現代の工作機械で一般的に使用されている内蔵高速スピンドルは、モーターのステーターとローターがスピンドル内に配置され、限られたスペースでオイル、ガス、水、電気を統合するハイテク統合スピンドル設計です。不安定な要素も統合されているため、技術レベルは比較的高いですが、この設計により効率と精度が向上し、スピンドルの振動と騒音が低減されます。高速スピンドルは加工時の切削速度と送り速度が高く、加工時間が短縮され、生産効率が向上します。同時に、内蔵スピンドルは剛性が高く、振動条件が小さいため、完成したワークピースは加工形状精度と表面粗さにおいて優れた性能を発揮します。
さらに、内蔵スピンドルには次の機能があります。
1. 高剛性ベアリング構成：ビルトインスピンドルには通常、高剛性ベアリングが装備されており、切削精度が向上し、ワークピースの表面粗さが低減されます。
2. 低騒音・低振動：スピンドル内にモーターローターが構成されているため、ビルトインスピンドルでは低騒音・低振動を実現できます。
3. 環境汚染が少ない：内蔵スピンドルの設計により、潤滑油の環境への拡散が低減され、環境への汚染が軽減されます。
4. 豊富なバリエーション、統合されたデザイン：内蔵スピンドルは通常、統合設計を採用しており、生産サイクルを短縮し、メンテナンスコストを削減できます。
5. 高速動作：内蔵スピンドルは通常、15,000 rpm、18,000 rpm、さらには 30,000 rpm などのより高い速度に達することができます。加工機のニーズに応じて、さまざまなレベルの速度を選択できます。
ビルトインスピンドルを理解するための5つの基本ガイドライン
1.速度範囲：工作機械の動作中、速度範囲の選択は処理効率と品質を確保するために重要です。異なる材料や処理要件では異なる速度が必要になる場合があります。そのため、速度範囲の広い組み込みスピンドルを選択すると、さまざまな処理ニーズを満たすための操作の柔軟性が向上します。たとえば、硬い材料を加工する場合は低速が必要になる場合がありますが、柔らかい材料を加工する場合は高速が必要になる場合があります。そのため、広い速度範囲を備えた内蔵スピンドルは、さまざまな加工要件を満たし、生産効率を向上させることができます。
2. 出力とトルク：スピンドルの出力とトルクは、加工効率と品質に直接影響します。高出力、高トルクの内蔵スピンドルにより、短時間で大量の加工作業を完了でき、より硬い材料も処理できます。例えば、深穴加工や大口径穴あけ加工を行う場合、十分な切削力を得るために高トルクのスピンドルが必要であり、高速フライス加工や穴あけ加工を行う場合、切削効率を確保するために高出力のスピンドルが必要となります。
3.剛性: スピンドルの剛性は、切削力を受けたときの安定性を指します。剛性スピンドルは、切削中の精度を確保し、ワークピースの表面粗さを低減します。ビルトインスピンドルを選択する際には、材質、構造設計、製造プロセスなどの要素を考慮する必要があります。これらはすべて、スピンドルの剛性に影響します。たとえば、高強度鋼で作られた組み込みスピンドルは、合理的な構造設計、精密機械加工、熱処理が施されており、通常、構造設計が単純で、精密機械加工や熱処理が施されていない普通の鋼で作られたスピンドルよりも剛性が優れています。
4.熱安定性：スピンドルの熱安定性とは、長期運転後の温度安定性を指します。熱安定性に優れたスピンドルは、切断精度に影響を与えず、また、長期間の運転後に過度の温度によって機械が過熱することもありません。ビルトインスピンドルを選択する際には、放熱設計や材質の熱伝導率などの要素を考慮する必要があります。
5. 寿命とメンテナンスコスト: スピンドルの寿命とメンテナンスコストは、スピンドルを選択する際に考慮すべき重要な要素です。寿命が長く、メンテナンスコストが低いスピンドルは、ユーザーのメンテナンスおよび交換コストを大幅に節約できます。ビルトインスピンドルを選択する際には、耐久性、保守性、交換部品の価格などの要素を考慮してください。
