Шпиндель фрезерного станка с ЧПУ является основным компонентом, влияющим на точность обработки станка. Точность его вращения влияет на точность обработки заготовки; его мощность и скорость вращения влияют на эффективность обработки; его автоматическое изменение скорости, точная остановка и смена инструмента влияют на степень автоматизации станка. Поэтому требуется, чтобы детали главного вала имели высокую точность вращения, жесткость, вибростойкость, износостойкость и малый рост температуры, совместимые с рабочими характеристиками станка. С точки зрения конструкции должны быть хорошо решены такие проблемы, как зажим инструмента и заготовки, конфигурация подшипника, регулировка зазора подшипника, а также смазка и уплотнение.
Шпиндель должен иметь различные подшипники шпинделя в соответствии со спецификациями и точностью фрезерного станка с ЧПУ. Как правило, в компонентах главного вала малых и средних фрезерных станков с ЧПУ используются группы высокоточных подшипников качения. Прецизионный шпиндель в сборе используют гидростатические подшипники, высокоточные фрезерные станки с ЧПУ используют газогидростатические подшипники, а шпиндели со скоростью 20000 об/мин используют магнитные подшипники или азотирование. Керамические шарикоподшипники из кремния.
Уплотнительная конструкция передней опоры шпинделя показана как уплотнительная конструкция передней опоры горизонтального обрабатывающего центра, в которой используется двухслойное уплотнительное устройство с малым зазором. Передний конец главного вала проточен с двумя наборами зубчатых канавок для защиты масла, на фланцах 4 и 5 открыты канавки и отверстия для слива масла, при вытекании масла, распыленного в подшипник 2, оно блокируется внутренней стенкой. фланца 4 и проходит через нижнюю часть. Отверстие для слива масла 9 и косое отверстие возврата масла 8 на втулке 3 перетекают обратно в масляный бак. При вытекании небольшого количества масла по главному валу 6 маслозащитный паз главного вала под действием центробежной силы перебрасывается в паз фланца 4. Косое отверстие 8 возврата масла снова течет обратно в масляный бак, достигая цели предотвращения утечки смазочной среды.
При попадании внешней СОЖ, стружки, пыли и т.п. по зазору между главным валом 6 и фланцем 5 они могут выйти из сливного отверстия 7 через канавку фланца 5. Небольшое количество СОЖ, стружки и пыль попадает в переднюю зубчатую канавку и по-прежнему выбрасывается в канавку фланца 5 под действием центробежной силы высокоскоростного вращения главного вала 6 и выбрасывается из сливного отверстия 7 для достижения торцевого уплотнения. главного вала. цель.
Чтобы конструкция уплотнения зазора имела хорошие характеристики герметизации и защиты от утечек в определенном диапазоне давлений и температур, необходимо обеспечить, чтобы соответствующий зазор между фланцами 4 и 5 и торцевыми поверхностями шпинделя и подшипника соответствовал следующим условиям.