जीबी/टी 12204-2010 में परिभाषा के अनुसार, स्पिंडल बॉक्स एक बॉक्स के आकार का घटक है जिसमें स्पिंडल होता है। स्पिंडल बॉक्स मशीन टूल का एक महत्वपूर्ण घटक है। इसका उपयोग मशीन टूल के कामकाजी स्पिंडल, उसके ट्रांसमिशन भागों और संबंधित अतिरिक्त तंत्र को व्यवस्थित करने के लिए किया जाता है। स्पिंडल बॉक्स एक जटिल ट्रांसमिशन घटक है, जिसमें स्पिंडल असेंबली, रिवर्सिंग मैकेनिज्म, ट्रांसमिशन मैकेनिज्म, ब्रेकिंग डिवाइस, ऑपरेटिंग मैकेनिज्म और स्नेहन डिवाइस शामिल है। इसका मुख्य कार्य स्पिंडल को सहारा देना और इसे घुमाकर शुरू करने, ब्रेक लगाने, गति बदलने और स्पिंडल को उलटने के कार्यों का एहसास कराना है।
(यह लेख "मशीनिंग सेंटर चयन गाइड" मशीनिंग सेंटर के स्पिंडल बॉक्स के अध्याय 2, खंड 3 से चुना गया है)
मशीनिंग केंद्र का स्पिंडल घटक स्पिंडल पावर, ट्रांसमिशन और स्पिंडल घटकों से बना होता है। यह मशीनिंग केंद्र के गठन आंदोलन के महत्वपूर्ण निष्पादन घटकों में से एक है। इसलिए, मशीनिंग केंद्र के स्पिंडल घटक को उच्च परिचालन सटीकता, दीर्घकालिक सटीकता बनाए रखने और दीर्घकालिक संचालन की आवश्यकता होती है। सटीकता स्थिरता.
मशीनिंग केंद्रों का उपयोग आमतौर पर सटीक मशीन टूल्स के रूप में किया जाता है, और स्पिंडल घटकों की चलने की सटीकता मशीन टूल की मशीनिंग सटीकता निर्धारित करती है। मशीन टूल्स की परिचालन सटीकता का आकलन करने के लिए आम तौर पर दो तरीके हैं: स्थैतिक निरीक्षण और गतिशील निरीक्षण। स्थैतिक निरीक्षण से तात्पर्य स्पिंडल घटक की प्रत्येक पोजिशनिंग सतह और कामकाजी सतह के रनआउट का परीक्षण करना है जब स्पिंडल को कम गति पर या मैन्युअल रूप से घुमाया जाता है। गतिशील निरीक्षण के लिए मशीन टूल स्पिंडल की रेटेड गति पर गैर-संपर्क पहचान विधियों का उपयोग करके स्पिंडल की रोटेशन सटीकता का परीक्षण करने के लिए कुछ उपकरणों के उपयोग की आवश्यकता होती है। चूंकि मशीनिंग केंद्रों में आमतौर पर स्वचालित उपकरण बदलने के कार्य होते हैं, और उपकरणों को एक विशेष उपकरण धारक के माध्यम से मशीनिंग केंद्र के स्पिंडल के अंदर स्थापित एक तनाव तंत्र द्वारा कड़ा किया जाता है, स्पिंडल की रोटेशन सटीकता को मशीनिंग त्रुटि के कारण होने वाली त्रुटि पर विचार करना चाहिए टूल होल्डर पोजिशनिंग सतह।
1. आवश्यकताएँ जो मुख्य पारेषण प्रणाली को पूरी करनी चाहिए
मशीनिंग सेंटर मजबूत बहुमुखी प्रतिभा, विस्तृत अनुप्रयोग रेंज और उच्च प्रसंस्करण दक्षता वाला एक सीएनसी मशीन टूल है। इसलिए, इसकी मुख्य ट्रांसमिशन प्रणाली को चार आवश्यकताओं को पूरा करना होगा: पहला, इसकी एक विस्तृत गति सीमा है; दूसरा, इसमें न केवल पर्याप्त शक्ति और टॉर्क है, बल्कि उच्च गति की स्थिति (गणना की गई गति से ऊपर) के तहत निरंतर शक्ति बनाए रखने और कम गति की स्थिति (गणना की गई गति से नीचे) के तहत निरंतर टॉर्क बनाए रखने की आवश्यकताओं को भी पूरा कर सकता है; तीसरा, स्पिंडल बॉक्स के घटकों में पर्याप्त ताकत, कठोरता और कंपन प्रतिरोध होना चाहिए; चौथा, ऑपरेशन सुचारू और कम शोर।
2. स्पिंडल बॉक्स और इलेक्ट्रिक स्पिंडल की विशिष्ट संरचना
1. स्पिंडल बॉक्स की विशिष्ट संरचना
(1) वन-स्टेज पॉली-वी बेल्ट ड्राइव स्पिंडल बॉक्स। स्पिंडल बॉक्स की मुख्य मोटर शक्ति 7.5kW से कम है। प्रथम-चरण पॉली-वी बेल्ट (कम्पोजिट वी-बेल्ट) ट्रांसमिशन फॉर्म का उपयोग अक्सर किया जाता है। मुख्य मोटर पॉली-वी बेल्ट पुली और पॉली-वी बेल्ट की एक जोड़ी से होकर गुजरती है। बेल्ट मुख्य शाफ्ट से जुड़ा हुआ है, और टॉर्क को बढ़ाने के लिए स्पीड रिडक्शन ट्रांसमिशन विधि का उपयोग किया जाता है।
(2)) गियर ट्रांसमिशन स्पिंडल बॉक्स आमतौर पर गति सीमा को बढ़ाने और कम गति वाले टॉर्क में सुधार करने के लिए पहले चरण के विस्तार समूह का उपयोग करता है। चूँकि केवल दो गियर हैं, उच्च और निम्न, ट्रांसमिशन तंत्र अपेक्षाकृत सरल है।
(3) डायरेक्ट-युग्मित स्पिंडल बॉक्स डायरेक्ट-युग्मित स्पिंडल बॉक्स एक स्पिंडल बॉक्स को संदर्भित करता है जिसमें स्पिंडल मोटर और स्पिंडल सीधे जुड़े होते हैं। डायरेक्ट-कपल्ड स्पिंडल बॉक्स के लिए दो सीधे कनेक्शन विधियां हैं: एक यह है कि मुख्य मोटर एक कपलिंग के माध्यम से स्पिंडल से जुड़ा होता है; दूसरा यह है कि मुख्य मोटर को स्पिंडल बॉक्स में बनाया जाता है, रोटर को स्पिंडल के रूप में डिज़ाइन किया जाता है, और स्टेटर को स्पिंडल बॉक्स के अंदर स्थापित किया जाता है।
2. विद्युत धुरी
मशीन टूल स्पिंडल मशीन टूल पर उस अक्ष को संदर्भित करता है जो वर्कपीस या टूल को घुमाने के लिए प्रेरित करता है। इसमें आमतौर पर एक स्पिंडल, बीयरिंग और ट्रांसमिशन पार्ट्स (गियर या पुली) होते हैं। विद्युत पारेषण प्रौद्योगिकी के तेजी से विकास और सुधार के साथ, उच्च गति सीएनसी मशीन टूल्स की मुख्य पारेषण प्रणाली की यांत्रिक संरचना को बहुत सरल बना दिया गया है, और चरखी पारेषण और गियर पारेषण को समाप्त कर दिया गया है। मशीन टूल स्पिंडल सीधे एक अंतर्निर्मित मोटर द्वारा संचालित होता है। यह ट्रांसमिशन संरचना जिसमें स्पिंडल मोटर और मशीन टूल स्पिंडल "एक में संयुक्त" होते हैं, "इलेक्ट्रिक स्पिंडल" कहलाते हैं। यह स्पिंडल घटकों को मशीन टूल के ट्रांसमिशन सिस्टम और समग्र संरचना से स्वतंत्र बनाता है।
इलेक्ट्रिक स्पिंडल में न केवल कॉम्पैक्ट संरचना, हल्के वजन, छोटी जड़ता, कम शोर और तेज प्रतिक्रिया के फायदे हैं, बल्कि इसमें उच्च रोटेशन गति और उच्च शक्ति भी है, जो मशीन टूल्स के डिजाइन को सरल बना सकती है और स्पिंडल पोजिशनिंग की सुविधा प्रदान कर सकती है। यह हाई-स्पीड स्पिंडल इकाइयों में एक आदर्श संरचना है। इलेक्ट्रिक स्पिंडल बियरिंग उच्च गति बियरिंग तकनीक को अपनाता है, पहनने के लिए प्रतिरोधी और गर्मी प्रतिरोधी है, और इसका सेवा जीवन पारंपरिक बियरिंग्स से कई गुना अधिक है। चित्र 2-26 वास्तविक विद्युत धुरी को दर्शाता है।
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चित्र 2-26 वास्तविक विद्युत स्पिंडल
तालिका 2-2 मशीनिंग केंद्र के एक निश्चित ब्रांड के इलेक्ट्रिक स्पिंडल के मापदंडों को दिखाती है। जैसा कि तालिका से देखा जा सकता है, प्रसंस्करण सामग्री और प्रक्रियाओं के आधार पर, मशीनिंग केंद्र का एक ही मॉडल विभिन्न गति और टॉर्क के साथ इलेक्ट्रिक स्पिंडल का उपयोग कर सकता है। दोहरे धुरी या यहां तक कि बहु-अक्ष मशीनिंग केंद्रों के उद्भव ने मशीनिंग केंद्रों की प्रसंस्करण दक्षता में और सुधार किया है।
तालिका 2-2 मशीनिंग केंद्र के एक निश्चित ब्रांड के इलेक्ट्रिक स्पिंडल पैरामीटर
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मोटर चालित स्पिंडल को कार्य करने के लिए अक्सर विभिन्न मीडिया की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, स्पिंडल की एयर सीलिंग को प्राप्त करने के लिए संपीड़ित हवा को पेश करने की आवश्यकता होती है, स्पिंडल के इंटीरियर को ठंडा करने के लिए ठंडा पानी पेश किया जाना चाहिए, और उपकरण धारक की क्लैंपिंग को प्राप्त करने के लिए हाइड्रोलिक तेल को पेश किया जाना चाहिए। इसलिए, रोटरी जोड़ के मुख्य घटक को घूर्णन धुरी के पीछे के छोर पर माध्यम को पारित करने की आवश्यकता होती है। चित्र 2-27 वास्तविक रोटरी जोड़ को दर्शाता है।
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चित्र 2-27 वास्तविक रोटरी जोड़
रोटरी जोड़ का सिद्धांत चित्र 2-28 में दिखाया गया है। माध्यम स्थिर पाइपलाइनों P1 और P2 से होकर रोटरी जोड़ के घटक 2 में गुजरता है। घटक 2 स्थिर रहता है, और घटक 1 मुख्य शाफ्ट के साथ घूम सकता है। दोनों घटक 1 और 2 को साकार किया जा सकता है। माध्यम का मार्ग अच्छी सीलिंग सुनिश्चित कर सकता है। इस प्रकार के रोटरी जोड़ का व्यापक रूप से विभिन्न प्रकार के स्पिंडल में उपयोग किया जाता है। यह ध्यान देने योग्य है कि स्पिंडल के पिछले सिरे के ख़त्म होने के कारण, उपयोग की अवधि के बाद यह हिस्सा क्षतिग्रस्त हो जाएगा। यदि स्पिंडल में स्वयं एक बड़ा रनआउट है, तो यह घूमने वाले जोड़ की क्षति को तेज कर देगा।
