Вибираючи обробний центр з ЧПУ, багато покупців звертають увагу на швидкість шпинделя, потужність двигуна шпинделя, розмір робочого столу і жорсткість верстата. Однак одну важливу конфігурацію часто неправильно розуміють:
Чи варто додавати масляний радіатор до шпинделя?
Відповідь не завжди так. Це залежить від швидкості вашого шпинделя, часу обробки, навантаження на різання, потужності двигуна та загальної конструкції машини. Для деяких загальних застосувань обробки маслоохолоджувач шпинделя є лише додатковим оновленням. Для високо-швидкісної обробки це може стати важливою конфігурацією для-довгострокової стабільності машини.
У GreatCNC Machine ми допомагаємо клієнтам вибрати конфігурації верстатів з ЧПК на основі реальних потреб обробки, а не лише на основі привабливих специфікацій.
Що робить масляний охолоджувач шпинделя?
Маслоохолоджувач шпинделя використовується для контролю температури системи змащення або охолодження шпинделя. Під час обробки шпиндель виділяє тепло через високу-швидкість обертання, тертя підшипників і тривалий час роботи.
Якщо температура шпинделя не контролюється належним чином, це може вплинути на:
- Ресурс підшипника шпинделя
- Точність обробки
- Оздоблення поверхні
- Термостабільність
- Довгострокова-надійність машини
Для високо-швидкісних обробних центрів з ЧПК контроль температури шпинделя є особливо важливим. Коли шпиндель працює на високій швидкості протягом тривалого часу, тепло може спричинити теплове розширення та погіршити послідовність обробки.
Чи потрібен масляний радіатор для шпинделів 5000–6000 об/хв?
Для багатьох загальних застосувань обробки, якщо шпиндель зазвичай працює нижче 5000 об/хв або 6000 об/хв, масляний радіатор зазвичай не є суворою вимогою.
Цей тип машини зазвичай використовується для:
- Загальна обробка сталевих деталей
- Механічна обробка основи форми
- Механічна обробка чавуну
- Регулярне фрезерування, свердління та нарізання різьб
- Різання від- до-середньої швидкості
У цих випадках шпиндель зазвичай не працює на високій швидкості протягом тривалого часу. Теплове навантаження легше кероване. Тому додавання масляного радіатора більше схоже на вдосконалення, а не на обов’язкову-налаштування.
Якщо покупець має обмежений бюджет, можливо, краще спочатку інвестувати в більш важливі конфігурації машини, такі як жорсткість машини, якість напрямних рейок, якість кулькового гвинта, структура шпинделя, система ЧПУ та продуктивність сервоприводу.
Для багатьох стандартнийвертикальні обробні центри, якщо замовник в основному обробляє звичайні деталі на низьких або середніх обертах шпинделя, масляний радіатор може бути додатковим.
Коли слід додавати масляний радіатор?
Масляний радіатор стає більш важливим, коли шпиндель працює на вищій швидкості протягом тривалого часу.
Якщо ваша машина часто працює вище 8000 об/хв, слід серйозно розглянути масляний радіатор. Якщо ви обираєте шпиндель 10 000 об/хв, ми зазвичай рекомендуємо безпосередньо додавати масляний радіатор.
Для шпинделя з прямим-приводом 12 000 об./хв., особливо якщо верстат оснащений охолоджуючою рідиною через-шпиндель, масляний радіатор зазвичай має бути частиною конфігурації верстата.
Це тому, що високошвидкісні шпинделі виділяють більше тепла. Підшипники шпинделя також працюють у більш складних умовах. Без належного контролю температури шпиндель може зіткнутися з нестабільною температурною продуктивністю, скоротити термін служби підшипника та знизити точність обробки з часом.
Для клієнтів, яким потрібна більша швидкість шпинделя та краща обробка поверхні, aвисокошвидкісний обробний центр-зазвичай кращий вибір, ніж просто оновлення стандартної машини без урахування повної структури.
Типові програми, які потребують охолодження шпиндельного масла
Масляний радіатор більше підходить для таких ситуацій обробки:
Довгострокова-високошвидкісна-обробка
Якщо шпиндель часто працює вище 8000 об/хв, контроль температури стає більш важливим. Охолоджувач масла допомагає шпинделю залишатися стабільним під час тривалих циклів обробки.
Конфігурація шпинделя 10 000 або 12 000 об/хв
Для шпинделів із 10 000 об/хв та 12 000 об/хв, особливо шпинделів із прямим-приводом, зазвичай рекомендується охолодження шпинделя. Ці шпинделі розроблені для більшої швидкості та кращої термічної стабільності.
Через-програми охолодження шпинделя
Верстати з-шпиндельною охолоджуючою рідиною часто використовуються для глибокого{1}}свердління отворів, високошвидкісної-обробки та кращого видалення стружки. Ці програми зазвичай вимагають кращої стабільності шпинделя, тому масляний радіатор є більш придатним.
Вимоги до точної обробки та обробки поверхні
Якщо клієнту потрібні стабільні допуски, краща якість поверхні або тривалі цикли обробки, контроль температури шпинделя стає більш цінним. Маслоохолоджувач може допомогти зменшити вплив тепла на точність обробки.
Не лише збільшуйте потужність головного двигуна
Деякі покупці вважають, що збільшення потужності основного двигуна – найпростіший спосіб покращити ріжучу здатність. Наприклад, верстат VMC може поставлятися зі шпиндельним двигуном потужністю 11 кВт як стандарт, і деякі клієнти можуть захотіти оновити його до15 кВт.
Більший двигун може забезпечити:
- Вищий крутний момент
- Сильніша ріжуча здатність
- Краща продуктивність при важкому фрезеруванні
- Більше потужності для важких матеріалів
Однак це оновлення приносить і нові проблеми.
Коли головний двигун стає більшим, вага головки шпинделя також може збільшуватися. Шпиндельна система повинна нести більше навантаження. Навантаження на вісь Z- також збільшиться. Це означає, що кульковий гвинт, підшипники та сервосистема працюватимуть під більшим тиском.
Таким чином, підвищення потужності з 11 кВт до 15 кВт не слід розглядати як просте оновлення двигуна. Це слід розглядати як повне оновлення конфігурації машини.
Більший двигун має відповідати більшій жорсткості шпинделя
Якщо потужність основного двигуна підвищена, жорсткість шпинделя також повинна бути підвищена.
Наприклад, міцніша структура шпинделя з 5 або 6 підшипниками може бути більш придатною для більшої потужності двигуна. Це допомагає шпинделю витримувати більшу силу різання та покращує розподіл навантаження.
В іншому випадку машина може мати великий двигун, але слабкий шпиндель.
Двигун має більшу потужність, але конструкція шпинделя не може повністю витримати збільшене навантаження. Це може призвести до вібрації, швидшого зносу підшипників, зниження стабільності обробки та скорочення терміну служби шпинделя.
Хороша конфігурація верстата з ЧПК завжди повинна відповідати:
- Потужність двигуна
- Конструкція шпинделя
- Розташування підшипників
- Жорсткість машини
- Навантаження на вісь Z-
- Система охолодження
- Нарізна аплікація
Щоб краще зрозуміти типи та конструкції шпинделів, ви можете прочитати наш посібник: Різні типи шпинделів з ЧПК.
Для чого може знадобитися циліндр балансу азоту
Коли двигун шпинделя стає важчим, навантаження на вісь Z- також збільшується. Більше навантаження на вісь Z- означає, що кульковий гвинт і підшипники повинні мати більшу вагу під час руху машини.
Якщо навантаження на вісь Z- надто велике, це може спричинити:
- Кульково-гвинтова підігрів
- Підігрів підшипників
- Більше серво навантаження
- Швидший механічний знос
- Менший термін служби машини
У цій ситуації можна додати циліндр балансу азоту, щоб зменшити навантаження на вісь Z-.
Циліндр балансу азоту працює як система противаги. Це допомагає підтримувати головку шпинделя та зменшує навантаження на систему передачі осі Z-.
Наприклад, після модернізації головного двигуна навантаження на вісь Z- може стати занадто високим. Без належного балансування навантаження може досягти високого рівня під час руху. Після додавання та регулювання циліндра балансу азоту навантаження на вісь Z- можна значно зменшити.
Це сприяє плавній роботі кулькового гвинта та підшипників, зменшує виділення тепла та подовжує термін служби машини.
Мастильний радіатор, потужність двигуна та навантаження на вісь Z- слід розглядати разом
Вибираючи обробний центр з ЧПУ, покупцям не варто орієнтуватися на одну конфігурацію.
- Для високошвидкісного-шпинделя може знадобитися масляний радіатор.
- Для більшого двигуна може знадобитися міцніший шпиндель.
- Для важчої шпиндельної головки може знадобитися циліндр балансу азоту.
- Сильніша установка різання може потребувати кращої жорсткості машини.
- Ці частини з’єднані.
Якщо оновлено одну частину, а решта машини не відповідає, кінцева продуктивність може бути неідеальною. Наприклад, якщо клієнт лише оновлює двигун з 11 кВт до 15 кВт, але не оновлює структуру шпинделя чи систему балансування осі Z-, машина може зіткнутися з вищим навантаженням, більшим нагріванням і швидшим зносом.
Ось чому професійний вибір верстатів з ЧПК повинен зосереджуватися на всій системі, а не лише на одному привабливому параметрі.
Висновок
Для низько-швидкісної та загальної обробки масляний радіатор не завжди потрібен. Якщо шпиндель в основному працює на частотах нижче 5000–6000 об/хв, це часто є додатковою конфігурацією.
Для високо{0}}швидкісної обробки, особливо шпинделя 8000 об/хв, 10 000 об/хв або 12 000 об/хв, настійно рекомендується масляний радіатор. Це допомагає контролювати температуру шпинделя, захищати підшипники шпинделя та покращувати -тривалу стабільність обробки.
Однак покупцям не варто орієнтуватися тільки на масляний радіатор. Продуктивність машини з ЧПК залежить від повної системи. Швидкість шпинделя, потужність двигуна, опорну конструкцію, навантаження на вісь Z-, баланс азоту та жорсткість машини слід враховувати разом.
Якщо ви не впевнені, яка конфігурація підходить для ваших потреб обробки, ви можете зв’язатися з GreatCNC Machine, щоб отримати практичну рекомендацію щодо вибору машини.
