正しい CNC スピンドルを選択するにはどうすればよいでしょうか?

趣味のプロジェクトでも専門的な用途でも、CNC 加工で望ましい結果を得るには、適切なスピンドルまたはフライス加工ヘッドを選択することが重要です。

基本的なブラシはスピンドルプラスチック製のハウジングは、合板や柔らかいプラスチックを扱うような軽い作業には十分かもしれませんが、より要求の厳しい専門的な作業には不十分です。そのような場合、高品質のものに投資することがスピンドルパフォーマンスと寿命の両方にとって不可欠です。

プロ用スピンドルの重要性

信頼性と精度が最も重要となるプロの使用には、シンプルなブラシがスピンドル不十分です。これらのスピンドルは、頻繁に使用するとすぐに摩耗し、時には数時間で摩耗し、中程度の使用では最大6か月もつ場合があります。対照的に、プロ仕様のスピンドルブラシレス、誘導、インバータ制御で、セラミックベアリングと堅牢な金属製ハウジングを備えています。これらのコンポーネントは耐久性と一貫したパフォーマンスを保証するため、ダウンタイムや機器の故障がコストのかかる商用アプリケーションに適しています。

スピンドル速度と出力を理解する

スピンドル識別プレートに表示されている回転数（例：12,000、15,000、18,000、24,000、40,000 rpm）は、スピンドル常にこれらの最高速度で動作します。インバータを使用して速度を調整できますが、スピンドル出力はトルクと回転速度の積です。したがって、トルクを維持しながら速度を下げると、出力も比例して低下します。速度と出力の適切なバランスを見つけることは、最適な加工性能を得るために重要です。

制限事項と考慮事項

独身じゃないスピンドルあらゆるタスクに対応できます。高出力スピンドルは通常、ベアリングの直径が大きく、最大速度が制限されます。この制限は、ベアリングが大きいほど遠心力が大きくなり、ベアリング表面の圧力と熱が増加するためです。これらの影響を軽減するために、一部の高速スピンドルでは、スピンドルより軽いセラミックボールを使用します。ただし、スピンドル非常に高速 (例: 40,000 rpm) 向けに設計されたエンジンは、通常、より低い出力範囲に制限されます。

高速スピンドルは、アルミニウム、木材、複合材、ラミネートなどの材料に最適です。対照的に、低速スピンドルは、鋼、特にステンレス鋼、熱可塑性プラスチック、または HSS ドリルビットの使用に適しています。

適切なスピンドルパワーの選択

選択する際の主な要素スピンドルパワーは、フライスカッターと加工対象材料の最大直径です。例:

最大 5mm のカッターを備えたアルミニウム、プラスチック、木材、またはラミネートの場合、0.8kW スピンドル (24,000 rpm) で十分です。

最大 8mm のカッターの場合は、1kW スピンドルが推奨されます。

12mmまでのカッターには、3.3kWのスピンドルが適しています。

16mmまでのカッターには5.6kWのスピンドルが必要です。

鋼を加工する場合は、低回転数のスピンドル (15,000 ～ 18,000 rpm) を使用し、カッターのサイズに応じてスピンドルの電力を調整することをお勧めします。

10mmまでのカッターの場合は、3.3kWのスピンドルを使用してください。

12mmまでのカッターの場合は、5.6kWのスピンドルを使用してください。

16mmまでのカッターの場合は、7kWのスピンドルを使用してください。

20mmまでのカッターの場合は、10kWのスピンドルを使用してください。

鋼鉄に穴を開ける場合、低速で十分なトルクを維持するために、より強力なスピンドルが必要です。たとえば、18,000 rpm で動作する 5.6kW のスピンドルは、2000 rpm では 0.6kW しか提供できず、一部の作業には不十分な場合があります。

結論

正しい選択スピンドル CNCマシンの性能は、趣味人にもプロにも重要です。趣味人用のスピンドルは軽作業には適しているかもしれませんが、プロ仕様のスピンドルは商業用途に必要な耐久性と精度を備えています。スピンドル速度、パワー、加工する材料は、情報に基づいた決定を下すための鍵となります。適切な選択とメンテナンスにより、プロ仕様スピンドル最大 10 年間信頼性の高いサービスを提供できるため、本格的な機械工にとっては価値のある投資となります。