Spindel Listrik: Jenis, Manfaat, dan Aplikasi Industri

Semakin banyak mesin perkakas berkembang menuju kecepatan tinggi, presisi tinggi, efisiensi tinggi, kecerdasan tinggi dan integrasi fungsional. Komponen berkualitas tidak hanya menentukan keawetan spindel listrik tetapi juga menentukan bagaimana spindel menangani kecepatan, torsi, dan getaran. Selain fakta bahwa motor spindel listrik lebih baik untuk konsumsi energi, balancing untuk mencapai operasi kecepatan tinggi dan kualitas produk yang baik Telah terbukti bahwa spindel built-in bertahan jauh lebih lama dari konvensional.

Saat Anda mulai meneliti teknologi spindel, Anda akan menemukan bahwa spindel motorized sering berada di pusat diskusi, dan dapat membuat pusing, terutama dengan akronim yang mengalir bebas sebuah ringkasan pertimbangan utama saat meneliti electric spindel dari pusat pemesinan CNC, kami akan membahas highlights dari struktur, teknis, dan beberapa komponen fungsi juga.

Spindel motorized sebagai unit rotasi
Di industri mesin perkakas modern, spindel adalah sumbu rotasi dan pusat mesin perkakas. Artikel sering digunakan untuk merujuk pada seluruh unit rotasi. Unit rotasi mencakup tidak hanya m spindel dan bearing-nya, tetapi juga aksesori di sekitarnya, seperti chucks, silinder, dll.
Di industri mesin perkakas modern, spindel adalah sumbu rotasi mesin perkakas, dan spindel biasanya dirancang sebagai pusat. Unit rotasi pusat ini disebut spindel atau artikel, dan cakupannya mencakup mandrel, bearing dan bagian di sekitarnya. Dari sudut pandang ini, spindel listrik adalah salah satu tipe spindel yang paling rumit. Karena karakteristik penggeraknya, sumber dayanya berasal dari dalam spindel, dan motor dipasang dalam selubung spindel.
 
Struktur spindel built-in
Mesin perkakas dapat dilengkapi dengan beberapa spindel yang berbeda, seperti spindel kepala mesin dan ekor mesin pada mesin bubut bangku, atau spindel primer dan sekunder pada machining centers. Spindel primer biasanya yang terbesar dipasang pada unit pemesinan primer. Di pasar, referensi ke “spindel” tidak memiliki keterbatasan lebih lanjut, dan hanya merujuk pada spindel primer.

Beberapa mesin perkakas khusus untuk produksi massal memiliki satu set empat, lima atau bahkan enam spindel. Ini disebut mesin perkakas multi-spindel. Row drills dan screw machines adalah mesin multi-spindel yang dapat diproses secara bersamaan. Perlu dicatat bahwa meskipun mesin bubut bangku memiliki banyak spindel, ini tidak disebut mesin multi-spindel karena fungsionalitas setiap spindel.

Rentang kecepatan spindel

Terkait kecepatan spindel, definisi rentang kecepatan ambigu. Secara umum, spindel kecepatan tinggi digunakan di mesin perkakas di bidang pemrosesan logam, seperti mesin frais CNC. Ada dua sumber daya yang berbeda untuk spindel kecepatan tinggi:

- Spindel belt driven terdiri dari spindel dan shaft yang held dalam spindle housing. Spindel belt driven didorong oleh motor eksternal yang terhubung dengan sistem pulley.

- Sumber daya motor eksternal: Desain dapat dimodifikasi untuk menghasilkan daya dan torsi yang lebih besar, dengan rentang kecepatan dari 12.000 RPM hingga 15.000 RPM. Keuntungannya adalah pergantian kecepatan fleksibel dan hemat biaya. Pada saat yang sama, kelemahannya adalah kecepatan maksimum terbatas, yang pada akhirnya akan membatasi aplikasi mesin.

- Spindel motor terintegrasi: Dalam desain ini, motor dipasang dalam selubung spindel. Karena ruang internal selubung spindel terbatas, tipe dan ukuran motor akan terbatas, menghasilkan daya dan torsi elastis yang tidak cukup, yang dapat lebih membatasi kapasitas pemrosesan.

Spesifikasi Utama

Berikut sangat direkomendasikan untuk dipertimbangkan ketika seseorang memutuskan untuk menggunakan, membeli atau bahkan memperbaiki spindel listrik:
1. Diameter Housing
Ø 100, Ø 120, Ø 150, Ø 170, dll.,

2. Taper
Apa tipe pegang alat yang Anda cari! yang merupakan komponen yang memegang alat Anda seperti ER16, ISO25, HSK E-32, HSK-E40, HSK-A63, BT30, BBT30, BBT40, dll.

3. Tipe Bearing & Spesifikasi dan Ukuran
Depan & Belakang (Bola Keramik Besar/Kecil, Bola Baja Besar/Kecil):

    

                                           Komponen Utama Bearing
 
A-Ring Luar(Race): Cocok pada Housing
B-Cage; Memisahkan bola satu sama lain
C-Bola: yang diatur antara permukaan dalam dan luar
D-Ring Dalam(Race): Cocok pada shaft
E-Shield
 

Secara Umum, Produsen sering menggunakan Angular Contact Ball Bearing dalam pembuatan spindel listrik dengan akurasi tinggi, presisi tinggi, kecepatan tinggi, dan getaran rendah, dalam artikel ini saya akan secara spesifik menyoroti tipe ini:

 
                                     

Angular contact ball bearing

 
4. Pelumasan Bearing
Sebuah zat yang mengurangi gesekan, panas, dan aus ketika diperkenalkan sebagai film antara permukaan padat. Menggunakan pelumas yang tepat membantu memaksimalkan umur pakai bearing dan mesin Anda, tipe: Grasi, Udara-Minyak.

5. Preload Bearing
Preload bearing adalah jumlah gaya yang diberikan terhadap gerakan bearing, preload yang tepat memaksimalkan umur pakai bearing dan Mengoptimalkan performa mesin, preload bearing mempengaruhi batas kecepatan, Kekakuan, Dan beban kerja yang berlaku, tipe:

 

● Spring
● Fixed Position

6. Motor Build In yang Digiringkan
Tipe:
●Synchronous motor
●Asynchronous motor (AC Induction Motor)

7.Pengosisian/Sasaran:
Encoder, encoder mengirim sinyal umpan balik yang dapat digunakan untuk menentukan posisi, hitungan, dan Kecepatan atau arah.

8. Metode Pemasangan
●Vertical
● Horizontal

9. Tingkat Seimbang
Kalibrasi seimbang adalah mengintegrasikan sumbu lurus dengan sumbu rotasi, yang biasanya Grade G1(ISO 1940).

10. CTS (Coolant Through Spindle)
Meningkatkan umur pakai alat, memungkinkan pemboran lubang dalam dan pemesinan kantong penglihatan, Ini juga memungkinkan kecepatan tinggi dan mengurangi waktu siklus.

11. Pendingin
Peran Pendingin CNC dalam Pemesinan adalah Tiga: Air Murni, Udara, Minyak.

12. Run-Out
Run out adalah ketidakakuratan sistem mekanis berputar, spesifik bahwa alat atau shaft tidak berputar tepat sejalan dengan sumbu utama. Ada beberapa poin yang perlu dipertimbangkan saat membeli spindel, ada empat poin yang harus diuji oleh Test Bar dan Spindle Dial Indicator, Mari Kita Asumsikan panjang test bar adalah 300 mm:

 

A- Taper Runout:                                  ≈ 0,002 mm
B- Taper Face Runout:                          ≈ 0,002 mm
C- Root of Test Bar Runout :                ≈ 0,003 mm
D- Test Bar Runout at 300mm :           ≈ 0,008 mm

Aplikasi spesifik

Spindel motorized terutama digunakan dalam pemesinan presisi tinggi, seperti pemesinan bagian pakaian 3C, finishing workpiece, pemotongan propeler penerbangan, pemesinan silinder mesin, pemesinan chassis mobil, penggerusan rem transmisi, dll. Persamaan dari aplikasi ini adalah kebutuhan akan kemampuan cepat dan fleksibel selama pemrosesan.

Dibandingkan dengan tipe spindel lainnya, spindel motorized dapat mendapatkan kualitas pemrosesan yang baik dengan beralih kecepatan dengan cepat. Meskipun performa torsinya tidak dapat dibandingkan dengan spindel direct-driven, performa ratanya relatif stabil dan lebih kuat. Misalnya, mesin bubut CNC tradisional mungkin dilengkapi dengan spindel yang digiringkan oleh sabut, tetapi pada turning dan milling center yang memerlukan pemesinan kompleks, workpiece biasanya dipasang pada chuck, dan spindel adalah spindel motorized. Keawetan silinder mungkin lebih tinggi. Oleh karena itu, jika spindel digiringkan oleh sabut, gigi pada sabut kemungkinan akan mengalami kesalahan gear, mengakibatkan kerusakan pada workpiece atau mesin.

Kesimpulan

Saat ini spindel built-in telah muncul sebagai komponen paling penting untuk semua jenis proses pemesinan tinggi. Dibandingkan dengan spindel mekanis, spindel built-in memiliki keunggulan dalam hal performa, pemesinan high-end dengan waktu dan proses presisi yang diimprovir, yang telah menjadi unit fungsional kunci dari mesin perkakas kecepatan tinggi dan secara efektif mempromosikan perkembangan teknologi mesin perkakas.