"Pagsusuri ng Spindle Transmission Structure sa Machining Centers"
Sa larangan ng modernong mekanikal na pagproseso, ang mga sentro ng machining ay sumasakop sa isang mahalagang posisyon sa kanilang mahusay at tumpak na mga kakayahan sa pagproseso. Ang numerical control system, bilang control core ng isang machining center, ay nag-uutos sa buong proseso ng pagproseso tulad ng isang utak ng tao. Kasabay nito, ang spindle ng isang machining center ay katumbas ng puso ng tao at ang pinagmulan ng pangunahing kapangyarihan sa pagpoproseso ng machining center. Ang kahalagahan nito ay maliwanag. Samakatuwid, kapag pumipili ng spindle ng isang machining center, ang isa ay dapat maging lubhang maingat.
Ang mga spindle ng mga machining center ay maaaring pangunahing uriin sa apat na uri ayon sa kanilang mga istruktura ng transmission: gear-driven spindles, belt-driven spindles, direct-coupled spindles, at electric spindles. Ang apat na istruktura ng paghahatid na ito ay may sariling katangian at iba't ibang bilis ng pag-ikot, at naglalaro sila ng mga natatanging bentahe sa iba't ibang senaryo sa pagpoproseso.
I. Gear-driven spindle
Ang bilis ng pag-ikot ng isang spindle na hinimok ng gear ay karaniwang 6000r/min. Ang isa sa mga pangunahing katangian nito ay ang magandang spindle rigidity, na ginagawang napaka-angkop para sa mabibigat na okasyon ng pagputol. Sa proseso ng mabigat na pagputol, ang suliran ay kailangang makatiis ng isang malaking puwersa ng pagputol nang walang halatang pagpapapangit. Ang gear-driven spindle ay nakakatugon lamang sa kinakailangang ito. Bilang karagdagan, ang mga spindle na hinimok ng gear ay karaniwang nilagyan ng mga multi-spindle machine. Ang mga multi-spindle machine ay karaniwang kailangang magproseso ng maraming workpiece nang sabay-sabay o sabay-sabay na magproseso ng maraming bahagi ng isang workpiece, na nangangailangan ng spindle na magkaroon ng mataas na katatagan at pagiging maaasahan. Ang paraan ng paghahatid ng gear ay maaaring matiyak ang kinis at katumpakan ng paghahatid ng kuryente, sa gayon ay tinitiyak ang kalidad ng pagproseso at kahusayan ng mga multi-spindle machine.
Ang bilis ng pag-ikot ng isang spindle na hinimok ng gear ay karaniwang 6000r/min. Ang isa sa mga pangunahing katangian nito ay ang magandang spindle rigidity, na ginagawang napaka-angkop para sa mabibigat na okasyon ng pagputol. Sa proseso ng mabigat na pagputol, ang suliran ay kailangang makatiis ng isang malaking puwersa ng pagputol nang walang halatang pagpapapangit. Ang gear-driven spindle ay nakakatugon lamang sa kinakailangang ito. Bilang karagdagan, ang mga spindle na hinimok ng gear ay karaniwang nilagyan ng mga multi-spindle machine. Ang mga multi-spindle machine ay karaniwang kailangang magproseso ng maraming workpiece nang sabay-sabay o sabay-sabay na magproseso ng maraming bahagi ng isang workpiece, na nangangailangan ng spindle na magkaroon ng mataas na katatagan at pagiging maaasahan. Ang paraan ng paghahatid ng gear ay maaaring matiyak ang kinis at katumpakan ng paghahatid ng kuryente, sa gayon ay tinitiyak ang kalidad ng pagproseso at kahusayan ng mga multi-spindle machine.
Gayunpaman, ang mga spindle na hinimok ng gear ay mayroon ding ilang mga pagkukulang. Dahil sa medyo kumplikadong istraktura ng paghahatid ng gear, ang mga gastos sa pagmamanupaktura at pagpapanatili ay medyo mataas. Bukod dito, ang mga gear ay bubuo ng ilang partikular na ingay at vibration sa panahon ng proseso ng paghahatid, na maaaring magkaroon ng isang tiyak na epekto sa katumpakan ng pagproseso. Bilang karagdagan, ang kahusayan ng paghahatid ng gear ay medyo mababa at kumonsumo ng isang tiyak na halaga ng enerhiya.
II. Spindle na pinaandar ng sinturon
Ang bilis ng pag-ikot ng belt-driven spindle ay 8000r/min. Ang istraktura ng paghahatid na ito ay may ilang makabuluhang pakinabang. Una sa lahat, ang simpleng istraktura ay isa sa mga pangunahing katangian nito. Ang paghahatid ng sinturon ay binubuo ng mga pulley at sinturon. Ang istraktura ay medyo simple at madaling gawin at i-install. Hindi lamang nito binabawasan ang mga gastos sa produksyon ngunit ginagawang mas maginhawa ang pagpapanatili at pagkumpuni. Pangalawa, ang madaling produksyon ay isa rin sa mga bentahe ng belt-driven spindles. Dahil sa simpleng istraktura nito, ang proseso ng produksyon ay medyo madaling kontrolin, na maaaring matiyak ang mataas na kalidad at kahusayan ng produksyon. Bukod dito, ang mga spindle na hinimok ng sinturon ay may malakas na kapasidad sa pag-buffer. Sa panahon ng proseso ng pagproseso, ang spindle ay maaaring sumailalim sa iba't ibang mga epekto at vibrations. Ang pagkalastiko ng sinturon ay maaaring gumanap ng isang mahusay na papel sa buffering at protektahan ang spindle at iba pang mga bahagi ng paghahatid mula sa pinsala. Bukod dito, kapag ang spindle ay na-overload, ang sinturon ay madulas, na epektibong nagpoprotekta sa spindle at iniiwasan ang pinsala dahil sa labis na karga.
Ang bilis ng pag-ikot ng belt-driven spindle ay 8000r/min. Ang istraktura ng paghahatid na ito ay may ilang makabuluhang pakinabang. Una sa lahat, ang simpleng istraktura ay isa sa mga pangunahing katangian nito. Ang paghahatid ng sinturon ay binubuo ng mga pulley at sinturon. Ang istraktura ay medyo simple at madaling gawin at i-install. Hindi lamang nito binabawasan ang mga gastos sa produksyon ngunit ginagawang mas maginhawa ang pagpapanatili at pagkumpuni. Pangalawa, ang madaling produksyon ay isa rin sa mga bentahe ng belt-driven spindles. Dahil sa simpleng istraktura nito, ang proseso ng produksyon ay medyo madaling kontrolin, na maaaring matiyak ang mataas na kalidad at kahusayan ng produksyon. Bukod dito, ang mga spindle na hinimok ng sinturon ay may malakas na kapasidad sa pag-buffer. Sa panahon ng proseso ng pagproseso, ang spindle ay maaaring sumailalim sa iba't ibang mga epekto at vibrations. Ang pagkalastiko ng sinturon ay maaaring gumanap ng isang mahusay na papel sa buffering at protektahan ang spindle at iba pang mga bahagi ng paghahatid mula sa pinsala. Bukod dito, kapag ang spindle ay na-overload, ang sinturon ay madulas, na epektibong nagpoprotekta sa spindle at iniiwasan ang pinsala dahil sa labis na karga.
Gayunpaman, ang mga spindle na hinihimok ng sinturon ay hindi perpekto. Magpapakita ang sinturon ng pagkasira at pagtanda pagkatapos ng pangmatagalang paggamit at kailangang palitan nang regular. Bilang karagdagan, ang katumpakan ng paghahatid ng sinturon ay medyo mababa at maaaring magkaroon ng isang tiyak na epekto sa katumpakan ng pagproseso. Gayunpaman, para sa mga okasyon kung saan ang mga kinakailangan sa katumpakan ng pagproseso ay hindi partikular na mataas, ang belt-driven spindle ay isang mahusay na pagpipilian pa rin.
III. Direct-coupled spindle
Ang direct-coupled spindle ay hinihimok sa pamamagitan ng pagkonekta sa spindle at ang motor sa pamamagitan ng isang coupling. Ang istraktura ng paghahatid na ito ay may mga katangian ng malaking pamamaluktot at mababang pagkonsumo ng enerhiya. Ang bilis ng pag-ikot nito ay higit sa 12000r/min at kadalasang ginagamit sa mga high-speed machining center. Ang high-speed operation na kakayahan ng direct-coupled spindle ay nagbibigay ito ng mahusay na mga pakinabang kapag nagpoproseso ng mga workpiece na may mataas na katumpakan at kumplikadong mga hugis. Mabilis nitong makumpleto ang pagpoproseso ng pagputol, pagbutihin ang kahusayan sa pagpoproseso, at matiyak ang kalidad ng pagpoproseso sa parehong oras.
Ang direct-coupled spindle ay hinihimok sa pamamagitan ng pagkonekta sa spindle at ang motor sa pamamagitan ng isang coupling. Ang istraktura ng paghahatid na ito ay may mga katangian ng malaking pamamaluktot at mababang pagkonsumo ng enerhiya. Ang bilis ng pag-ikot nito ay higit sa 12000r/min at kadalasang ginagamit sa mga high-speed machining center. Ang high-speed operation na kakayahan ng direct-coupled spindle ay nagbibigay ito ng mahusay na mga pakinabang kapag nagpoproseso ng mga workpiece na may mataas na katumpakan at kumplikadong mga hugis. Mabilis nitong makumpleto ang pagpoproseso ng pagputol, pagbutihin ang kahusayan sa pagpoproseso, at matiyak ang kalidad ng pagpoproseso sa parehong oras.
Ang mga bentahe ng direct-coupled spindle ay nakasalalay din sa mataas na kahusayan ng paghahatid nito. Dahil ang spindle ay direktang konektado sa motor nang walang iba pang mga transmission link sa gitna, ang pagkawala ng enerhiya ay nabawasan at ang rate ng paggamit ng enerhiya ay napabuti. Bilang karagdagan, ang katumpakan ng direct-coupled spindle ay medyo mataas din at maaaring matugunan ang mga okasyon na may mas mataas na mga kinakailangan sa katumpakan ng pagproseso.
Gayunpaman, ang direct-coupled spindle ay mayroon ding ilang mga disadvantages. Dahil sa mataas na bilis ng pag-ikot nito, ang mga kinakailangan para sa motor at pagkabit ay medyo mataas din, na nagpapataas ng halaga ng kagamitan. Bukod dito, ang direct-coupled spindle ay bubuo ng malaking halaga ng init sa panahon ng high-speed operation at nangangailangan ng epektibong cooling system upang matiyak ang normal na operasyon ng spindle.
IV. Electric spindle
Pinagsasama ng electric spindle ang spindle at ang motor. Ang motor ay ang suliran at ang suliran ay ang motor. Ang dalawa ay pinagsama sa isa. Ang natatanging disenyo na ito ay ginagawang halos zero ang transmission chain ng electric spindle, na lubos na nagpapabuti sa kahusayan at katumpakan ng paghahatid. Ang bilis ng pag-ikot ng electric spindle ay nasa pagitan ng 18000 - 40000r/min. Kahit na sa mga advanced na dayuhang bansa, ang mga electric spindle na gumagamit ng magnetic levitation bearings at hydrostatic bearings ay maaaring umabot sa bilis ng pag-ikot na 100000r/min. Ang ganitong mataas na bilis ng pag-ikot ay ginagawa itong malawakang ginagamit sa mga high-speed machining center.
Pinagsasama ng electric spindle ang spindle at ang motor. Ang motor ay ang suliran at ang suliran ay ang motor. Ang dalawa ay pinagsama sa isa. Ang natatanging disenyo na ito ay ginagawang halos zero ang transmission chain ng electric spindle, na lubos na nagpapabuti sa kahusayan at katumpakan ng paghahatid. Ang bilis ng pag-ikot ng electric spindle ay nasa pagitan ng 18000 - 40000r/min. Kahit na sa mga advanced na dayuhang bansa, ang mga electric spindle na gumagamit ng magnetic levitation bearings at hydrostatic bearings ay maaaring umabot sa bilis ng pag-ikot na 100000r/min. Ang ganitong mataas na bilis ng pag-ikot ay ginagawa itong malawakang ginagamit sa mga high-speed machining center.
Ang mga pakinabang ng mga electric spindle ay napaka-kilala. Una sa lahat, dahil walang tradisyonal na mga bahagi ng paghahatid, ang istraktura ay mas compact at sumasakop sa mas kaunting espasyo, na kaaya-aya sa pangkalahatang disenyo at layout ng machining center. Pangalawa, ang bilis ng pagtugon ng electric spindle ay mabilis at maaari itong maabot ang isang high-speed na estado ng operasyon sa maikling panahon, na pagpapabuti ng kahusayan sa pagproseso. Bukod dito, ang katumpakan ng electric spindle ay mataas at maaaring matugunan ang mga okasyon na may napakataas na kinakailangan sa katumpakan ng pagproseso. Bilang karagdagan, ang ingay at panginginig ng boses ng electric spindle ay maliit, na nakakatulong sa paglikha ng isang mahusay na kapaligiran sa pagproseso.
Gayunpaman, ang mga electric spindle ay mayroon ding ilang mga pagkukulang. Ang mga kinakailangan sa teknolohiya ng pagmamanupaktura ng mga electric spindle ay mataas at ang gastos ay medyo mataas. Bukod dito, ang pagpapanatili ng mga electric spindle ay mas mahirap. Kapag nagkaroon ng kabiguan, kailangan ng mga propesyonal na technician para sa pagpapanatili. Bilang karagdagan, ang electric spindle ay bubuo ng isang malaking halaga ng init sa panahon ng high-speed na operasyon at nangangailangan ng isang mahusay na sistema ng paglamig upang matiyak ang normal na operasyon nito.
Sa mga karaniwang machining center, mayroong tatlong uri ng transmission structure spindle na medyo karaniwan, katulad ng belt-driven spindles, direct-coupled spindles, at electric spindles. Ang mga gear-driven spindle ay bihirang ginagamit sa mga machining center, ngunit karaniwan ang mga ito sa mga multi-spindle machining center. Ang mga spindle na pinaandar ng sinturon ay karaniwang ginagamit sa mga maliliit na sentro ng machining at malalaking sentro ng machining. Ito ay dahil ang belt-driven spindle ay may simpleng istraktura at malakas na buffering capacity, at maaaring umangkop sa mga pangangailangan sa pagproseso ng mga machining center na may iba't ibang laki. Ang mga direct-coupled spindle at electric spindle ay karaniwang mas karaniwang ginagamit sa mga high-speed machining center. Ito ay dahil mayroon silang mga katangian ng mataas na bilis ng pag-ikot at mataas na katumpakan, at maaaring matugunan ang mga kinakailangan ng mga high-speed machining center para sa kahusayan sa pagproseso at kalidad ng pagproseso.
Sa konklusyon, ang mga istruktura ng paghahatid ng mga spindle ng machining center ay may sariling mga pakinabang at disadvantages. Kapag pumipili, ang komprehensibong pagsasaalang-alang ay kailangang ibigay ayon sa mga partikular na pangangailangan sa pagproseso at mga badyet. Kung kinakailangan ang mabigat na pagpoproseso ng pagputol, maaaring pumili ng spindle na pinapaandar ng gear; kung ang mga kinakailangan sa katumpakan ng pagproseso ay hindi partikular na mataas at isang simpleng istraktura at mababang gastos ay ninanais, maaaring pumili ng belt-driven spindle; kung kailangan ang high-speed processing at kailangan ang mataas na katumpakan sa pagproseso, maaaring pumili ng direct-coupled spindle o electric spindle. Sa pamamagitan lamang ng pagpili ng naaangkop na istraktura ng paghahatid ng spindle ay maaaring ganap na maisagawa ang pagganap ng machining center at mapabuti ang kahusayan sa pagproseso at kalidad ng pagproseso.