ردکردن این
  • خانه
  • مقاله
  • اسپیندل موتور و کاردبردهای آن در صنعت چیست؟

اسپیندل موتور و کاردبردهای آن در صنعت چیست؟

یکی از اصلی ترین و مهمترین جزء دستگاه CNC  اسپیندل موتور است که از آن برای چرخش ابزار و قطعات استفاده می شود که دارای یک موتور AC است.

اصلی ترین وظیفه ی اسپیندل موتور براده برداری است . این قطعه در ماشین های تراشکاری و همچنین ماشین های برش کاری اسپیندل ، محور دوار وجود دارد.

لغت اسپیندل در واقع به معنی چرخنده است و معمولا به همه سیستم های چرخشی و همچنین تمام محور های یک ماشین CNC که دوران هستند و می چرخند اسپیندل می گویند.

اسپیندل یک وسیله موتوری است .در دستگاه فرز CNC برای چرخاندن دستگاه استفاده می شود. اما در دستگاه های ترشکاری این قطعه وظیفه ی چرخاندن قطعه را به عهده دارد.

 

اسپیندل موتور با توجه به ویژگی های زیر به چند دسته تقسیم می شوند :

  • گشتاور
  • سرعت نهایی
  • سیستم تغذیه

در نظر داشته باشید که میزان سرعت اسپیندل و راحتی براده برداری با هم نتیجه مستقیم دارد. اما این موضوع به این معناست که به همان نسبت که کار با سرعت بالاتر و راحت تر کار انجام می شود به همان اندازه گرمای بیشتری روی دستگاه ایجاد می شود و عمر مفید آن کوتاه تر خواهد شد.

اسپندل موتور ها با توجه به تعویض ابزار به دو دسته تقسیم می شود :

اسپیندل دستی

اسپیندل اتوماتیک

تفاوت اسپیندل دستی و اسپیندل اتوماتیک در این است که در دستگاه اسپیندل اتوماتیک ابزار به صورت خودکار انجام می شود.

برای کنترل سرعت از اسپیندل و با VFD برای تغییر فرکانس ورودی و سرعت گردش کنترل می شود.

این دستگاه که با بلبرینگ سرامیکی ساخته شده برای کارهای سنگین استفاده می شود زیرا در برابر بارهای زیاد مقاومت خوبی دارد .

سیستم خنک کننده در اسپیندلِ موتور:

طبق توضیحی که در بالا درباره ی نسبت مستقیم گرما و سرعت اسپیندل موتور و در نتیجه کیفیت بالاتر کار داده ایم. منوجه می شویم که این دستگاه نیاز به یک سیستم خنک کننده دارد.

روش های متفاوتی برای خنک کردن دستگاه هایی که به خاطر راندمان کار دچار بالا رفتن گرما دستگاه می شود وجود دارد که یکی از این روش ها جریان هوا و آب است.

دلیل استفاده از این روش برای اسپیندل موتور به این دلیل است که در این دستگاه اصطکاک وسایل و سرعت بالای دستگاه باعث می شود که قطعات زودتر خراب بشوند. روش هوای خنک و آب خنک دمای دستگاه را به راحتی پایین می آورد.

سیستم آب خنک :  

در این سیستم یک ورودی و یک خروجی وجود دارد که معمولا دارای یک قسمت مدور و مقطع می باشد.

سیستم هوای خنک: 

بر خلاف سیستم آب خنک که مقطع دایره ای دارد این سیستم دارای یک مقطع مستطیلی است. در سیستم هوای خنک یک فن در بالای سر اسپیندل موتور قرار دارد که همزمان با چرخش اسپیندل می چرخد.این کار باعث می شود که هوای داخل محفظه توسط فن به گردش در بیاید و دستگاه خنک بشود.

در نظر داشته باشید که سیستم آب خنک کارایی بیشتری نسبت به سیستم هوای خنک دارد .معمولا سیستم آب خنک برای اسپیندل های با ۲۰ هزار دور در دقیقه است استفاده می شود.

۲۰ هزار دور در دقیقه حداکثر سرعتی است که یک اسپیندل موتور می تواند داشته باشد.

سرعت اسپیندل موتور در دستگاه های متفاوت :

اسپیندل نسبت به کارایی هر دستگاه سرعت های متفاوتی دارد:

باید در نظر گرفت که قطعات متفاوت نسبت به عوامل متعددی از جمله حرارت ، آلاینده ها و …… آسیب پذیر هستند که باید به آن ها توجه کرد. مثلا :

برای طلا و جواهر از اسپیندل با سرعت ۶۰ دور در دقیقه

و برای کار روی سنگ از اسپیندل با سرعت ۱۸ تا ۲۴ دور در دقیقه استفاده می شود.

انواع اسپیندل موتور عبارت اند از :

  • اسپیندل تسمه ای ( Belt – type )
  • اسپیندل کوپل مستقیم (Direct drive – type )
  • اسپیندل گیربکسی (Gearbox -type)
  • اسپیدل یکپارچه (Built -in type )

اسپیندل تسمه ای :

روش کار : انتقال موتور به اسپیندل از طریق تسمه

مزیت : سادگی نگهداری ، هزینه کمتر ، قیمت کم

اسپیندل کوپل مستقیم :

روش کار : انتقال نیرو  از موتور (بدون تسمه ) توسط کوپلینگ به اسپیندل. (محور اسپیندل و موتور که با هم در یک راستا قرار گرفته اند به وسیله ی کوپلینگ مستقیما به هم متصل هستند . )

مزیت: صدای کم ، طول عمر زیاد ، سرعت زیاد ، دقت زیاد

اسپیندل گیربکسی :

روش کار : حرکت چرخدنده با گشتاور بالا و سرعت پایین، مناسب برای کار های سنگین

مزیت و عیب : تولید سرو صدای بیشتر نسبت به سایر اسپیندل ها اما مناسب برای براده برداری با حجم زیاد

اسپیندل یکپارچه :

روش کار : ساخت یکپارچه یک مجموعه  توسط یک موتور سنکرون یا غیر سنکرونی بین بلبرینگ های جلو یا عقب

مزیت : سرو صدا و نویز کمتر ، سرعت بالا (۱۵۰۰ دور در دقیقه ) ، مصرف انرژی کمتر نسبت به سایر مدل ها

و البته قیمت بالا.

 

اجزای اسپیندل موتور عبارت اند از :

  • فلنچ
  • ورودی ابزار
  • دستگاه خنک کننده
  • روتور

 

فلنچ :

به اتصال اسپیندل به ستون دستگاه که باعث جلوگیری از لرزش می شود فلنچ می گویند.

ورودی ابزار :

ورودی ابزار ، جهت ارتباط اسپیندل با دستگاه CNC و همچنین محل اتصال بخش حرکتی به اسپیندل است.

دستگاه خنک کننده در اسپیندل موتور:

همانطور که در بخض های اولیه مقاله توضیح دادیم سرعت بالای چرخش اسپیندل موجب ایجاد حرارت و کم شدن طول عمر دستگاه می شود و به همین دلیل وجود دستگاه خنک کننده ضروری است:

و سپس توضیح دادیم که از دو روش برای خنک کردن استفاده می شود:

  • سیستم خنک کننده به وسیله ی آب
  • سیستم خنک کننده به وسیله هوا

در سیستم آبی اسپیندل هایی با مقطع گرد و استوانه ای شکل وجود دارد که توسط آّ خنک می شود و دارای یک محفظه ی ورودی و یک محفظه ی خروجی است.

در سیستم خنک کننده از طریق هوا نیز آب در اسپیندل قرار دارد اما در گردش نیست.

بلکه در قسمت بالایی اسپیندل یک فن وجود دارد که همزمان با اسپیندل می چرخد وبا جریان هوا باعث خنک شدن دستگاه می شود.

این فن در یک محفظه ی مستطیل شکل قرار دارد.

 

روتور :

روتور قسمت گردشی و قابل چرخش دستگاه است.

اسپیدل مثل تمام ابزارآلات صنعتی دیگر سرعت و انواع متفاوت و همچنین قیمت های متفاون وجود دارد که هر صنعت نسبت به نیاز خود بهترین نوع برای صنعت خود را انتخاب می کند.

سرعت اسپیدل ها بین ۱۰۰۰ تا ۱۲۰۰۰۰ دور در دقیقه متفاوت است.

 

  • برای کسب اطلاعات بیشتر مقالات مربوط به ساخت قطعه و cnc  و همچنین مقالات مربوط یه فرکاری را مطالعه بفرمایید.