Re: MC-032 Глубокая модернизация под полноценные 5 осей
Добавлено: 06 июл 2022, 23:23
Сам шпиндель на станке еще не разбирали, сняли целиком весь узел. Сегодня покапался в документации на станок, нашел чертеж шпиндельного узла:
В описании это приводится вот так:
Шпиндельная бабка (поз.1) представляет собой надежно усиленную ребрами чугунную отливку. В ней размещаются все элементы главного привода, а главный двигатель закреплен фланцами.
4.4.2. Главный двигатель
Главный двигатель (поз. 19) с бесступенчатым регулированием оборотов. Его рабочий диапазон от 12 до 3760 мин-1 с шагом 1 мин-1.
4.4.3. Зубчатый привод
Зубчатый привод двухступенчатый. Состоит из точных зубчатых пар, обеспечивающих поддиапазона регулировки оборотов. Выбор оборотов производится по программе или вручную с пульта управления. Кинематическая цепь первого поддиапазона (12 ... 975 мин-1) от двигателя до шпинделя осуществляется зубчатыми колесами (поз.18,20,9 и 26). При втором диапазоне (от 976 ... 3760 мин-1) движение передается через
зубчатые колеса поз.18,20,27. При выборе оборотных ступеней смена обоих поддиапазонов осуществляется автоматически пневмоцилиндром, приводящим в движение ось с неподвижнозакрепленной вилкой, смещающей зубчатый блок. Он составлен из зубчатых колес поз. 26 и 27. Зубчатый привод установлен на опорах высокоточных подшипников - класса точности Р5. Смазка зубчатого привода и подшипников осуществляется разбрызгиванием масла в шпиндельной бабке.
4.4.4. Шпиндель
Шпиндель (поз.7) - см.рис.9 - изготовлен из высококачественной стали. Он термообработанный, точно отшлифованный и в передней своей части заканчивается присоединительным конусом IS0 № 40. Конус также термообработанний (HRC 60...64) и точно отшлифован. В задней своей части шпиндель имеет торцевые отверстия, в которые входят штифты, связывающие зубчатую муфту (поз. 16), через которую передается крутящий момент от зубчатого привода к шпинделю. Он установлен на опорах точных подшипников качения в калиброванных
отверстиях шпиндельной гильзы (поз.4) следующим способом: в передней своей части шпиндель установлен на опорах пакета шпиндельных подшипников, собранных с натягом по внутреннему диаметру 0,002 - 0,003 мм, осуществляющих легкий предварительный натяг и с зазором по внешнему диаметру до 0,002 мм. В задней части шпиндель установлен на опорах двух шпиндельных подшипников такого же типоразмера как у передних. Подшипники монтируются с натягом по внутреннему диаметру 0,002 до 0,003 мм с зазором по внешнему диаметру до 0,002 мм. Для достижения предварительного натяга пяти подшипников применяется осевая сила 9 кN. Пакеты шпиндельных подшипников смазываются смазкой GMN № 3 и дополнительное смазывание не рекомендуется.
Возникла мысль попробовать по максимуму сохранить существующую конструкцию. Идея следующая:
1. Замена подшипников в самом шпинделе на более скоростные и по возможности высокоточные, согласно документации они там вот такие:
Комплект шпиндельных подшипников передних (70х110х20) – 3 (три) штуки (FAG Германия)
Комплект шпиндельных подшипников задних (70х110х20) В 7014С.ТРА.HG.K5.UL – 2 (две) штуки (FAG Германия)
Насколько понимаю это подшипники стандартного типоразмера и проблем с их подбором возникнуть не должно.
Начал сам разбираться с подбором и понял что ничего не понял, классы точности, натяги, пятна контакта, керамика или нет и еще очень много много вопросов, ну и разбег цен от 2 до 40к за штуку, в общем сходу разобраться не удалось(
ВОПРОС! Может кто то посоветовать подходящие подшипники?
2. Замена зубчатой передачи на ремень. Насколько понимаю зубчатая передача на таких оборотах будет давать вибрацию сильную, ну и вопросы с балансировкой, тем более переключение передачи еще и происходит на валу который соединен со шпинделем.
Пока вижу путь - изготовление данного вала со шкивом под ремень и замена его подшипников на высокоскоростные.
ВОПРОС! Насколько целесообразно данное решение? Или проще попробовать сохранить зубчатую передачу?
3. Замена двигателя, Тут все просто - новый мотор на нужное кол-во оборотов и мощность, ну и для него изготовление шкива для ремня.
Насколько понимаю тут все достаточно современно, сам шпиндель по сути картридж с пазами для вала с зубчатым колесом. В описании это приводится вот так:
Шпиндельная бабка (поз.1) представляет собой надежно усиленную ребрами чугунную отливку. В ней размещаются все элементы главного привода, а главный двигатель закреплен фланцами.
4.4.2. Главный двигатель
Главный двигатель (поз. 19) с бесступенчатым регулированием оборотов. Его рабочий диапазон от 12 до 3760 мин-1 с шагом 1 мин-1.
4.4.3. Зубчатый привод
Зубчатый привод двухступенчатый. Состоит из точных зубчатых пар, обеспечивающих поддиапазона регулировки оборотов. Выбор оборотов производится по программе или вручную с пульта управления. Кинематическая цепь первого поддиапазона (12 ... 975 мин-1) от двигателя до шпинделя осуществляется зубчатыми колесами (поз.18,20,9 и 26). При втором диапазоне (от 976 ... 3760 мин-1) движение передается через
зубчатые колеса поз.18,20,27. При выборе оборотных ступеней смена обоих поддиапазонов осуществляется автоматически пневмоцилиндром, приводящим в движение ось с неподвижнозакрепленной вилкой, смещающей зубчатый блок. Он составлен из зубчатых колес поз. 26 и 27. Зубчатый привод установлен на опорах высокоточных подшипников - класса точности Р5. Смазка зубчатого привода и подшипников осуществляется разбрызгиванием масла в шпиндельной бабке.
4.4.4. Шпиндель
Шпиндель (поз.7) - см.рис.9 - изготовлен из высококачественной стали. Он термообработанный, точно отшлифованный и в передней своей части заканчивается присоединительным конусом IS0 № 40. Конус также термообработанний (HRC 60...64) и точно отшлифован. В задней своей части шпиндель имеет торцевые отверстия, в которые входят штифты, связывающие зубчатую муфту (поз. 16), через которую передается крутящий момент от зубчатого привода к шпинделю. Он установлен на опорах точных подшипников качения в калиброванных
отверстиях шпиндельной гильзы (поз.4) следующим способом: в передней своей части шпиндель установлен на опорах пакета шпиндельных подшипников, собранных с натягом по внутреннему диаметру 0,002 - 0,003 мм, осуществляющих легкий предварительный натяг и с зазором по внешнему диаметру до 0,002 мм. В задней части шпиндель установлен на опорах двух шпиндельных подшипников такого же типоразмера как у передних. Подшипники монтируются с натягом по внутреннему диаметру 0,002 до 0,003 мм с зазором по внешнему диаметру до 0,002 мм. Для достижения предварительного натяга пяти подшипников применяется осевая сила 9 кN. Пакеты шпиндельных подшипников смазываются смазкой GMN № 3 и дополнительное смазывание не рекомендуется.
Возникла мысль попробовать по максимуму сохранить существующую конструкцию. Идея следующая:
1. Замена подшипников в самом шпинделе на более скоростные и по возможности высокоточные, согласно документации они там вот такие:
Комплект шпиндельных подшипников передних (70х110х20) – 3 (три) штуки (FAG Германия)
Комплект шпиндельных подшипников задних (70х110х20) В 7014С.ТРА.HG.K5.UL – 2 (две) штуки (FAG Германия)
Насколько понимаю это подшипники стандартного типоразмера и проблем с их подбором возникнуть не должно.
Начал сам разбираться с подбором и понял что ничего не понял, классы точности, натяги, пятна контакта, керамика или нет и еще очень много много вопросов, ну и разбег цен от 2 до 40к за штуку, в общем сходу разобраться не удалось(
ВОПРОС! Может кто то посоветовать подходящие подшипники?
2. Замена зубчатой передачи на ремень. Насколько понимаю зубчатая передача на таких оборотах будет давать вибрацию сильную, ну и вопросы с балансировкой, тем более переключение передачи еще и происходит на валу который соединен со шпинделем.
Пока вижу путь - изготовление данного вала со шкивом под ремень и замена его подшипников на высокоскоростные.
ВОПРОС! Насколько целесообразно данное решение? Или проще попробовать сохранить зубчатую передачу?
3. Замена двигателя, Тут все просто - новый мотор на нужное кол-во оборотов и мощность, ну и для него изготовление шкива для ремня.