У перекладі з німецької шпиндель означає «веретено». Без нього не зможе працювати більшість видів верстатів, у тому числі і фрезерних. Тому що через шпиндель рух подається від двигуна на фрезу. Особливості конструкції і технічні характеристики
Це один з основних вузлів фрезерного верстата з ЧПУ, який являє собою порожнистий металевий вал. До нього кріпиться тримач для фрези: оправлення, цанга або «натяг». Щоб оправлення надягала щільно, кінець шпинделя виконаний у формі конуса. Шпиндель фрезерного верстата розміщується на каретці, що переносить його, оправлення і виконавчий орган в трьох площинах: по осях X, Y, Z. Обертальний рух надсилається безпосередньо фрезі, не наражаючись спотворень від проміжних механізмів. Найважливіші технічні характеристики шпинделів це потужність і частота обертання валу (кількість оборотів).
В залежності від потужності споживання визначаються матеріали, що піддаються обробці цим обладнанням: • фанера, ДСП, МДФ, полімери - 800 Вт; • дерево, текстоліт, м'які металеві сплави (мідь, бронза, алюміній) - 1500 Вт; • натуральний камінь, сталі - 3000 Вт і більше.
Кількість оборотів визначає режим роботи інструменту. Найбільш поширені функції: • гравірування; • розкрій; • фрезерування.
До додаткових режимам відносять обробку спеціальними граверами, наприклад, V-подібними. Наприклад, розкрій деталей з дерева виконується двухзаходная різаком на 6 міліметрів при частоті не менше 20000 оборотів. Доцільно купувати шпиндель із запасом швидкості обертання. Важливі властивості • Досить висока ефективність роботи: ККД може досягати 95%; • висока надійність і міцність: якісно виготовлений вузол дуже міцний. Виточена з бронзи головка практично не ламається; • конструкція забезпечує тривалу експлуатацію без ремонтів і поломок.
Охолодження Щоб уникнути перегріву і погіршення міцності металу деталь необхідно охолоджувати. Розроблено два механізму охолодження: за допомогою повітря або води. При водяному охолодженні через спеціально передбачені виїмки в корпусі деталі пропускається вода. Їй передається тепло від металу, далі вона перетікає в спеціальну ємність. Не завжди зручно біля верстата з ЧПУ тримати бачок з водою, тому більш популярні пристрої з водяним охолодженням.
Повітряне охолодження полягає в прогоні повітряного потоку через виїмки. Для цього на корпусі деталі передбачені повітрозабірники. Єдиний недолік цього методу охолодження - скупчення бруду на фільтрах при роботі з рясно курними матеріалами. Повітряним охолодженням обладнується більшість сучасних моделей фрезерних пристроїв. Так як шпиндель функціонує спільно з частотним перетворювачем (інвертором), потужності їх повинні збігатися. В іншому випадку один з механізмів зламається. Встановлюючи більш потужну модель шпинделя, слід підібрати відповідний інвертор.
Самі підходящі шпинделі для настільного ЧПУ верстата В якості шпинделя для маленького верстата з ЧПУ можна підібрати один із таких пристроїв: Ручний гравер. Недолік гравера це невелика потужність і низька швидкість обертання. Тому працювати фрезерний апарат з ЧПУ зможе тільки по м'яким матеріалам і з невеликими фрезами. Бормашина. Відрізняється тихою роботою, щільним затискачем патрона. На малих обертах двигуна практично не знижується крутний момент, що є серйозною перевагою в порівнянні з гравером. Шпинделі з моторів DC. Володіють непоганою потужністю - 0,4 кВт при швидкості обертання 12000 оборотів в хвилину.
Плюси: • слабке биття, що дозволяє робити навіть друковані плати; • тиха робота; • цанга зручного стандарту.
Мінуси: • невисока потужність; • необхідний окремий джерело живлення; • під час роботи сильно гріється, тому необхідно продумати охолодження.
