وظیفه اصلی اسپیندل، گرفتن و چرخاندن ابزار است. نحوه ی گرفتن ابزار معمولا از 2 نوع استاندارد پیروی می کند: 1) مورس: یک قلم بند مخروطی داخل قسمت مخروطی اسپیندل قرار گرفته و با فشار هوا فیکس می شود. در این روش تعویض ابزار سریع و راحت است و معمولا در اسپیندل های تکنولوژی که تعویض ابزار اتوماتیک است استفاده می گردد. 2) کولت (ER collet): قطعه مخروطی شکل که اصطلاحا فشنگی نامیده می شود داخل قسمت مخروطی اسپیندل قرار می گرد، وقتی مهره بسته می شود فشنگی داخل می رود و علاوه بر فیکس شدن و مرکز کردن ابزار در محل خود محکم می شود.
این موتور ها به نوعی طراحی شده اند که می توانند بر اساس نیاز، با سرعت بسیار زیاد و یا قدرت بسیار زیاد عمل کنند. به عنوان مثال برای داشتن سرعت 55 هزار دور در دقیقه می بایست تغییراتی در ساختار استاتور و روتور و سیستم خنک کاری و بلبرینگها و ... ایجاد شود. با تکیه بر صنعت اسپیندل موتورها به این امر دست پیدا می کنیم. زمانی هم که دقت در حرکت مد نظر باشد مانند سرو اسپیندل ها که میزان دوران را کنترل می کند، فعالیت هایی مانند قلاویز کاری و رزوه زدن و ... انجام می شود. مواقعی هم که قدرت و توان ماشین کاری مدنظر باشد توسط مجموعه های واسط قدرت ماشین کاری به وسیله ی تسمه از موتور به کلگی وارد می شود. کلگی با دارا بودن یاتاقان های بسیار قوی و دقیق، براده برداری سخت و خشن را به آسانی امکان پذیر می کند.
در نوعی از تقسیم بندی اسپیندل موتورها به دو دسته تقسیم می شوند:
ماشین کاری دقیق (Precision machined spindle): دارای سرعت بالا و قدت پایین
ماشین کاری توان بالا (High power cutting spindle): استفاده در براده برداری در ماشین کاری های 2بعدی و 3 بعدی
امروزه غالبا در این دسته از ساختار AC موتور بدون جاروبک (Brushless AC motor) استفاده می شود. در سیستم پیشین اسپیندل های جاروبک دار (Bruch Ac Motor) مورد استفاده قرار می گرفت که به دلیل ذغالی بودنشان نواقصی مانند محدود بودن دور و نیاز به تعویض ذغال پس از مدت مشخصی داشتند.
اسپیندل موتورها در نوع خنک کاری باهم تفاوت دارند، و به دو دسته ی اسپیندل هوا خنک و اسپندل آب خنک تقسیم می شوند.
دسته ی هوا خنک به دو روش امکان پذیر می شود، حالت اول: اسپیندل موتور توسط فنی که بالا آن قرار دارد خنک می شود. حالت دوم: خنک کاری اسپیندل توسط پروانه ای که در انتهای اسپیندل قرار دارد و با دمیدن باد به پره هایی که اطراف اسپیندل قرار دارند این امر انجام می شود.
عملکرد دسته ی آب خنک به این صورت است که خنک کاری اسپیندل توسط سوراخ هایی که در داخل پوسته ی آن وجود دارد و باعث گردش آب در شیار های داخل پوسته می شود انجام می گردد. نقطه قوت روش آب خنک، صدای کم آن است اما ضعف آن ایجاد رسوب است. با توجه به سرعت بالای اسپیندل ها، معمولا برای حرکت مورد استفاده قرار می گیرند. با ایجاد فرکانس مناسب توسط اینورتر ها (به عنوان مثال 400 هرتز یا 800 هرتز) دور موتور به دور نامی می رسد.
دسته ی دیگری از اسپیندل ها می توان به اسپیندل راست گرد، اسپیندل چپ گرد، اسپیندل تیغ خور، اسپیندل لبه چسبان، اسپیندل دوربالا و اسپیندل دورپایین اشاره کرد.
در اسپیندل ها برای رسیدن به سرعت بالا به عنوان مثال 24000 دور، از بلبرینگ های سرامیکی استفاده می شود زیرا این نوع بلبرینگ ها در دور های بالا مقاومت بیشتری در برابر دما دارند و تغییر سایز نمی دهند.
برای انتخاب اسپیندل مناسب چند نکته باید مد نظر قرار داده شود:
انتخاب توان متناسب با کار
در صورت انتخاب توان بالاتر از توان مورد نیاز، هزینه ی بالاتر و مصرف انرژی بیشتری خواهید داشت.
توجه به سرعت دورانی
در سرعت های بالا شکست ابزار و صدای زیاد ماشین عموما وجود دارد.
ابزار گیر
ماکزیمم قطر ابزار توسط فشنگی که سر اسپیندل قرار می گیرد مشخص می گردد(به عنوان مثال اسپیندل ER32 یا ER25). کولت ها را می توان هم به صورت دستی و هم به صورت اتوماتیک (در اسپیندل تول چنج تعویض ابزار) تعویض نمود.
لطفا منتظر بمانید...