31. Приводы шпинделей.

Для передачи крутящего момента на шпиндель применяют зубчатую или ременную передачу, а также муфту расположенную на заднем консольном конце шпинделя. Тип приводного элемента выбирают в зависимости от частоты вращения шпинделя, передаваемого на него крутящего момента, компоновки станка, требования к плавности вращения шпинделя.

Зубчатая передача способна передавать большой крутящий момент, проста по конструкции и компактна. Но погрешности передачи снижают плавность вращения шпинделя и вызывают дополнительные динамические нагрузки в шпинделе.

Зубчатую передачу применяют когда частота вращения шпинделя меньше 2000-3000 оборотов в минуту. Но при точном изготовлении передачи может применяться и при больших частотах вращения шпинделя. Положение приводного зубчатого колеса оказывает влияние на прогиб переднего конца шпинделя.

Ременная передача обеспечивает плавное вращение шпинделя. Снижает динамические нагрузки в приводе станка, на котором производится прерывистое резание. Но эта передача имеет большие габариты, т.к. для повышения точности шпиндельного узла шкив делают разгруженным.

Ременную передачу применяют при разных частотах вращения двигателя, в том числе и при высоких(6000+) когда окружная скорость достигает 60-100 м/с.

В станках также применяют мотор-шпиндели. В их состав входит асинхронный или частотно-регулируемый асинхронный двигатель, ротор которого закреплен на шпинделе между передней и задней опорами. Кроме того в состав морор-шпинделей включают систему принудительного охлаждения с блоком электро-вентилятора и фильтрами для очистки охлаждающего воздуха, узел встроенной температурной защиты, а также измерительный преобразователь углового положения шпинделя. Применение мотор-шпинделей позволяет уменьшить массу станка, потери энергии, уровни вибрации и шума.

В особо высокоточных станках применяют главный привод с отдельным от шпиндельной бабки регулируемым электродвигателем, вал которого соединен со шпинделем эластичной муфтой со встроенным теплоизолирующим элементом. В станке с нормальной точностью – электро-двигатель с шпинделем соединен жесткой муфтой.

Чтобы полностью исключит передачу возмущений от электро-двигателя к шпинделю применяют инерционный привод.Шпиндель, соединенный с источником энергии, разгоняется до рабочей скорости, затем отключается от привода. Для увеличения запаса энергии используют маховик.

32. Конструкции переднего конца.

Передний конец шпинделя служит для базирования и закрепления режущего инструмента, детали или приспособления. Передние концы выполняют по ГОСТ. Точное центрирование и жесткое сопряжение инструмента или оправки со шпинделем обеспечивается коническим соединением.

При ручной смене инструмента применяются конусы Морзе и метрические.

При автоматической смене инструмента на станках с ЧПУ применяются конусы с конусностью 7:24, в шлифовальных – 1:3.

Шпиндели малых токарных станков обычно изготавливаются с резьбовым передним концом; средних и крупных – фланцевыми под поворотную шайбу; точных – фланцевыми без поворотной шайбы.

Конструкция шпинделя	Присоединит. размер	Применение в станках
	ГОСТ 12595-85 Конус Морзе	Токраные, токарно-револьверные, токарные многорезцовые шлифовальные
	ГОСТ 12595-85 Конус метрический	Фрезерные Сверлильные Расточные многоцелевые
	ГОСТ 24644-81 Конус метрический	Фрезерные
	ГОСТ 24644-81 Конус Морзе и метрический	Сверлильные Расточные
	ГОСТ 10681-72	Шлифовальные