаях, когда необходим универсальный фрезер для обработки широкой гаммы материалов, стоит обратить внимание на модели с двигателями свыше 1,6 кВт. При этом стоит оценивать не только запас мощности, но и качество исполнения механической части, которая может стать «слабым звеном» в вопросе надежности аппарата.

Таким образом, одной «заточенности» на характеристиках двигателя для подбора фрезерного станка с ЧПУ недостаточно для верного выбора оборудования. Необходимо убедиться, что при этом «слабых звеньев» другого рода в кандидатуре на оснащение Вашей мастерской не имеется. Например, таких, когда станина аппарата не имеет достаточной жесткости, что не позволяет даже оснащенному шпинделем высокой мощности фрезеру выполнить обработку металлической заготовки. А вариант аппарата с серводвигателями на инструментальном портале с массивным двигателем будет не только дороже в приобретении, но и менее эффективным в тонкой обработке компактных заготовок.

Но если эта цифра не является однозначным показателем производственных возможностей фрезера с ЧПУ, на что еще стоит обращать внимание? Особенно если речь идет про обработку средних и твердых материалов заготовок.

Нюансы выбора шпинделей

При выборе мощного двигателя для цанги с инструментом нередко возникает еще одно «слабое звено» в виде самой фрезы для тонкой обработки. И чем тоньше сама фреза, тем вероятность ее выхода из строя при взаимодействии с твердым металлом. Таким образом, наличие избытка мощности двигателя не гарантирует ощутимый рост производственных возможностей, если этого не позволяет инструмент.

И выбирая фрезерный станок с ЧПУ для нужд своего бизнеса, необходимо также смотреть на скорость вращения шпинделя. Если Вы предпочтете станки серии «Дедал» от компании «Миртелс», то они оснащены одновременно и мощным, и высокоскоростным конструктивным узлом. Для реализации тех или иных задач по обработке заготовок из твердых материалов обычно используется 60-80% номинальной мощности двигателя и до 90% от максимальной скорости вращения фрезы. Это вкупе с эффективной системой охлаждения не допускает перегрева и выхода инструмента из строя.

Станки серии «Дедал» как и другие фрезеры имеют систему воздушного либо жидкостного охлаждения. Первая эффективна для маломощного оборудования, используемого в основном для раскроя заготовок из материалов невысокой твердости. Но при этом стоить иметь ввиду, что при низких оборотах воздушное охлаждение малоэффективно, потому что зависит напрямую от скорости вращения вала шпинделя.

Для приводных двигателей средней и высокой мощности необходимо более эффективное охлаждение, что возможно только путем использования СОЖ. Несмотря на большую сложность конструкции такого узла и необходимость контроля за работой помпы системы водяного охлаждения, фрезеры подобного типа получили существенно большее распространение.

Таким образом, показатель мощности шпинделя необходимо рассматривать в совокупности с другими характеристиками. И гнаться за «лишними ваттами», которых для решения Ваших текущих и планируемых в ближайшей перспективе задачи хватит с запасом, однозначно нет смысла. Разумнее вложить сэкономленные деньги на дополнительную оснастку и опции фрезерно-гравировального станка. Например, в следующие:

  • Широкий арсенал качественных фрез под выполнение различных задач;
  • Широкий спектр различных цанг;
  • Эффективная система воздушного либо жидкостного охлаждения фрезы (в зависимости от станка);
  • Система улавливания стружки (если таковая требуется);
  • Систему надежного крепления заготовки на плоскости рабочего стола;
  • Приспособления для крепления нестандартных заготовок.

Предприняв все вышеизложенные действия, с купленным станком (особенно если это фрезер из линейки «Дедал» от компании «Миртелс») Вы наверняка сможете производить множество интересных изделий с высоким спросом. И по мере углубления опыта эксплуатации будете четче представлять, какие еще свойства Вам бы хотелось видеть в оборудовании. При накоплении множества таких запросов целесообразно будет обновить производственный парк гравировальной техники. И наверняка с увеличением мощности шпинделя и расширением ассортимента производимой продукции.

Как купить фрезерный станок с ЧПУ

Прежде, чем сделать заказ на тот или иной станок серии «Дедал», рекомендуем связаться с нашими менеджерами. Озвучив Ваши требования и производственные задачи, Вы получите рекомендации оптимальной модели фрезера из предложенной линейки. Кроме того, Вы получите информацию об актуальной стоимости станка.

Из всех возможных вариантов гравировально-фрезерных станков с ЧПУ выбирайте продукцию «Миртелс» — и Вы не останетесь разочарованными в своих ожиданиях! Наше оборудование верой и правдой будет работать во благо процветания и расширения Вашего бизнеса!

Источник: https://mirtels.ru/stati/chpu-stanok-shpindel

Охлаждение шпинделя, отличие воздушного и водяного охлаждения шпинделя фрезерного станка

Оборудование для гравировки c водяным охлаждением шпинделя

Шпиндель – это один их главных узлов фрезерного оборудования с ЧПУ, который предназначен для фиксации и вращения режущего инструмента. От эффективности работы шпинделя напрямую зависит качество обработки заготовок. Количество оборотов в промышленных шпинделях достигает 24 000 в минуту, и, чтобы исключить перегрев от таких высоких нагрузок, двигателю необходимо охлаждение.  

При выборе типа охлаждения следует исходить из материалов, с которыми предстоит работать, и особенностях каждой из систем.

Воздушная система охлаждения шпинделя: плюсы и минусы

Шпиндель с системой охлаждения воздушным потоком имеет достаточно мощную конструкцию, а в роли охлаждающей рубашки выступает сам корпус, внутри которого находятся каналы с воздушной прослойкой. Циркуляцию воздуха обеспечивает крыльчатка, расположенная на верхнем валу шпинделя. Система воздухоохлаждения рассчитана на работу с материалами, не вызывающими сильного разогрева двигателя, например, дерево, композиты, пластик и т.л.

Шпиндель с воздушной системой охлаждения с воздухозаборниками

К несомненным плюсам шпинделей с крыльчаткой можно отнести:

  • компактность и отсутствие большого количества проводов и трубок (единственный провод, который потребуется, это кабель питания);
  • низкую стоимость, обусловленную простотой конструкции;
  • длительный ресурс работы;
  • цанговый зажим большого размера, позволяющий использовать фрезу большого диаметра, что очень важно для некоторых производств, в частности, для деревообработки.

Минусов у шпинделей с воздушным охлаждением значительно больше:

  • отсутствие принудительного охлаждения;
  • очень высокий уровень шума, который издает вращающаяся крыльчатка;
  • максимальный скоростной режим не должен превышать 20 тыс. оборотов в минуту;
  • интенсивность охлаждения напрямую зависит от скорости вращения крыльчатки, поэтому на низких оборотах эффективность воздушной системы резко снижается, что может вызвать перегрев двигателя;
  • высокая пыльность при работах со шпинделем такого типа: потоки воздуха вызывают перемещение пыли, опилок и прочих частиц, появляющихся в процессе фрезеровки;
  • помимо количества оборотов, эффективность охлаждения очень сильно зависит от окружающей температуры;
  • при износе щеток шпиндели с воздушным охлаждением могут стать источником появления искр, что недопустимо при работе с древесиной и пластиками.

Водяная система охлаждения шпинделя: достоинства и недостатки

При жидкостной системе охлаждения в полость корпуса, в котором расположен шпиндель, под давлением подается вода, тосол или иная жидкость. В комплект также входит насос, жидкостная емкость и штуцеры для отвода / подачи охлаждающего элемента, которые соединены с емкостью (или теплообменником) гибкими шлангами. Важным требованием к эффективной работе водяного охлаждения является герметичность системы, на что следует обращать внимание при монтаже всех компонентов. Шпиндели такого типа применяют при работах с прочными материалами (драгоценные камни, металлы и т.д.).

Водяное охлаждение для шпинделя представляет собой замкнутую систему из нескольких элементов

К плюсам жидкостного охлаждения можно отнести:

  • независимость от окружающей температуры;
  • крайне низкий уровень шумности;
  • возможность регулировать высоту расположения шпинделя, что очень удобно при работе с длинными фрезами;
  • качественное охлаждение даже при высоких оборотах двигателя;
  • отсутствие вибрации, которую в некоторых случаях вызывает крыльчатка воздушного охлаждения;
  • можно использовать при работе с материалами, склонными к стружко- и пылеобразованию;
  • стабильное и равномерное охлаждение двигателя на протяжении всего периода работы.

В числе недостатков:

  • большое количество дополнительного оборудования, которое одинаково неудобно для размещения как рядом со шпинделем, так и в стороне от станка;
  • высокая стоимость вследствие многокомпонентности системы;
  • использование воды в качестве охлаждающей жидкости увеличивает вероятность возникновения коррозии;
  • в большинстве моделей система охлаждения включается отдельно от шпинделя, из-за чего нередко возникают случаи эксплуатации оборудования без водяного контура, что очень быстро приводит к перегреву двигателя.

В заключение можно сказать, что выбор типа охлаждения шпинделя напрямую зависит от поставленных задач, объемов и специфики производства. Зачастую воздушной вентиляции бывает вполне достаточно и, невзирая на недостатки системы, в установке дорогостоящего шпинделя с водяной рубашкой нет острой необходимости.

Источник: https://daloto.ru/obzory/otlichie-vozdushnogo-i-vodyanogo-ohlazhdeniya-shpindelya-frezernogo-stanka

Конструкция и технические особенности

Зная устройство фрезерного станка, человек сразу же понимает, что такое шпиндель и где он располагается. Для тех, кто не знает конструкции и технических параметров, необходимо разбираться во всем постепенно.

Шпиндель представляет собой полый металлический вал, являющийся ключевым узлом в фрезерном станке. Устанавливается эта деталь на специальной каретке, с помощью которой он передвигается в трех плоскостях — X, Y, Z. При включении двигателя вал напрямую передает вращательное усилие на фрезу (если речь идет о станке, в котором используются фрезы по металлу). Благодаря отсутствию дополнительных элементов при передаче усилия от двигателя, вращательный момент не искажается.

Классификация

Разделить фрезерный шпиндель можно по техническим характеристикам и способу использованию.

Деление в зависимости от мощности:

  • Станки для работы с фанерой — 800 Вт. На маломощном оборудовании обрабатывается фанера, ДВП, ДСП, МДФ.
  • Оптимальная мощность для фрезерного станка по дереву с ЧПУ — 1500 Вт. С такой мощностью обрабатывают мягкие сплавы металлов, текстолит.
  • Оборудование мощностью от 3000 Вт. Подходит для стали, натурального камня.

Одновременно с разделением по мощности станки подразделяются по своему функционалу.  Они могут использоваться для нанесения гравировки, раскроя металла и фрезеровки.

Дополнительную обработку металла производят V-образными граверами. Если речь касается раскроя деталей из различных материалов, лучше покупать фрезерный шпиндель, у которого будет запас скорости вращения.

Также фрезерные шпиндели можно разделить на две группы в зависимости от использования:

  • Шпиндели, устанавливаемые в бормашинах, ручных фрезерных станках, дрелях.
  • Промышленные модели. Используются в станках, изготавливаемых для большого производства. Они способны выдерживать большие нагрузки, имеют износоустойчивые детали, керамические подшипники. Чтобы оборудование не выходило из строя из-за интенсивной работы, на него может устанавливаться дополнительно охлаждение. На поверхности с большим уровнем трения с помощью специальной автоматической системы подается смазка.

Если в качестве шпинделя используется дрель или бормашина, необходимо учитывать, что она не способна выдержать постоянные интенсивные нагрузки и подшипники начнут выть спустя короткий промежуток времени.

Станок для работы с фанерой

Способы охлаждения

При обработке металла с помощью промышленного оборудования можно повредить листы или детали. Заготовки необходимо охлаждать. Для этого были разработаны две системы:

  • Водяная система охлаждения. Изначально в корпусе шпинделя проделываются отверстия, через которые проходит вода. Она забирает с собой тепло от металла и стекает в отдельную емкость. Необходимо наличие отдельной емкости рядом со станком, что в некоторых ситуациях неудобно.
  • Воздушная система охлаждения. В детали устанавливаются воздухозаборники, благодаря которым через нее проходит воздушный поток. Воздушная система устанавливается на все современные станки с ЧПУ. У нее есть один серьезный минус. Фильтры, установленные на воздухозаборниках, быстро засоряются после работы с пылящимися материалами.

Воздушные системы более удобны для больших производств.

Преимущества

У шпинделей есть несколько преимуществ:

  • КПД этих деталей достигает 95%, что считается очень высоким показателем.
  • Для производства изготавливаются шпиндели с высокими характеристиками в плане износоустойчивости и надежности. В новых моделях устанавливаются головки, изготовленные из бронзы.
  • Не требуется частый ремонт благодаря надежности подвижных механизмов.
Читайте также  Оборудование для нарезки резьбы на трубах

При эффективной системе охлаждения, изготавливаемые детали не будут иметь дефектов после обработки.

Как подобрать шпиндель фрезерного станка по мощности

Как говорят опытные фрезеровщики: «При выборе шпинделя, нужно помнить правило о том, что чем больше скорость вращения двигателя, тем функциональнее становится оборудование». При выборе шпинделя для фрезерного станка, в первую очередь, нужно учитывать количество совершаемых оборотов:

  • Для сверловки и гравировки оптимальная мощность шпинделя — 600 Вт.
  • Для фрезерования металла — от 600 до 1400 Вт.
  • Если станок будет модернизироваться со временем или через него будут пропускаться детали, изготавливаемые из твердой стали, требуется выбирать мощность более 1600 Вт.

При работе на больших оборотах, нельзя забывать про хорошую систему охлаждения.

Шпиндели нельзя долго использовать на мощности в 90%. В противном случае подвижные механизмы быстро выйдут из строя. Оптимальный расход мощности — 60–80%.Шпиндель для обработки металла

Как изготовить своими руками

При недостатке средств или невозможности установки заводского оборудования в самодельный станок его можно изготовить самостоятельно. Для этого нужны следующие комплектующие:

  • главная деталь — бесколлекторный двигатель;
  • контролер для двигателя;
  • сервотестер;
  • удлиненный вал.

Изготовление шпинделя для станка своими руками начинается с приобретения всех комплектующих. Устройство контролирующее количество оборотов двигателя (сервотестер) рекомендуется устанавливать на любые двигатели, в которых невозможно изменять количество оборотов. Можно купить дешевую модель, главное обратить внимание на тип его крепления к станку. Он не должен мешать при работе.

Вал должен быть удлиненным, чтобы на него можно было закреплять фрезы с помощью цангового зажима. Дополнительно на него необходимо закрепить два подшипника. В двигателе должны быть установлены еще два подшипника. Чертеж по сборке можно найти в интернете. Конструкция будет защищена от боковых нагрузок. С помощью самодельного станка обрабатывают металл и древесину твердых пород.

У самодельных конструкций есть преимущества:

  • Сборка шпинделя собственными руками не потребует серьезных финансовых затрат.
  • Провести работы самостоятельно не так сложно, как ожидают новички в металлообработке. В интернете существуют пошаговые инструкции и обучающие видео.
  • Списки материалов, деталей и чертежи можно найти в открытом доступе.

Однако по техническим характеристикам промышленные детали во многом превосходят самоделки. Важно изготовить надежную и массивную станину, которая предотвратит появление вибрации.

Обслуживание

Промышленное и самодельное оборудование требует постоянного обслуживания и соблюдения правил эксплуатации:

  • Перед началом обработки деталей требуется проверить все крепежные элементы.
  • После включения двигателя нельзя сразу же начинать работать. Шпиндель нужно разогреть.
  • Перед выключением оборудования подвижному механизму необходимо дать остыть.
  • При использовании воздушной системы требуется раз в неделю проверять состояние фильтров и прочищать их при загрязнении.
  • Подшипники и подвижные элементы требуется очищать от накопившегося мусора после работы за станком. Дополнительно их нужно смазывать для лучшей работы и медленного загрязнения.
  • Если используется водная система охлаждения, необходимо использовать смазочно-охлаждающие эмульсии, которые рекомендует производитель.

При длительной эксплуатации необходимо наблюдать за состоянием подшипников и менять их, если появляются посторонние звуки. Иных расходов эта деталь не несет. При поломке составных частей конструкции требуется заменить их, но не восстанавливать. При больших нагрузках восстановленные детали сломаются по старым трещинам.

Шпиндель для фрезерного станка считается ключевым узлом, работе которого стоит уделять особое внимание. При выборе производственного оборудования достаточно соблюдать правила эксплуатации и вовремя обслуживать подвижные элементы, чтобы станок проработал более 10-ти лет.

Пожалуйста поддержите канал: ставьте лайки, делайте репосты, а мы будем размещать для Вас полезную информацию о металлах! Так же Вы можете посетить наш информационный сайт всё о металлах.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5c4e9d476823bc046572fc5b/5c6c0c7a4a187700aeb493d8

Обработка камня на станках с ЧПУ

Оборудование для гравировки c водяным охлаждением шпинделя

Источник: https://pxhere.co

Камень — самый распространенный природный материал на земле. Камень имеет много применений. Самые ранние из зарегистрированных каменных находок были памятниками и культовыми сооружениями. Время оказалось не властно над ними и, дошедшие невредимыми до наших дней, эти памятники оставили свой след в истории.

Надписи на таких памятниках были вырезаны вручную. Каменщики прошлых веков использовали каменное зубило, терпеливо высекая буквы и рисунки.

Источник: http://www.royalgranitestudio.com

Сегодня эту работу делают машины, называемые станками с числовым программным управлением (ЧПУ). Все, что вам нужно сделать — это перенести созданный на компьютере проект каменного изделия на компьютер станка с ЧПУ. Станок будет точно копировать ваш дизайн, отсекая лишнее и обрабатывая камень многократными проходами, чтобы получить требуемую глубину барельефа.

Источник: http://www.megran.me

Станок с ЧПУ с дисковой пилой по камню

Источник: https://www.parkindustries.com

Пила по камню — это инструмент, используемый для резки каменных деталей. Диски, используемые на таких пилах, изготавливаются из высокопрочной стали с алмазными зубьями для резки камня. Значительное трение, возникающее при резке твердых минералов, требует охлаждения лезвий, чтобы продлить срок их службы и уменьшить пылеобразование. Если лезвие используется без достаточного количества воды, алмазный режущий элемент или стальная сердцевина диска перегреются и сломаются, после чего отлетевшие с высокой скоростью осколки пилы могут нанести вред оператору или находящимся поблизости людям.

Выбор подходящего пильного полотна является необходимым условием для правильного выполнения задачи резки.

Каменная пыль, содержащая очень мелкие частицы кристаллического материала, при вдыхании проникает глубоко в легкие и влечет серьезные последствия для здоровья, такие как рак легких или силикоз. В процессе резки камня при помощи пил есть и другие проблемы: высокий уровень шума, вибрация и быстрый износ инструмента.

Станок с ЧПУ с алмазной проволокой по камню

Источник: https://chinaxianda.en.made-in-china.com

Станок с ЧПУ для проволочной резки камня представляет собой устройство для изготовления сложных продольных форм в каменных заготовках. Режущим инструментом таких станков является высокопрочная стальная или композитная проволока с напылением из кристаллов алмаза. При помощи таких станков можно вырезать в камне слова и другие сквозные фигуры. Линейная скорость станка для проволочной резки камня может быть отрегулирована в зависимости от твердости материала.

Фрезерный станок с ЧПУ по камню

Источник: https://chaodacnc.en.made-in-china.com

Фрезерные станки с ЧПУ обеспечивают непревзойденные производительность, точность и повторяемость при обработке камня и сокращают эксплуатационные расходы, так как минимизируют количество отходов. На станках такого типа вы можете вырезать самые замысловатые конструкции.

Сократите время обучения — приобрести опыт работы со станками с ЧПУ очень просто. Новичок может стать профессионалом в кратчайшие сроки.

Если вы приобретете фрезерный станок с ЧПУ, вероятность получения травмы на рабочем месте значительно снизится, поскольку действия оператора сводятся к управлению станком через интерфейс компьютера и сопровождаются дополнительными мерами безопасности.

Доступен ряд вариаций фрезерных станков с ЧПУ: 3D-станок, 4-х и 5-осевые, станки с несколькими рабочими инструментами и поворотной осью, станки с токарным устройством.

Лазерный станок с ЧПУ по камню

Источник: https://lasermencnc.en.alibaba.com/

Резьба по камню, граниту или мрамору открывает невероятные возможности. Ваше поздравление, «написанное в камне», станет идеальным подарком для многих случаев. Даже детальные фотографии и графика возможны с помощью лазерной гравировки на камне. Основные достоинства CNC-станков с лазерным инструментом: высочайшая точность и минимальное количество отходов, по сравнению с другими технологиями обработки камня.

К сожалению, у лазерных CNC-устройств есть и свои недостатки: не все станки поддерживают резку, некоторые способны выполнять только гравировку. Маломощные станки не способны проводить обработку материалов с высоким коэффициентом отражения. И главная проблема – в точке соприкосновения лазерного луча и материала выделяется большое количество тепла, для отведения которого требуется мощный воздушный компрессор.

Гидроабразивный станок с ЧПУ по камню

Источник: https://flowwaterjetblog.com

Гидроабразивная резка — это обработка камня при помощи специального резака, который использует тонкую струю воды под высоким давлением для резки различных материалов. Для увеличения эффективности в используемую жидкость часто добавляют мелкие абразивные частицы.

Источник: https://youtu.be

К преимуществам гидроабразивной резки можно отнести экологичность, так как она не создает опасных отходов или испарений. Резак, благодаря замкнутой системе, потребляет очень мало воды. Водяные резаки не перегревают области, прилегающие к месту резки, поэтому участки обрабатываемой детали не подвергаются перегреву и остаются прочными. Гидроабразивный резак способен достигать высокой точности и скорости работы.

Плазменный станок с ЧПУ по камню

Источник: https://www.directindustry.com

На станках с ЧПУ с технологией плазменной резки камня можно обрабатывать не только камень, но и любые высокопрочные материалы толщиной, в зависимости от характеристик станка, до 100 мм, так как резка производится плазменной струей – направленным потоком ионизированного газа, имеющего температуру 6 000 — 20 000 °С.

Плазменная резка камня имеет и свои недостатки – это высокая сложность эксплуатации и необходимость наличия высококвалифицированного персонала.

Роботизированные комплексы с ЧПУ по камню

Источник: https://roboticom.it

Роботизированные комплексы с ЧПУ по камню — вершина современной технологической мысли в области обработки камня. Универсальные, сочетающие в себе возможности любого инструмента, существовавшего до сих пор, точные и мощные, способные выполнить как грубую отсечку каменной глыбы, так и сверхточную финишную полировку мельчайших деталей.

Atlanta Natural Stone

Источник: https://www.foxmachinery.com

Хуан Трухильо — владелец Atlanta Natural Stone, до внедрения гидроабразивной системы он использовал мостовые пилы и выполнял сложные резы вручную. После приобретения двух агрегатов Flow Waterjet Mach 2B и Mach 200 несколько лет назад, он смог развивать свой бизнес, одновременно снижая расходы.

Источник: https://youtu.be

«Мы не могли бы делать работу без технологии гидроабразивной резки. Наши конкуренты не могут выполнять задачи и с тем качеством и сложностью, соответствующие требованиям современного дизайна, которые делаем мы. Наша компания вынуждена нанимать дополнительный персонал, чтобы помочь в периоды пикового спроса», — сказал Трухильо.

Источник: https://www.stoneworld.com

Lakeside Surfaces, Мичиган, зародилась более 25 лет назад в гараже президента и генерального директора компании Роба Риглера. Сегодня это один из крупнейших производителей изделий из натурального камня на Среднем Западе США. Lakeside Surfaces специализируется на превращении грубых камней в точно изготовленные столешницы, душевые стенки и каминные решетки. Lakeside Surfaces не привыкать к автоматизации, но при расширении производства компания обнаружила уникальные преимущества внедрения роботизированных ЧПУ-решений.

Источник: https://kuka.com

Используя собственных разработчиков программного обеспечения и специалистов по технологиям высокого давления, BACA Systems, партнер KUKA, разработал и установил два робота-пилы RS202 на базе робота KUKA KR 210. Благодаря струе воды с абразивной добавкой под высоким давлением, пиле с прямым приводом 20 л.с. с алмазной режущей головкой и непревзойденной точности робота KUKA KR 210,эта установка помогла Lakeside Surfaces увеличить производительность и предоствить клиентам ранее недоступные качество и детализацию продукции.

Как робот промышленного класса, KUKA KR 210 обладает уникальной стойкостью при работе в агрессивной среде при резке камня. Используя конструкцию с двумя столами, каждый Robo SawJet может обрабатывать материал на одном столе, в то время как другой стол разгружается от готового изделия и загружается новой заготовкой. Добавьте к этому сокращение технического обслуживания и минимальное время простоя роботизированного манипулятора KUKA KR 210, и общая стоимость использования окажется значительно ниже, чем у традиционных способов.

Granite America

Источник: https://www.prnewswire.com

Компания Granite America, работающая в Луисвилле более 15 лет, открыло новую, полностью роботизированную фабрику по обработке камня площадью более 7 000 кв.м.

На производстве используются самые современные цифровые технологии, такие как роботизированная обработка и станки гидроабразивной резки с ЧПУ Robotic SawJet 400L и SW138 Stone Router компании Northwood machine.

«Наличие роботизированных станков с ЧПУ позволяет значительно увеличить производство при одновременном повышении как точности, так и общего качества продукции. Машины сокращают время выполнения заказов для клиентов Granite America. Новое предприятие также принесет много рабочих мест в этом районе», — говорит Картик Камат, вице-президент компании.

Источник: https://graniteamerica.com

«Я люблю натуральный камень. Удивительно, что природа может создавать такие прекрасные шедевры. Импорт из разных стран позволяет нам предложить клиентам несколько экзотических камней, отправляемых непосредственно из карьера, и дает нам возможность предоставить широкий выбор действительно впечатляющих цветов», — говорит Дипа Камат, президент Granite America.

American Marble

Источник: https://www.parkindustries.com

Бен Патель, владелец American Marble, начал с нуля свою деятельность с обработки мрамора в 2001 году. Затем компания экспериментировала с искусственным акриловым камнем Corian® от Du Pont и, наконец, пришла к обработке натурального гранита в 2007 году. Кризис 2007-2012 годов больно ударил по бизнесу.

Со временем компания полностью отошла от мрамора и ручной обработки, сконцентрировавшись на граните и кварце машинной обработки, что позволило увеличить продажи от 150-200 тысяч до 4,5 миллионов долларов в год. Их первым станком с ЧПУ по обработке камня стала машина DESTINY производства PARK INDUSTRIES, купленная в 2008-м году.

Источник: http://stonemachinerysales.com

До цифровой техники работы выполнялись с помощью мостовой пилы и вручную. American Marble оказался настолько доволен опытом, который у них был с DESTINY, что не сомневался ни секунды, чтобы купить новые станки с ЧПУ для обработки камня, когда рынок набрал обороты. Они добавили пилу/гидроабразивную резку с ЧПУ Park Industries® FUSION® CNC Saw/Waterjet, фрезерный станок с ЧПУ TITAN® CNC Router, станки с ЧПУ VELOCITY® Decorative Edge Polisher & Shaper и FASTBACK® Edge Polisher для полировки камня и обработки кромок, и 5-осевой многофункциональный комплекс с ЧПУ SABER 5-Axis CNC Saw.

Рамиро, сотрудник American Marble, добавляет: «Бизнес нашей компании процветает, и я с оптимизмом смотрю в будущее. Наше производство увеличилось, а качество изготовления улучшилось. Со всеми нашими машинами мы выполняем проекты, о которых даже не мечтали раньше!»

Плюсы и минусы

Источник: https://www.ghines.com/

Совершенно бессмысленно сравнивать между собой современные методы обработки камня на станках с ЧПУ, так как все они служат разным целям и прекрасно друг друга дополняют. Более того, станки с ЧПУ для обработки камня, как правило, сочетают в себе несколько инструментов и технологий.

Сравнение качества среза при работе пилой, фрезой, плазмой, лазером и гидроабразивом.

Источник: https://www.milcowaterjet.com

Каждая технология имеет как свои достоинства, так и недостатки. Плазменная резка не дает возможности обрабатывать заготовки большой толщины, но способна резать даже самые прочные камни. Проволочная пила может выполнить очень длинный и глубокий рез, но не обладает высокой точностью.

Пила с алмазными зубцами способна выполнять точную резку под разными углами, но срезы требуют дополнительной обработки и велик расход материала. Лазерный резак является самым точным инструментом из всех перечисленных, но не может проводить обработку поверхности.

Фрезу, способную выполнить самую тонкую работу и под любым углом, не имеет смысла использовать для грубой обработки камня.

Лазерный гравер LaserSolid 690 K

Источник: https://top3dshop.ru

Характеристики

  • Энергопотребление

Источник: https://top3dshop.ru/blog/obrabotka-kamnja-na-stankah-s-chpu.html

Конструктивные схемы водяной системы охлаждения шпинделя

Оборудование для гравировки c водяным охлаждением шпинделя

Фрезерные станки осуществляют контактную механическую обработку резанием. Под действием сил резания острый клин инструмента (фрезы) отделяет частицы материала с образованием новой — обработанной — поверхности заготовки. Для преодоления межмолекулярного притяжения и отделения частиц материала необходимо приложить достаточно высокую энергию. Её генерирует шпиндель — главный силовой элемент фрезерного станка. Он предназначен для крепления режущего инструмента, передаче ему крутящего момента, а также перемещения над заготовкой в соответствии с программой обработки (маршрутом движения фрезы).

Конструктивно, шпиндель фрезерного станка представляет собой мощный асинхронный электродвигатель переменного тока. Вал электродвигателя установлен в радиально-упорных подшипниках — для компенсации воздействия осевых нагрузок при вертикальном движении фрезы, а также компенсации нагрузок в горизонтальной плоскости при движении инструмента вдоль маршрута обработки. Торец вала шпинделя имеет конус Морзе для установки цангового патрона. Последний служит для закрепления фрезы, предварительно установленной в цангу соответствующего диаметра.

Все узлы шпинделя объединены в едином неразборном корпусе со встроенной системой охлаждения. Для агрегатов небольшой мощности (до 500 Вт) в основном применятся система воздушного охлаждения. Более мощные шпинделя (от 1 кВт и выше) оснащены системой водяного охлаждения.

Жидкостная система охлаждения шпинделя

Любая жидкость (особенно вода) обладает гораздо большей теплоёмкостью, чем воздух. Поэтому для мощных шпинделей, нуждающихся в интенсивном теплоотводе, применяется жидкостная система охлаждения. Её конструкция представляет собой специальную «рубашку» (полости внутри корпуса шпинделя для прохождения жидкости), куда под давлением подаётся теплоноситель. Базовой охлаждающей жидкостью является вода, однако для предотвращения коррозии может использоваться тосол или иные смеси (см. ниже).

Наибольший нагрев при работе шпинделя испытывает обмотка асинхронного электродвигателя и подшипники вала. Именно их «обнимает» рубашка охлаждения — избытки тепла поглощаются циркулирующей жидкостью. Для подвода/отвода жидкости корпус шпинделя оснащён специальными штуцерами (по этому признаку легко отличить шпиндели с водяным охлаждением от «воздушных»). Штуцеры соединяется гибкими шлангами с жидкостным насосом и теплообменником. Ещё одним компонентом системы является ёмкость для хранения запаса жидкости. В некоторых системах охлаждения ёмкость также может играть роль теплообменника.

Конструктивные схемы теплообменников

Нормальным температурным режимом работы фрезерного станка с ЧПУ является нагрев шпинделя не выше 50 °С (на ощупь шпиндель должен быть горячим, но не обжигающим). В случае чрезмерного нагрева шпинделя (особенно при продолжительном фрезеровании на форсированных режимах), интенсивность теплообмена системы охлаждения приходится увеличивать.

Как отмечалось выше, простейшим теплообменником может являться ёмкость для хранения жидкости. Металлические стенки ёмкости достаточно хорошо рассеивают тепло нагретой воды. А в случае необходимости, эффективность такого пассивного радиатора можно повысить, обеспечив надёжный контакт металлической ёмкости с металлической же рамой фрезерного станка. Массивная рама обеспечит отличное рассеивание тепла нагретой жидкости, сливающейся из шпинделя в ёмкость.

Другой вариант теплообменника — трубчатый змеевик-радиатор от бытового холодильника. Для интенсификации теплоотвода змеевик также можно закрепить на металлической раме станка. Хорошим примером эффективной системы является конструкция, где в качестве теплообменника используется радиатор отопителя от автомобиля ВАЗ-2106.

К нему следует приобрести электровентилятор подходящего диаметра (рассчитанный на питание от сети переменного тока, напряжением 220 В). Жидкостным насосом в такой системе будет являться аквариумная «помпа» (также рассчитанная на 220 В). Все компоненты системы охлаждения собираются в едином корпусе, обеспечивающем надёжное крепление агрегатов.

Важным требованием к системе является её герметичность, поэтому монтаж компонентов и всех соединений нужно проводить очень тщательно.

Готовые решения

Хорошим вариантом организации системы охлаждения является использование готовых решений из смежных областей. Например, для фрезерных станков с относительно маломощными шпинделями (до 1 кВт) может применяться система охлаждения микропроцессора ПК. Такая система уже укомплектована жидкостным насосом (помпой), бачком для охлаждающей жидкости, радиатором со встроенным вентилятором и всем соединительными шлангами.

Ещё более эффективным средством будет использование специального чиллера для систем охлаждения лазерных станков. Чиллер представляет собой единый агрегат, содержащий трубчатый радиатор, вентиляторы обдува, электронные терморегуляторы и ёмкость для жидкости. Чиллер обладает высокой производительностью и позволяет гибко регулировать температуру охлаждающей жидкости. К единственному недостатку перечисленных систем можно отнести их высокую стоимость (по сравнению с самодельными решениями).

Виды охлаждающих жидкостей

Самой простой (и в большинстве случаев рекомендуемой производителями станков) доступной и дешёвой охлаждающей жидкостью является вода. Для исключения отложения осадка внутри каналов рубашки охлаждения шпинделя следует применять дистиллированную воду. Однако следует учитывать, что со временем в воде размножаются бактерии, и в системе охлаждения образуется слизь (в том числе и внутри шпинделя). В результате значительно снижается теплоотвод. Кроме того, даже дистиллированная вода вызывает коррозию металлических элементов шпинделя.

Для одновременной борьбы с коррозией и с микроорганизмами следует в качестве охлаждающей жидкости применять тосол (водный раствор этиленгликоля). При использовании герметичной системы охлаждения, испарение жидкости практически исключено, поэтому расходы на долив/замену тосола не потребуется. В принципе, можно использовать автомобильный антифриз (то же тосол, но с пакетом специальных присадок), но фирменная смесь будет дороже простого раствора этиленгликоля (спирта) в воде. Кроме того, ряд присадок фирменного антифриза образуют белёсый налёт на трубопроводах, что также снижает теплоотвод и затрудняет циркуляцию жидкости в системе охлаждения.

Следует помнить, что этиленгликоль является сильнейшим ядом! При эксплуатации системы охлаждения, заправленной тосолом или антифризом, необходимо соблюдать крайнюю осторожность!

Источник: https://InfoFrezer.ru/stati/konstruktivnye-skhemy-vodyanoj-sistemy-okhlazhdeniya-shpindelya-frezernogo-stanka-s-chpu/

Шпиндель для фрезерного станка с ЧПУ: по дереву, металлу

Оборудование для гравировки c водяным охлаждением шпинделя

Шпиндель является основным рабочим узлом электроинструмента и фрезерного оборудования. От его конструкции и мощности зависит, производительность работы, и какие операции он сможет выполнять.

Для каждого технологического процесса подходит определенный тип шпиндельных узлов. При выборе необходимо учитывать ряд характеристик оборудования. Любители мастерить могут сделать простой шпиндель самостоятельно, в домашних условиях.

Основные разновидности и назначение

Шпиндель является главным узлом на фрезерных станках всех типов. Его параметры входят в перечень основных технических характеристик оборудования. Режущий инструмент крепится на шпинделе и через него получает вращательный момент от основного привода.

Мощность узла во многом зависит от его конструкции. Все виды шпинделей условно делят:

  • домашние, до 1,5 кВТ;
  • промышленные, от 3 кВт.

Деление условное. На мощном оборудовании можно мастерить в гараже мебель и делать запчасти. На крупном предприятии массово делают гравировку, используя настольные станки.

Гравер

Шпиндель предназначен для выполнения гравировальных работ на станках с ЧПУ и других операций с малой глубиной обработки. Шпиндельный вал получает обороты непосредственно от двигателя. Скорость и мощность находятся в прямой зависимости. Крепление инструмента цанговое.

Гравером выполняют фрезерные работы:

  • обработка плат;
  • гравировка по металлу, стеклу и камню;
  • выполнение пропилов, пазов и других элементов глубиной до 1,5 мм на мелких деталях.

Граверы используют на фрезерных станках с ЧПУ для создания надписей, рисунков, других изображений по трафарету и программе. Производство деталей единичное и серийное.

Бормашинка

Отличается от гравера большой мощностью и патронным зажимом, устанавливаемым в конус шпинделя. Мощность узла стабильная, не зависит от оборотов.

Шпиндель типа бормашина устанавливается на оборудование для проведения работ:

  • глубокая гравировка;
  • создание 3D изображений;
  • изготовление объемных деталей из дерева и сплавов цветных металлов;
  • раскрой листов МДФ, ДСП, фанеры, пластика.

Шпиндель и ведущий вал стоят в одной оси, и соединены муфтой. Число оборотов регулируется на электродвигателе.

Справка! Бормашина работает тише гравера и выполняет глубокую обработку деталей.

DC-мотор

В одном корпусе находятся электродвигатель и шпиндельный вал, соединенные жестко. Применяются на станках с ЧПУ для обработки металлов и мягких материалов. Скорость вращения до 12000 об/мин, мощность 400 Вт. Крепление инструмента цанговое.

Преимущества DC-моторов:

  • отсутствие биения;
  • высокая точность;
  • низкий уровень шума.

Шпиндель конструкции DC-мотор устанавливают на фрезерные станки с револьверной головкой и коротким циклом операций. Регулировка оборотов инструмента производится через изменение режимов работы электромотора.

Важно!

При большой скорости обработки, DC—мотор не относится к высокопроизводительному оборудованию. Время его работы несколько минут. Он быстро перегревается и требует остановки.

Прямошлифовальная машина

Вращательный момент с электродвигателя на шпиндель передается через редуктор. Мощность и частота вращения не регулируются. К прямошлифовальным машинкам имеется большой набор инструмента, которым выполняют:

  • зачистку наружных и внутренних поверхностей;
  • удаление заусенцев;
  • обработку углов и торцов;
  • фрезеровку по плоскости;
  • вырезку пазов.

При установке дисковой пилы, производится порезка и раскрой листовых заготовок из пластика, дерева, цветных металлов.

Важно!

Режим работы станка с прямошлифовальным шпинделем, регулируется подачей стола и глубиной реза.

Профессиональный

Профессиональный узел предназначен для длительной работы с большими нагрузками. Он отличается от маломощных моделей:

  • имеет водяное охлаждение;
  • шпиндельный вал закреплен в шарикоподшипниках;
  • вращение передается через многоступенчатую коробку скоростей;
  • работает тихо.

Достоинство узла заключается в отсутствии в нем щеток. Они быстро изнашиваются, искрят и способствуют нагреву шпинделя.

Важно!

Профессиональные шпиндели работают от трехфазного тока. Для установки их на домашнем оборудовании, требуется частотный преобразователь.

Критерии выбора

Выбор фрезерного станка начинается с анализа материала, с которым ему придется работать: металл или дерево. Затем анализируются технологические операции, объем работ. При выборе шпинделя, обращают внимание на его основные характеристики:

  • частота вращения;
  • мощность;
  • конструкция;
  • регулировка скорости;
  • способ крепления инструмента;
  • выполняемые работы;
  • тип охлаждения.

Стоит обращать внимание на ток, подключаемый к оборудованию.

Мощность

Выбор мощности шпинделя определяется твердостью обрабатываемого материала. Для дерева и плит, изготовленных с его отходов – ДСП, МДФ, достаточно мощности до 3 кВт. На оборудовании можно обрабатывать пластик, фанеру, делать гравировку.

Цветные металлы, их сплавы относительно мягкие, но имеют большой коэффициент вязкости. Чистый рез получается только при мощности до 6 кВт и частоте вращения от 18000 об/мин. Обработка стали и чугуна требует шпинделя с мощностью более 6 кВт, частотой вращения до 22000 об/мин. В зависимости от твердости и вязкости материала, режимы подбираются сочетанием скорости вращения и величиной подачи.

Способ фрезеровки

Фрезеровка производится встречным и обратным способом. Вращение инструмента направлено против движения детали или совпадает с ним.

Различают режимы обработки:

При силовом режиме обработка идет с большой подачей, на малых оборотах, за счет мощности шпинделя. Режущая кромка каждый раз захватывает толстый слой материала. Скоростной режим предполагает возможность инструмента вращаться с большой скоростью. Подача стола небольшая. Режим подходит для цветных металлов и дерева, гарантирует высокую чистоту обрабатываемой поверхности.

Важно!

Чугун хорошо обрабатывается на низких оборотах с малой подачей. Он не любит больших скоростей.

Охлаждение

Фрезерные шпиндели имеют 2 типа охлаждения:

Для охлаждения воздушными потоками в корпусе узла делаются специальные прорези. При вращении вала, происходит завихрение, холодный воздух втягивает снаружи. Система водяного охлаждения сложная в исполнении. Она должна быть герметична. Установленные на домашнем оборудовании шпинделя с воздушным охлаждением работают дольше.

На промышленном оборудовании за счет подшипников снижается трение и нагрев шпинделя. Достаточно воздушного потока. Коробка скоростей смазывается и охлаждается маслом. Двигатель имеет свою систему охлаждения – крыльчатку на валу.

Материал заготовки

Режимы резания и угол заточки режущей кромки подбираются под характеристики материала заготовки.

Дерево

Чистый рез получается при обработке древесины быстро вращающимся инструментом. Подача и глубина реза небольшие. Шпиндель подойдет высокооборотный, с мощностью до 1,5 кВт.

Важно!

При обработке древесины в силовом режиме, на детали образуются сколы, трещины между волокнами, поверхность шероховатая.

Металл

Резка металла требует большой мощности и высокой прочности узла. Во время обработки детали, кроме вращательного момента, на шпиндель действует сопротивление. Его сила направлена перпендикулярно оси вращения.

Шпинделя по металлу имеют прочный массивный корпус, в основном чугунный. На валу установлены упорные и радиальные подшипники. Скорость вращения инструмента должна регулироваться в пределах 20–18000 об/мин.

Как изготовить своими руками?

Для изготовления шпинделя своими руками следует приготовить детали:

  • удлиненный вал;
  • подшипники;
  • бесколлекторный двигатель;
  • контролер;
  • шкивы;
  • корпус с проточенными посадочными местами.

Корпус обрабатывается изнутри, вытачиваются посадочные места под подшипники. Снаружи делается крепление для электродвигателя. Вал-шпиндель с насаженными на него подшипниками устанавливается в корпусе и крепится проходными крышками от осевого перемещения. Двигатель устанавливается снаружи. Вращение передается через контролера, для регулировки числа оборотов и ременной передачи.

Технические характеристики шпинделя определяют, что можно обрабатывать на станке и какие операции производить. При изготовлении фрезерного станка в домашних условиях, можно использовать в качестве фрезерного узла гравер, шлифовальную машинку и дрель. Более мощное оборудование под металл требует изготовления прочного шпинделя.

Источник: https://vseostankah.com/frezernye-stanki/s-chpu-shpindel.html