Elektrowrzeciona - informacje podstawowe

Elektrowrzeciona znajdują zastosowanie głównie w obróbce drewna i materiałów drewnopodobnych, jak też metali lekkich (przede wszystkim aluminium), tworzyw sztucznych, kompozytów, granitu, szkła itd. Szeroki wybór elektrowrzecion z naszej oferty pozwala na wybór urządzenia z optymalną mocą obrotową, która zapewnia najlepsze warunki pracy oraz niezawodne działanie. Maszyny zostały wyposażone w płynną regulację prędkości obrotowej. Proponowane przez nas elektrowrzeciona posiadają także bardzo dobre parametry techniczne.

W wyborze elektrowrzeciona decydują następujące czynniki:

1. Moc i maksymalna prędkość obrotowa.
2. Rodzaj obróbki (frezowanie, wiercenie, cięcie itd.).
3. Rodzaj obrabianego materiału.
4. Rodzaj stosowanych narzędzi (trzpieniowe, tarczowe).
5. Rodzaj aplikacji elektrowrzeciona i sposób wymiany narzędzi (maszyny proste, CNC).
6. Rodzaj zasilania (220, 380, 220/380V).
7. Sposób chłodzenia wrzeciona (powietrzem, wodą, sprężonym powietrzem).
8. Rodzaj i  sposób ułożyskowania w zależności od wypadkowej obciążeń wału silnika i stosowanych prędkości obrotowych.

Znamionowa moc i prędkość obrotowa podane są na tabliczce znamionowej elektrowrzeciona. Parametry te zależą od obrabianego materiału, wydajności obróbki, rodzaju maszyny oraz rodzaju stosowanych narzędzi, np. węglikowych, diamentowych, HSS itp. – tarczowych lub trzpieniowych.

Elektrowrzeciona mają zastosowanie przede wszystkim w obróbce drewna i materiałów drewnopodobnych, metali lekkich, głównie aluminium, tworzyw sztucznych, a także kompozytów, granitu, szkła itd. Zalecane prędkości znamionowe 18000/24000obr/min i więcej.

Do obróbki stali miękkich, w tym również nierdzewnych, zaleca się stosować wrzeciona „niskoobrotowe” max 12000obr/min wraz z nadmiarem mocy znamionowej elektrowrzeciona. Przy wysokich obrotach, tj. 24000obr/min i wyżej, zaleca się, aby narzędzia były wyrównoważone dynamicznie – dotyczy to szczególnie głowic frezarskich i pił tarczowych. Także wyrównoważone powinny być nakrętki mocujące typu ER, chwyty ISO i HSK. Tulejki zaciskowe ER powinny być zgodne z normą DIN6499-B.

W tabeli podano orientacyjny dobór mocy wrzecion w zależności od średnicy narzędzi trzpieniowych dla prędkości obrotowych 18000/24000obr/min:

Moc (kW)              Śred. robocza/śred. max             Tulejka mocująca

do 0.4                           3/6                                           ER11

0.75-0.8                        6/12                                         ER20

1.0-1.1                            8/16                                         ER25

2.0-2.2                          10/16                                        ER25

3.3                                 12/20                                  ER25/ER32

5.6 i pow.                      20/20                                  ER25/ER32

W zasadzie wszystkie elektrowrzeciona pracują z falownikami (przemiennikami częstotliwości), bowiem częstotliwość pracy tych silników jest przeważnie pow. 50Hz. Falownik pozwala na obniżenie częstotliwości znamionowej do niezbędnej w procesie obróbki prędkości obrotowej. Dolna granica częstotliwości nie powinna powodować utraty mocy i momentu obrotowego. Schodzenie poniżej dolnego progu grozi ponadto przegrzaniem silnika, a w rezultacie spaleniem jego uzwojeń. W praktyce oznacza to, aby min częstotliwość nie była niższa od 50% częstotliwości znamionowej. Oczywiście zależy ona od nadmiaru mocy silnika w stosunku do zapotrzebowania w procesie obróbki (można zejść niżej), rodzaju chłodzenia (przy wodnym bądź wspomaganiu sprężonym powietrzem – także można zejść nieco niżej).

Elektrowrzeciona o mocy do 2.2kW najlepiej dobierać z zasilaniem 220/380V, gdyż mogą one pracować z falownikami z zasilaniem 1-fazowym (zawsze tańsze) jak i 3-fazowym, a zatem są bardziej uniwersalne. Sposób podłączenia podany jest w instrukcji obsługi, dołączanej do każdego elektrowrzeciona. W instrukcji podane są także warunki gwarancji.

Dobór i ustawienie falownika powinno być zgodne z parametrami podanymi na tabliczce znamionowej silnika. Prąd znamionowy podczas pracy wrzeciona nigdy nie może być przekroczony i musi być kontrolowany.

Do współpracy z elektrowrzecionami nadają się falowniki U/f jak i sensorless vector produkcji znanych firm. Te drugie pozwalają na uzyskanie szerszego zakresu mocy i momentu obrotowego stosunku do prędkości obrotowej. Zalecane są przemienniki z wbudowanym filtrem RFI, z funkcją autotuningu silnika, z wbudowanym potencjometrem, zabezpieczeniem temperaturowym oraz automatycznym restartem w przypadku awarii. Powszechnie falowniki powinny być zabudowane w szafkach o stopniu ochrony IP54 wraz z dławikiem, rezystorem hamowania itd., tak aby nie były narażone na zanieczyszczenia środowiska, w którym pracują.

Należy zwrócić uwagę na jakość stosowanych narzędzi oraz ich stan zużycia i zabrudzenia. Dotyczy to także tulejek zaciskowych, gdyż ich zużycie, stopień zabrudzenia mogą powodować pękanie narzędzi trzpieniowych. Szczególnie dotyczy to narzędzi trzpieniowych pełnowęglikowych, które stosunkowo szybko „wycierają” powierzchnię wewnętrzną tulejki. Objawem tego jest pękanie narzędzi u nasady czoła nakrętki w odległości ok. 0.5cm od jej czoła.

W przypadku stosowania głowic frezarskich, istotne jest ich wyrównoważenie dynamiczne, szczególnie gdy ich masa bądź średnica jest duża. Głowice te powinny być także wyważane po każdym ostrzeniu bądź wymianie ostrzy.

Przed każdorazowym rozpoczęciem pracy wrzeciono powinno być "rozgrzewane" na biegu bez obciążenia na ok. 50Hz częstotliwości znamionowej prze kilka-kilkanaście minut, dzięki czemu żywotność silnika (łożysk) będzie większa.

Po zakończeniu pracy należy narzędzie „odmocować”, a tulejkę zaciskową i otwór stożkowy wewnątrz wału przedmuchać sprężonym powietrzem.

Należy zwracać uwagę na drożność kanałów chłodzących silnika oraz stan wentylatora, którego „skrzydełka” mogą ulec destrukcji, szczególnie w przypadkach pracy wrzecion w trudnych warunkach środowiskowych. Wówczas należy bezwzględnie wymienić je na nowe.