اسپیندل چیست و چه نقشی در دستگاه سی ان سی دارد؟

ماشین آلات از اجزای مختلفی تشکیل می‌شوند و هر جزء و قطعه نقش مهمی در عملکرد دستگاه دارند. یکی از ماشین آلات پیشرفته و مهم در صنعت چوب و فلز CNC می‌باشد که در ابعاد و قدرت‌های مختلف با امکانات متفاوت تولید می‌گردد. یکی از اجزای مهم سی ان سی، اسپیندل نام دارد؛ اکثر افرادی که در کارگاه های خود از سی ان سی استفاده می‌کنند حتما با اسپیندل در حد مختصر و حتی بسیار حرفه‌ای آشنا هستند. علاوه بر سی ان سی کاران باید مهندسین و صنعت کاران تولید انواع CNC نیز به طور کامل با ویژگی و شرایط استفاده از اسپیندل آگاه باشند. در این مقاله قصد داریم در ابتدا با اسپیندل، سپس با نقش آن در راه اندازی سی ان سی و انواع آن آشنا شویم؛ در نهایت نیز نکات مهمی در رابطه با راه‌اندازی اسپیندل در اختیارتان قرار دهیم. 

اسپیندل چیست؟

اسپیندل در لغت به معنی چرخنده می‌باشد و به این دلیل محورهایی که در دستگاه ها به دور خود می‌چرخند را اسپیندل می‌نامند. اما اسپیندل در دستگاه سی ان سی چه نقشی دارد؟ اسپیندل در سی ان سی یک موتور است که وظیفه انتقال الکتروموتورها و چرخاندن فرز در آن را بر عهده دارد. لازم به ذکر است که با تنظیم فرکانس برقی که وارد می‌شود می‌توان سرعت اسپیندل را کم و زیاد نمود. اسپیندل علاوه بر وظیفه انتقال حرکت الکتروموتورها یک وظیفه دیگر که نگه داشتن ابزار برشی می‌باشد را بر عهده دارد. سرعت اسپیندل و میزان فرکانس راه اندازی آن در دستگاه های مختلف متفاوت می‌باشد و اینورتر نقش کنترل و تغییر فرکانس آن را بر عهده دارد. اسپیندل در مدل های مختلف تولید می‌شود که در ادامه به انواع اسپیندل اشاره می کنیم:

• اسپیندل تسمه ای
• اسپیندل کوپل مستقیم
• اسپیندل گیربکسی
• اسپیندل یکپارچه

اسپیندل تسمه ای

یکی از مدل‌های اسپیندل با نام اسپیندل تسمه ای در صنعت خوانده می‌شود. اسپیندل تسمه ای به صورتی طراحی شده است که نیرو از طریق یک تسمه از موتور به اسپیندل منتقل می‌شود. اسپیندل تسمه ای هزینه نگهداری زیادی نمی‌خواهد و قیمت آن نیز نسبت به مدل های دیگر پایین‌تر می‌باشد. 

اسپیندل کوپل مستقیم

در اسپیندل کوپل مستقیم، نیرو با کمک کوپلینگ از موتور به اسپیندل منتقل می‌شود. اسپیندل کوپل مستقیم نسبت به سایر اسپیندل ها از مقاومت و دوام بیشتری برخوردار است همچنین این مدل اسپیندل صدای کمتر و دقت بیشتری نیز دارد.

اسپیندل گیربکسی

اسپیندل گیربکسی پر سر و صداترین نوع اسپیندل محسوب می‌شود و چرخ دنده های آن با گشتاور بالا و سرعت پایین حرکت می‌کنند. لازم به ذکر است که اسپیندل گیربکسی برای کارهای سنگین و اموری که براده برداری با حجم زیاد صورت می‌گیرد و با سرعت بالا انجام نمی‌شوند مورد مناسبی می‌باشد.

اسپیندل یکپارچه

اسپیندل یکپارچه سر و صدا و مصرف انرژی کمتری نسبت به مدل های دیگر اسپیندل را دارا می‌باشد. در اسپیندل یکپارچه، یک موتور سنکرونی یا غیر سنکرونی بین بلبرینگ ها در جلو یا عقب اسپیندل به صورت یکپارچه قرار گرفته است.

اجزای اسپیندل

همان‌طور که تا این لحظه در مورد کاربرد اسپیندل و مدل‌های مختلف آن صحبت کردیم بدون شک متوجه شده‌اید که اسپیندل با توجه به نقش مهمی که دارد از اجزای مختلفی تشکیل شده است که به شرح زیر می‌باشند:

• فلنج اتصال
• وروردی ابزار
• سیستم خنک کننده
• روتور
• نگهدارنده ابزار

فلنج اتصال

فلنج برای اتصال اسپیندل به ستون دستگاه به کار می‌رود و نقش نگهدارنده اسپیندل را ایفا می‌کند. لازم به ذکر است که فلنج اتصال به واسطه پیچ به آربور سی ان سی وصل می‌شود که نقش مهمی در جلوگیری از لرزش اسپیندل و حرکت آن در طول آربور را ایفا می‌کند.

ورودی ابزار

ورودی ابزار در واقع محل اتصال قسمت حرکتی به اسپیندل می‌باشد و واسطه ارتباطی بین اسپیندل و دستگاه سی ان سی است. 

سیستم خنک کننده

با توجه به سرعت چرخش بالای ابزارهای برش، حرارت و دما نیز بالا می‌رود و موجب آسیب های جدی و پایین آمدن عملکرد دستگاه می‌شود. برای حل این مشکل بر روی اسپیندل سیستم خنک کننده نصب می‌گردد و سیستم خنک کننده برای اسپیندل در دو نوع هوا خنک و آب خنک تولید می‌گردد. در نوع هوا خنک با حرکت چرخشی فنی که بر روی اسپیندل نصب شده است دمای آن کاهش می‌یابد و در سیستم آب خنک، با گردش آب خنک در اطراف پوسته اسپیندل، حرارات به آب منتقل می‌شود و دستگاه خنک می‌گردد.

روتور

یکی دیگر از اجزای اسپیندل، روتور نام دارد. روتور بخش چرخش و گردشی دستگاه محسوب می‌شود. لازم به ذکر است که روتور به بخش نگهداری ابزار متصل می‌باشد.

نگهدارنده ابزار

نگهدارنده ابزار همان طور که از نامش مشخص است محل مخصوصی برای نگه داشتن ابزار برشی است. بخش نگهدارنده ابزار متناسب با نوع ابزار برشی تولید می‌شود که امکان تغییر مدل آن متناسب با مدل ابزارهای برشی نیز وجود دارد.

روش نصب اسپیندل 

اسپیندل ها موتورهای دور بالایی هستند که برق شهری برای آن‌ها مناسب نمی‌باشد و برای به کار انداختن آن ها یا به اصطلاح Run کردن آن ها باید از درایو استفاده نمود. برای نصب اسپیندل باید مرحله اول Jog شود یا فرکانس جاگ تنظیم شود. جاگ به معنی تنظیم فرکانس در اینورتر می‌باشد و نخستین مرحله در نصب اسپیندل این است که آن را جاگ نماییم و برای جاگ کردن همان طور که در لغت به معنای آهسته دویدن است از فرکانس پایین استفاده نماییم. پس از این که در مرحله اول با فرکانس جاگ مطمئن شدید که اسپیندل سالم است با توجه به نوع اسپپیندل، فرکانس را بالا برده تا اسپیندل راه اندازی شود. نکته مهم دیگر در زمان نصب اسپیندل توجه به جهت فلش ترسیم شده بر روی آن است و اگر خلاف جهت آن نصب گردد خنک کاری اسپیندل انجام نمی‌شود و دستگاه آسیب می‌بیند. پس دو مورد مهم در هنگام نصب اسپیندل وجود دارد که یکی از آن ها نصب در جهت فلش ترسیم شده می‌باشد و دیگری راه اندازی اسپیندل با فرکانس مشخص شده، زیرا راه اندازی با فرکانش پایین یکی از دلایل آسیب دیدن اسپیندل است.