Чтобы разобраться, что такое мотор-шпиндель, начнем с определения, что же такое шпиндель.
В широком смысле шпиндель (Spindel — «веретено») — вал с правыми и левыми обороты вращения. Он фиксирует обрабатываемую деталь и передает на неё крутящий момент. Задействован этот элемент в следующих сферах:
- Металлообработка: Шпиндели применяются в станках с ЧПУ для обработки металлов, таких как фрезерование, сверление и шлифование.
- Деревообработка: В деревообрабатывающих станках шпиндели используются для фрезерования, сверления и других операций с древесиной.
- Автомобильная промышленность: В автомобилестроении шпиндели используются в различных механизмах, включая подвески и трансмиссии.
- Электроника: В производстве электроники шпиндели могут применяться в процессах сверления печатных плат.
- Аэрокосмическая промышленность: В этой области шпиндели применяются для высокоточной обработки деталей.
- Робототехника: Шпиндели могут быть частью манипуляторов и других роботизированных систем.
А теперь рассмотрим мотор-шпиндель - это шпиндель, который имеет совмещенную конструкцию вала и двигателя. Мотор-шпиндель состоит из неподвижной части – статора, который является катушкой и создает магнитное поле, в котором вращается вал шпинделя и ротор, поддерживаемый с двух сторон подшипниками.
Мотор и шпиндель – это одно целое, один узел. Наряду с технологиями линейных двигателей и высокоскоростной обработки, данная технология открывает новые перспективы для машиностроения. Она способствует повышению эффективности производства, улучшению качества продукции и снижению затрат. Мотор-шпиндели стали важным элементом современного производства.
Мотор-шпиндель — сложное изделие. Его сложность заключается и в изготовлении, и в сборке. Чтобы избежать попадание пыли извне, необходимо использовать высокоточное оборудование для производства деталей, специализированный сборочный участок с постоянной температурой воздуха 20°С, определенной влажностью и избыточным давлением воздуха.
Одно из главных преимуществ мотор-шпинделя - это короткий трансмиссионный путь. В случае с мотор-шпинделем, мотор не имеет передаточных узлов: шпиндель вращается в магнитном поле мотора. Это и дает высокую скорость реакции. Такие операции, как нарезание или развёртывание резьбы, с мотор-шпинделем выполняются быстрее и эффективнее.
Также технология электрического шпинделя значительно снижает количество вибраций из-за меньшего количества узлов. Соответственно, нет необходимости выставлять оси всех узлов трансмиссии в одну линию для обеспечения высокого динамического баланса.
Классический механический привод выделяет большое количество тепла и вибраций, а мотор-шпиндель это исключает.
Еще одно преимущество – мотор-шпиндель может работать с максимальной скоростью неограниченное количество времени. Это связано с тем, что весь мотор-шпиндель охлаждается жидкостной смазкой в отличие от редуктора, прямого привода или ремня, когда передаточный узел находится в воздухе и не имеет охлаждения.
У мотор-шпинделя нет соединительных узлов между мотором и шпинделем, поэтому выделение тепла происходит только в зоне работы подшипников. Во встроенных шпинделях со скоростью вращения от 8000 оборотов в минуту и выше, чаще используются керамические подшипники. Жизненный цикл керамических подшипников выше из-за легкости, меньшего трения и большей осевой жесткости.
Как вы поняли по этой статье, мотор-шпиндель важный элемент машиностроения, который отличается своим сложным механизмом. Поэтому в случае поломки мы рекомендуем обратиться к специалистам, которые произведут профессиональный ремонт.