Wymagania dotyczące elementów wrzecion obrabiarek CNC

Element wrzeciona obrabiarki CNC jest jednym z ważnych kluczowych elementów obrabiarki. Element wrzeciona obejmuje wrzeciono, podporę (łożysko) wrzeciona, części przekładni zamontowane na wrzecionie, uszczelki i odpowiednie elementy złączne. Napędza przedmiot obrabiany lub narzędzie w celu wykonania ruchu tnącego obrabiarki, bezpośrednio wpływając na jakość obróbki obrabiarki. Dlatego elementy wrzecion obrabiarek CNC powinny nie tylko spełniać wymagania dużej precyzji podczas obróbki precyzyjnej, ale także posiadać zdolność wydajnego cięcia podczas obróbki zgrubnej. Jednocześnie elementy wrzecion obrabiarek CNC powinny charakteryzować się wyższą sztywnością dynamiczną i statyczną oraz odpornością na odkształcenia termiczne.

Wymagania dotyczące elementów wrzecion obrabiarek CNC:

(1) Wystarczająco wysoka sztywność. Podczas pracy obrabiarek CNC najczęściej stosuje się obróbkę szybkościową i mocną, co wymaga od elementów wrzeciona dużej sztywności. W przeciwnym razie wrzeciono będzie powodować znaczne odkształcenie sprężyste pod wpływem sił zewnętrznych, powodując wibracje i wpływając na dokładność i chropowatość powierzchni obrabianych części.

(2) Wysoka dokładność obrotowa. Ta sama dokładność obrotu elementów wrzeciona obrabiarek CNC dotyczy bicia promieniowego i osiowego mierzonego mikrometrem na powierzchni pozycjonującej przedmiotu obrabianego, uchwytu lub narzędzia zamontowanego na przednim końcu wrzeciona przy niskiej prędkości i bez obciążenia. Jej wysokość wpływa bezpośrednio na dokładność geometryczną i jakość powierzchni obrabianych części. Dlatego elementy wrzeciona obrabiarek CNC muszą charakteryzować się dużą dokładnością obrotową.

(3) Dobra odporność sejsmiczna. Odporność sejsmiczna elementów wrzeciona obrabiarek CNC odnosi się do zdolności elementów wrzeciona do przeciwstawiania się drganiom i utrzymywania zrównoważonej pracy podczas obróbki CNC. Jeśli obrabiarka CNC wibruje, ma to wpływ na jakość powierzchni przedmiotu obrabianego, trwałość narzędzia i żywotność łożysk wrzeciona, a także generuje hałas wpływający na środowisko pracy.

(4) Silna stabilność termiczna. Stabilność termiczna elementów wrzeciona odnosi się do ich odporności na odkształcenia i zmiany położenia spowodowane nagrzewaniem. Podczas pracy obrabiarki CNC mogą generować ciepło na skutek tarcia, mieszania oleju lub z innych powodów, co powoduje niezrównoważoną temperaturę elementów wrzeciona oraz zniekształcenie ich kształtu i położenia, wpływając w ten sposób na dokładność obróbki.

(5) Długie utrzymanie precyzji. Zachowanie dokładności elementów wrzeciona odnosi się do zdolności wrzeciona do utrzymania pierwotnej dokładności produkcyjnej przez długi czas. Wyposażenie maszyn CNC jest drogie i w celu przyspieszenia zwrotu inwestycji w maszyny CNC konieczne jest utrzymanie wysokiego tempa pracy obrabiarek CNC. Jednocześnie oczekuje się wydłużenia żywotności i zmniejszenia liczby napraw, co wymaga, aby elementy wrzeciona obrabiarek CNC charakteryzowały się dobrą dokładnością.

(6) Niezawodne i dokładne pozycjonowanie. Konstrukcja elementów wrzeciona obrabiarek CNC powinna zapewniać niezawodną dokładność pozycjonowania promieniowego i osiowego, aby zapewnić niezawodne mocowanie przedmiotów lub narzędzi, dokładne pozycjonowanie oraz zmniejszać wpływ błędów mocowania i błędów pozycjonowania na jakość obróbki.

(7) Inne wymagania. W przypadku obrabiarek CNC wymagających automatycznej wymiany narzędzi elementy wrzeciona często wymagają takich funkcji, jak automatyczny załadunek i rozładunek narzędzia, wydmuch wiórów i zatrzymanie kierunku wrzeciona, aby spełnić wymagania poprawy poziomu automatyzacji i skrócenia czasu pomocniczego obrabiarek CNC.