Типы шпинделей, применяемые в токарных станках

Сам по себе шпиндель токарного станка представляет собой вал с подшипниками, который устанавливается в специальную обойму. На конце этого вала может устанавливаться один из многих видов зажимных приспособлений для фиксации заготовки.

Между собой шпинделя можно разделить по типу привода (способ передачи крутящего момента от электродвигателя к шпинделю). Существуют всего три типа привода шпинделя:

1. Ременной тип передачи момента. Реализуется довольно просто, за счёт шкивов и, как правило, клиновидного ремня. Максимально простая конструкция, которая неприхотлива в эксплуатации и простая при ремонте. Из преимуществ стоить отметить наличие редукции и высокой скорости вращения, возможность изменять основные характеристики за счёт изменения диаметров шкива или замены электродвигателя. Так же за счёт отсутствия жесткой связи с двигателем, в случае столкновения подвижных элементов станка со шпинделем, сила удара не передается на электродвигатель. Это позволяет избежать дорогостоящего ремонта.

2. Многоступенчатый редуктор (коробка скоростей). Достаточно редкий тип привода шпинделя. Передача момента осуществляется за счёт шестеренок, что обеспечивает жесткую передачу момента. Основное преимущество такого типа привода - это возможность прямо «на ходу» изменять передаточное число, а следом и крутящий момент шпинделя. Поскольку подобное решение больше подходит для тяжелой обработки, то крутящий момент на шпинделе получается очень большой. Из недостатков можно отметить невозможность бесступенчатой регулировки оборотов на всём диапазоне и низкую частоту вращения шпинделя. Так же за счёт определенных сложностей конструкции, имеет высокую стоимость.

3. Мотор-шпиндель. На данный момент является наиболее универсальным вариантом, и все чаще встречается среди азиатского оборудования. По своей сути мотор-шпиднель это электродвигатель, где роль статора играет обойма шпинделя, а роль ротора сама труба шпинделя. В зависимости от конструкции такой шпиндель может иметь, как и высокие обороты, так и высокий крутящий момент. Главным недостатком является конструктивная сложность. Ремонт подобного шпинделя будет стоить очень дорого, по сравнению с прочими типами, так как нет возможности поменять отдельно электродвигатель или шпиндель. Чаще всего замена происходит полностью всего узла.

Подводя итог можно отметить, что ременной тип передачи и мотор-шпиндель получили наибольшее распространение за счёт своей универсальности и конструктивной простоты. Многоступенчатые редукторы являются чуть более дорогим решением. В основном применяются на больших токарных станках, где необходимо обрабатывать заготовки большого диаметра, так как для обработки потребуется больше крутящего момента, а иного пути достичь его просто нет.