Quando scelgono un centro di lavoro CNC, molti acquirenti prestano molta attenzione alla velocità del mandrino, alla potenza del motore del mandrino, alle dimensioni del piano di lavoro e alla rigidità della macchina. Tuttavia, una configurazione importante viene spesso fraintesa:
Dovresti aggiungere un radiatore dell'olio al tuo mandrino?
La risposta non è sempre sì. Dipende dalla velocità del mandrino, dal tempo di lavorazione, dal carico di taglio, dalla potenza del motore e dalla struttura complessiva della macchina. Per alcune applicazioni di lavorazione generali, un radiatore dell'olio del mandrino è solo un aggiornamento opzionale. Per la lavorazione ad alta-velocità, può diventare una configurazione importante per la stabilità della macchina-a lungo termine.
Noi di GreatCNC Machine aiutiamo i clienti a scegliere le configurazioni delle macchine CNC in base alle reali esigenze di lavorazione, non solo in base a specifiche interessanti.
Cosa fa un radiatore dell'olio del mandrino?
Un radiatore dell'olio del mandrino viene utilizzato per controllare la temperatura del sistema di lubrificazione o di raffreddamento del mandrino. Durante la lavorazione, il mandrino genera calore a causa dell'alta-velocità di rotazione, dell'attrito dei cuscinetti e dei lunghi orari di lavoro.
Se la temperatura del mandrino non è controllata bene, potrebbe influire:
- Durata del cuscinetto del mandrino
- Precisione della lavorazione
- Finitura superficiale
- Stabilità termica
- Affidabilità della macchina-a lungo termine
Per i centri di lavoro CNC ad alta-velocità, il controllo della temperatura del mandrino è particolarmente importante. Quando il mandrino funziona ad alta velocità per un lungo periodo, il calore può causare dilatazione termica e ridurre la consistenza della lavorazione.
È necessario un radiatore dell'olio per mandrini da 5.000–6.000 giri/min?
Per molte applicazioni di lavorazione generale, se il mandrino normalmente funziona al di sotto di 5.000 o 6.000 giri al minuto, un radiatore dell'olio di solito non è un requisito rigoroso.
Questo tipo di macchina viene comunemente utilizzata per:
- Lavorazione generale di pezzi in acciaio
- Lavorazione base stampo
- Lavorazione della ghisa
- Fresatura, foratura e maschiatura regolari
- Taglio a velocità da bassa-a-media
In questi casi, il mandrino solitamente non funziona ad alta velocità per un lungo periodo. Il carico termico è più gestibile. Quindi aggiungere un radiatore dell'olio è più un miglioramento che una configurazione-indispensabile.
Se l'acquirente dispone di un budget limitato, potrebbe essere meglio investire prima in configurazioni più importanti della macchina, come rigidità della macchina, qualità della guida, qualità delle viti a ricircolo di sfere, struttura del mandrino, sistema CNC e prestazioni del servo.
Per molti standardcentri di lavoro verticali, se il cliente lavora principalmente pezzi ordinari con velocità del mandrino basse o medie, un radiatore dell'olio può essere opzionale.
Quando dovresti aggiungere un radiatore dell'olio?
Un radiatore dell'olio diventa più importante quando il mandrino lavora a una velocità più elevata per lungo tempo.
Se la tua macchina funziona spesso a più di 8000 giri al minuto, dovresti prendere seriamente in considerazione un radiatore dell'olio. Se si sceglie un mandrino da 10.000 giri/min, solitamente consigliamo di aggiungere direttamente un radiatore dell'olio.
Per un mandrino ad azionamento diretto-da 12.000 giri/min, soprattutto quando la macchina è dotata di refrigerante-mandrino passante, normalmente è necessario includere un radiatore dell'olio come parte della configurazione della macchina.
Questo perché i mandrini ad alta-velocità generano più calore. I cuscinetti del mandrino funzionano anche in condizioni più impegnative. Senza un buon controllo della temperatura, il mandrino potrebbe andare incontro a prestazioni termiche instabili, durata ridotta dei cuscinetti e minore precisione di lavorazione nel tempo.
Per i clienti che necessitano di una velocità del mandrino più elevata e di una migliore finitura superficiale, acentro di lavoro ad alta-velocitàè solitamente una scelta migliore rispetto al semplice aggiornamento di una macchina standard senza considerare la struttura completa.
Applicazioni tipiche che richiedono il raffreddamento dell'olio del mandrino
Un radiatore dell'olio è più adatto per le seguenti situazioni di lavorazione:
Lavorazione-ad alta-velocità a lungo termine
Se il mandrino gira spesso sopra gli 8000 giri/min, il controllo della temperatura diventa più importante. Un radiatore dell'olio aiuta il mandrino a rimanere stabile durante i lunghi cicli di lavorazione.
Configurazione mandrino da 10.000 giri/min o 12.000 giri/min
Per i mandrini da 10.000 e 12.000 giri/min, in particolare quelli ad azionamento diretto-, in genere si consiglia il raffreddamento del mandrino. Questi mandrini sono progettati per una velocità più elevata e una migliore stabilità termica.
Attraverso-applicazioni di refrigerante per mandrini
Le macchine con refrigerante-passante nel mandrino vengono spesso utilizzate per la foratura-di fori profondi, la lavorazione ad alta-velocità e una migliore evacuazione dei trucioli. Queste applicazioni richiedono solitamente una migliore stabilità del mandrino, quindi un radiatore dell'olio è più adatto.
Requisiti di lavorazione meccanica di precisione e finitura superficiale
Se il cliente necessita di una tolleranza stabile, di una migliore qualità della superficie o di cicli di lavorazione lunghi, il controllo della temperatura del mandrino diventa più prezioso. Un radiatore dell'olio può aiutare a ridurre l'influenza del calore sulla precisione della lavorazione.
Non solo aumentare la potenza del motore principale
Alcuni acquirenti ritengono che aumentare la potenza del motore principale sia il modo più semplice per migliorare la capacità di taglio. Ad esempio, una macchina VMC può essere dotata di serie di un motore mandrino da 11 kW e alcuni clienti potrebbero voler aggiornarlo a15kW.
Un motore più grande può fornire:
- Coppia più elevata
- Maggiore capacità di taglio
- Migliori prestazioni nella fresatura pesante
- Più potenza per materiali difficili
Tuttavia, questo aggiornamento porta anche nuovi problemi.
Quando il motore principale diventa più grande, anche il peso della testa del mandrino può aumentare. Il sistema del mandrino deve sopportare un carico maggiore. Anche il carico sull'asse Z- aumenterà. Ciò significa che la vite a ricircolo di sfere, i cuscinetti e il servosistema funzioneranno sotto una pressione maggiore.
Pertanto l'aggiornamento da 11 kW a 15 kW non deve essere trattato come un semplice aggiornamento del motore. Dovrebbe essere trattato come un aggiornamento completo della configurazione della macchina.
Il motore più grande dovrebbe corrispondere a una maggiore rigidità del mandrino
Se la potenza del motore principale viene migliorata, anche la rigidità del mandrino dovrebbe essere migliorata.
Ad esempio, una struttura del mandrino più robusta con 5 o 6 cuscinetti potrebbe essere più adatta per una maggiore potenza del motore. Ciò aiuta il mandrino a gestire una maggiore forza di taglio e migliora la distribuzione del carico.
Altrimenti, la macchina potrebbe avere un motore grande ma un problema al mandrino debole.
Il motore ha più potenza, ma la struttura del mandrino non può supportare completamente il carico maggiore. Ciò può comportare vibrazioni, un'usura più rapida dei cuscinetti, una minore stabilità della lavorazione e una minore durata del mandrino.
Una buona configurazione della macchina CNC dovrebbe sempre corrispondere a:
- Potenza del motore
- Struttura del fuso
- Disposizione dei cuscinetti
- Rigidità della macchina
- Carico sull'asse Z-
- Sistema di raffreddamento
- Applicazione di taglio
Per comprendere meglio i tipi e le strutture dei mandrini, puoi leggere la nostra guida: Diversi tipi di mandrini CNC.
Perché può essere necessaria una bombola per il bilanciamento dell'azoto
Quando il motore del mandrino diventa più pesante, aumenta anche il carico sull'asse Z-. Un carico maggiore sull'asse Z- significa che la vite a ricircolo di sfere e i cuscinetti devono sostenere un peso maggiore durante il movimento della macchina.
Se il carico dell'asse Z- è troppo elevato, potrebbe causare:
- Riscaldamento vite a ricircolo di sfere
- Riscaldamento dei cuscinetti
- Carico del servo più elevato
- Usura meccanica più rapida
- Vita utile della macchina più breve
In questa situazione, è possibile aggiungere una bombola di bilanciamento dell'azoto per ridurre il carico sull'asse Z-.
La bombola di bilanciamento dell'azoto funziona come un sistema di contrappesi. Aiuta a sostenere la testa del mandrino e riduce il carico sul sistema di trasmissione dell'asse Z-.
Ad esempio, dopo aver aggiornato il motore principale, il carico sull'asse Z- potrebbe diventare troppo elevato. Senza un adeguato bilanciamento, il carico può raggiungere un livello elevato durante il movimento. Dopo aver aggiunto e regolato la bombola di bilanciamento dell'azoto, il carico sull'asse Z- può essere ridotto in modo significativo.
Ciò aiuta la vite a ricircolo di sfere e i cuscinetti a funzionare in modo più fluido, riduce la generazione di calore e prolunga la durata della macchina.
Il radiatore dell'olio, la potenza del motore e il carico dell'asse Z- dovrebbero essere considerati insieme
Quando si seleziona un centro di lavoro CNC, gli acquirenti non dovrebbero considerare solo una configurazione.
- Un mandrino ad alta-velocità potrebbe richiedere un radiatore dell'olio.
- Un motore più grande potrebbe richiedere un mandrino più potente.
- Una testa del mandrino più pesante potrebbe richiedere una bombola di bilanciamento dell'azoto.
- Una configurazione di taglio più forte potrebbe richiedere una migliore rigidità della macchina.
- Queste parti sono collegate.
Se una parte viene aggiornata ma il resto della macchina non è adeguato, le prestazioni finali potrebbero non essere ideali. Ad esempio, se un cliente aggiorna solo il motore da 11 kW a 15 kW ma non aggiorna la struttura del mandrino o il sistema di bilanciamento dell'asse Z-, la macchina potrebbe dover affrontare un carico maggiore, più calore e un'usura più rapida.
Questo è il motivo per cui la scelta delle macchine CNC professionali dovrebbe concentrarsi sull’intero sistema e non solo su un parametro interessante.
Conclusione
Per le lavorazioni generiche e a bassa- velocità, non è sempre necessario un radiatore dell'olio. Se il mandrino funziona principalmente al di sotto di 5.000–6.000 giri/min, spesso si tratta di una configurazione opzionale.
Per la lavorazione ad alta-velocità, in particolare applicazioni con mandrino a 8.000 giri/min, 10.000 giri/min o 12.000 giri/min, si consiglia vivamente un radiatore dell'olio. Aiuta a controllare la temperatura del mandrino, a proteggere i cuscinetti del mandrino e a migliorare la stabilità della lavorazione a lungo termine-.
Tuttavia, gli acquirenti non dovrebbero concentrarsi solo sul radiatore dell'olio. Le prestazioni della macchina CNC dipendono dal sistema completo. La velocità del mandrino, la potenza del motore, la struttura dei cuscinetti, il carico dell'asse Z-, il bilancio dell'azoto e la rigidità della macchina dovrebbero essere considerati tutti insieme.
Se non sei sicuro di quale configurazione sia adatta alle tue esigenze di lavorazione, puoi contattare GreatCNC Machine per un consiglio pratico sulla selezione della macchina.
