چهارشنبه, ۰۷ تیر ۱۳۹۶
»   اسپیندل موتور  »   اسپیندل موتور چیست و بررسی عملکرد و ساختمان آن
1,568 بازدید
۷ اسفند ۱۳۹۳ , ساعت ۲۲:۲۷

اسپیندل موتور چیست و بررسی عملکرد و ساختمان آن

  :

اسپیندل موتور چیست و بررسی عملکرد و ساختمان آن: در این قسمت می توانید تعاریف مختلفی از spindle motor را مشاهده کنید و همچنین برخی نکات مربوط به ساختمان این موتورها شرح داده شده است.

♦ تعریف اول : 

اسپیندل یکی از قطعات اصلی در دستگاه های cnc است. وجود اسپیندل در دستگاه های cnc چوب ، طلا ، سنگ و دستگاه هایی که عملیات حکاکی انجام میدهند الزامی ست.

اساس کار اسپیندل ، چرخاندن سریع ابزار است. چرخش قطعه کار و یا ابزار باعث ایجاد قدرت براده برداری می شود و هرچقدر این چرخش سریعتر باشد ، کیفیت براده برداری بیشتر خواهد بود.

√ دسته بندی انواع اسپیندل :
اسپیندل ها را با پارامترهای مختلفی میتوان دسته بندی کرد. در این مقاله از نظر قدرت ، سرعت ، ابزار گیر و سیستم خنک کننده اسپیندل ها را بررسی میکنیم.

 قدرت :

هرچه قدرت اسپیندل بیشتر باشد ، ابزار بزرگ تری را میجرخاند و سطح بیشتری را براده برداری میکند و نتیجتا سرعت ماشین کاری بیشتر خواهد بود. همچنین قدرت بیشتر احتمال گیر کردن ابزار در کار حین ماشین کاری را کاهش میدهد و میتوانید عمق بیشتری را ماشین کاری کنید. البته قدرت تحمل ابزار هم باید زیاد باشد.

این نکته را در نظر داشته باشید که قدرت زیاد قیمت را هم افزایش میدهد و معمولا در سرعت های بالا قدرت کم میشود.
      – برای cnc چوب، قدرت ۳ کیلووات و بیشتر لازم است.
      – برای اسپیندل دستگاه cnc طلا قدرت ۰.۷ کیلووات و بیشتر کاربرد دارد.
      – برای کار سنگ قدرت ۵ کیلووات به بالا توصیه میشود.

◊ سرعت :

اسپیندل سیستمی است که برای سرعت های بیش از ۱۰۰۰۰ دور در دقیقه ساخته می شود و با پیشرفت تکنولوژی به سمت سرعت های بیشتر پیش میرود. سرعت اسپیندل پیش نیاز سرعت پیشروی ماشین کاری است. همچنین کیفیت سطح کار با سرعت بالا افزایش میابد، معمولا در سرعت زیاد، احتمال شکستن ابزار کم میشود.

در اسپیندل های هواخنک (در ادامه توضیح داده شده) با افزایش سرعت ، صدای اسپیندل زیاد میشود به طوریکه صدای اسپیندل هواخنک ۶۰۰۰۰ دور برای کارطولانی غیرقابل تحمل است.

در حال حاضر اسپیندل های تا سرعت ۱۲۰۰۰۰ دور در دقیقه هم تولید شده است که در هر ثانیه ۲۰۰۰ دور میزند. برای کار چوب سرعت خیلی زیاد (بیش از ۳۶۰۰۰) چوب را میسوزاند و رنگ سطح را تغییر میدهد.

    – در cnc طلا ، سرعت و جلای سطح ماشین کاری، رابطه مستقیم دارند و تا ۶۰۰۰۰ دور هم در ایران استفاده میشود.
    – برای cnc چوب، سرعت بین ۱۸۰۰۰ تا ۳۶۰۰۰ دور در دقیقه پیشنهاد میشود.
    – برای اسپیندل دستگاه cnc طلا سرعت ۲۴۰۰۰ دور و بیشتر کاربرد دارد.
    – برای کار سنگ سرعت ۱۸۰۰۰ تا ۲۴۰۰۰ دور توصیه میشود.

جهت کنترل سرعت اسپیندل از اینورتر استفاده میگردد که نوع اینورتر متناسب با نوع و قدرت اسپیندل انتخاب می شود.

◊ ابزار گیر :

وظیفه ی اصلی اسپیندل گرفتن و چرخاندن ابزار است ونحوه ی گرفتن ابزار معمولا از دو نوع استاندارد پیروی میکند.

مورس :یک قلم بند مخروطی داخل قسمت مخروطی اسپیندل قرار گرفته و با فشار هوا فیکس میشود.
در این روش تعویض ابزار سریع و راحت است و معمولا در اسپیندل های toolchang که تعویض ابزار اتوماتیک است از استاندارد مورس استفاده میگردد.

 کولت ( ER Collet ): قطعه ای که اصطلاحا فشنگی نامیده میشود و به شکل مخروطی ست ، داخل قسمت مخروطی سر اسپیندل قرار میگیرد. با بسته شدن مهره ، فشنگی داخل رفته و علاوه بر فیکس و مرکز کردن ابزار، در محل خود محکم میشود.

در عکس زیر نحوه ی صحیح بستن فشنگی در مهره اسپیندل شکل B است. و در  تصویر زیرین آن پارامترهای مهم در انتخاب فشنگی نشان داده شده است. اکثر اسپیندل های cnc های هنری در ایران از این استاندارد پیروی میکنند. برای خرید فشنگی ، قطر ابزارگیر (در عکس بالا d) و همچنین D1 را باید بدانید.

استاندارد کامل ER در جدول زیر نشان داده شده است.

◊ سیستم خنک کننده :

سرعت بالای اسپیندل ، موجب داغ شدن قطعات چرخنده میشود. گرم شدن موجب استهلاک میشود و بایستی خنک گردد
در حال حاضر دو روش برای گرفتن گرمای اسپیندل وجود دارد.
۱- هواخنک   ۲- آب خنک

سیستم هواخنک :

در روش هواخنک، بالای شافت چرخنده ی اسپیندل یک فن قرار دارد و با چرخش اسپیندل میچرخد.

اسپیندل هواخنک معمولا مقطع مستطیلی به شکل زیر دارد. چرخش فن بالای اسپیندل ، هوای داخل محفظه را به چرخش در آورده و گرما را دفع میکند. البته اطراف این اسپیندل هم آب قرار دارد ولی در گردش نیست.

سیستم اسپیندل آب خنک :

اسپیندل های آب خنک مقطع دایره دارند و یک ورودی و یک خروجی آب دارند. برای نصب باید یک مخزن و پمپ آب داشته باشید و حتی الامکان از سنسور حرارت آب استفاده نمائید.

…………………………………………………………..

♦ تعریف دوم:
ا سپیندل موتور یکی از اجزای اصلی دستگاههای سی ان سی می باشد که وظیفه آنها براده برداری می باشد . متاسفانه اطلاعات در خصوص اسپیندل موتور در ایران بسیار کم می باشد و از آن صرفا بعنوان یک قطعه مورد استفاده درCNC ها شناخته می شود. لازم می دانم در این خصوص کمی صحبت برای شما عزیزان داشته باشد .

spindel006

اسپیندل موتور در خانواده موتورها در سریAC موتورها محسوب می شود . دقیقا مانند موتور کولری که در منزلتان دیده اید . تفاوتهایی که این دو موتور باهم دارند بیشتر در دوام عمر آنها در دور بالاست . فرکانس برق از جمله مهمترین عامل در سرعت دوران موتورهای های اسپید می باشد . اگر اسپیندل موتورها را به برق سه فاز شهر وصل نمایید همانند یک موتور عادی شروع به دوران می کند . دور آن حدود ۲۸۰۰ دور بر دقیقه می باشد. جهت افزایش فرکانس به یک اینورتر نیاز داریم . اینورتر را تهیه کنید و اسپیندل را به آن وصل نمایید. فرکانس ۵۰ هرتز همان عکس العمل برق شهر  را بر روی موتور ایجاد می کند . فرکانس را افزایش دهید . دور موتور افزایش پیدا می کند . اگر موتور توان دوران ۲۴۰۰۰ دور را داشته باشد با افزایش فرکانس به ۴۰۰ هرتز به دور ۲۴۰۰۰ دور خواهید رسید . موتور کولر را هم اگر به اینورتر وصل نمایید و افزایش فرکانس دهید دور آن افزایش می یابد . بالا و بالاتر می رود و ناگهان می سوزد یا قفل می کند یا متلاشی می شود . می دانید چرا ؟

spindel001

اسپیندل موتورها دارای چند خاصیت هستند که در موتورهای معمولی این موارد ایجاد نشده است . اولین مورد سنکرون بودن شفت روتور آنها می باشد . مثلا اگر اسپیندل موتور شما ۲۴۰۰۰ RPM باشد . در کارخانه سازنده شفت روتور را با دور ۳۰۰۰۰ دور بر دقیقه بالانس نموده اند تا جلوی لرزش شفت در دورهای بالا گرفته شود . یکی از مشکلات موتور معمولی در دورهای بالا همین است . مطلب بعدی بسیار مهم بلبرینگ های مورد استفاده در اسپیندل موتورها بالاخص بلبرینگهای ابتدای موتور می باشد . بلبرینگهای اسپیندل موتورها، های اسپید می باشد . در بعضی از موتورها که دارای کلاس بالاتری نیز می باشند از بلبرینگ های سرامیکی می باشد . بلبرینگهای دور بالا توان تحمل حرارتی بالا می باشند . سرامیکی بودن تغییرات انبساط و انقباض کم دارند و در دورهای بالا گریپاچ نمی کنند اما مشکلی که دارند قیمت بسیار بالای آنها می باشد .
…………………………………………………………..
♦ تعریف سوم:

اسپیندل موتوری است در دستگاه CNC که ابزار و مته روی آن بسته می شود و با حرکت دوار طرح مورد نظر را روی متریال ایجاد می نماید و به وسیله آب خنک می شود و در توان های مختلف موجود می باشد. اسپیندل قطعه حساس در دستگاه سی ان سی می باشد ، بنابر این ضمن مهم بودنقیمت اسپیندل کیفیت آن نیز بسیار مهم می باشد.

وجود اسپیندل در دستگاه های cnc چوب ، طلا ، سنگ و دستگاه هایی که عملیات حکاکی انجام میدهند الزامی ست. اساس کار اسپیندل ، چرخاندن سریع ابزار است. چرخش قدرت براده برداری ایجاد میکند و هرچقدر سریعتر باشد ، کیفیت براده برداری بیشتر است

  • FIG01-integrated-spindle-motor

…………………………………………………………..

 ♦ تعریف چهارم:

اسپیندل موتور (Spindle Motor):

اسپیندل ها نوع خاصی از موتورهای AC پرسرعت (High speed) هستند که به وسیله درایوهای فرکانس بالا کنترل می شوند و بیشتر در صنعتCNC سازی  برای عملیات حکاکی ، برش و فرز مورد استفاده قرار می گیرند .

اسپیندل ها به دو دسته اصلی (دستی و اتوماتیک) دسته بندی می شوند ، در نوع اتوماتیک عملیات تعویض ابزار به صورت خودکار انجام می گیرد .

این نوع موتورها از نظر نوع تهویه و خنک شوندگی به دو نوع هوا خنک (Air cooling) و آب خنک (Water cooling) تقسیم می شوند ،که در سیستم های آب خنک عملیات براده برداری بسیار روانتر و کم صدا تر صورت می گیرد و بیشتر در اجسام سخت مانند سنگها و فلزات مورد استفاده قرار می گیرند.ضمناً بلبرینگهای مورد استفاده در این موتورها از یک نوع خاص بوده تا توانایی تحمل دورهای بالا را داشته باشند.

تفاوت این موتورها و موتورهای معمولی در چند چیز است . اولین و مهمترین آن بلبرینگ های ابتدا و انتهای موتور می باشد . این بلبرینگ ها باید دور بالا باشد و توان حرکت در دورهای ۱۸۰۰۰ دور بردقیقه و بالاتر را داشته باشند . جهت خنک کردن این موتورها از ۳ روش استفاده می شود . در روش اول مانند موتورهای آسنکرون از پروانه در انتهای موتور استفاده شده و سیستم هوا خنک می باشد . اما از آنجائیکه دور موتور بسیار بالا می باشد پره های پروانه کوچک می باشد و به گونه ای طراحی شده که جریان هوای مورد نیاز خنک کردن از کنار موتور را تامین می کند .روش دوم نیز که آن هم سیستم هوا خنک می باشد از فشار باد بهره گیری شده است . به این صورت که باد ، با فشار به بلبرینگ های موتور برخورد می کند و آن را خنک می نماید .

در روش سوم جریان آب درون پوسته موتور گردش داشته و موجب خنک کردن پوسته موتور می شود .1-5kw-Water-Cooling-Spindle-Motor-Air-Cooling

وقتی به مکانیزم بسیا ساده اسپیندل موتور و قیمت بالای آن نگاه می اندازم واقعا حسرت می خورم و منتظر روزی هستم که بشنوم شرکتی در کشور خودمان اسپیندل موتور می لرزد . بدنه این موتورها آلومینیوم فورج شده به صورت پروفیل است . درپوش ابتدا و انتهای آن آلومینیوم دایکست شده است و روتور آن یک شفت سنگ خورده می باشد . بلبرینگ هایش از نوع دور بالاست که در بازار موجود است و خلاصه فقط توجیه اقتصادی می خواهد که باتوجه به گسترش تعداد CNC سازها و همچنین استفاده این موتورها در دیگر ماشین آلات به زودی این توجیه هم موجه خواهد شد.

این موتورها با تغییر فرکانس تغییر دور می دهند و برای این کار یک اینورتر مورد نیاز است . در صورتیکه فرکانس به ۳۰۰ هرتز برسد ، یعنی ۶ برابر فرکانس برق شهر ، دور موتور ۶ برابر دور نامی موتور شده و خروجی ۱۶۰۰۰ دور بر دقیقه به دست می آید .

انواع اسپیندلاسپیندل های موچود در بازار 

Arel , HSD, Eastec , Elte , Protec , MS , Royal , Jager , Spindel , Finley Electric , GMN , Philips , Turmoil , Siemens , yaskawa , Parker, Delta , Maxon , Panasonic …

 انواع اسپیندل های آب در گردش (آب خنک)
♠ در توان های ۱.۵kw – 2.2kw – 3kw – 4kw – 5.5kw
♠  و با دورهای  ۲۴۰۰۰ Rpm – 42000 Rpm – 6000 Rpm
♠  برای استفاده در CNC چوب – CNC فلز – CNC طلا

…………………………………………………………..

 تعریف چهارم:

مشاهده ویدیوهای مربوط به اسپیندل در [ اینجا ]

…………………………………………………………..

 مطالب بیشتر :

  1. مشخصه های دیگر اسپیندل موتور
  2. اسپیندل موتور دارای تولز چنجر
  3. چند پارامتر مهم در زمان خرید اسپیندل موتور
  4. تعمیرات اسپیندل موتور

جهت مشاهده تمام مطالب مربوط به این مبحث لطفا کلیک کنید >>> اسپیندل موتور

تعمیرات اسپیندل موتور و بررسی علت خرابی آن: در این مبحث مطالبی در زمینه تعمیرات و علت خرابی اسپیندل موتور ها ارائه می شود که در ادامه مورد بررسی قرار می دهیم♦ خرابی اسپیندل موتورها در چند مورد اتفاق می...
چند پارامتر مهم در زمان خرید اسپیندل موتور: در زمان خرید اسپیندل موتور چند پارامتر مهم می باشند که در ادامه به بررسی این پارامترها می پردازیماولین پارامتر قیمت است . ارزان بودن و یا گران بودن دلیل بر بد...
بررسی ساختمان اسپیندل موتور دارای tool changer: موتور اسپیندل هایی که از سیستم تولز چنجر tools chenger برخوردار هستند در ماشین آلاتی مورد استفاده قرار می گیرند که نیاز است در حین انجام کار ابزار تعویض گردد.مکانیزم داخلی اسپیندل های تولز...
بررسی دیگر مشخصه های فنی اسپیندل موتور spindle: از مشخصه های دیگر اسپیندل موتور نسبت طول به قطر روتور اسپیندل ها نسبت به موتورهای معمولی می باشد . معمولا در اسپیندل موتورها روتور اسپیندل دارای قطر کمتر و طول بالاتری...
کاربرد دستگاه سی ان سی cnc منبت چند کله

کاربرد دستگاه سی ان سی cnc منبت چند کله

بررسی نحوه طراحی دستگاه cnc منبت 8 کله بررسی ساختار دستگاه cnc منبت ۸ کله نکات فنی کار با ماشین cnc چوب منبت کاری ساختار cnc منبت 8 کله و ویژگی های آن
دستگاه CNC منبت 8 کله
  • محصولات داخلی

  • گالری برخی از ماشین آلات خارجی

  • به صفحه رسمی ما در تلگرام بپیوندید
    https://telegram.me/arnius
    arnius@ 

    تبلیغات
  • تبلیغات
  • کاربردها

  • دسته های محصولات

  • This site is protected by WP-CopyRightPro