cấu tạo trục chính spinlde không chổi than
Trục chính (spindle) không chổi than, còn gọi là trục chính BLDC (Brushless DC Motor), là một thành phần quan trọng trong máy CNC và các máy công cụ khác, được sử dụng để quay dao cắt với tốc độ cao và độ chính xác. Dưới đây là cấu tạo và các thành phần chính của trục chính không chổi than:
Cấu tạo của Trục chính (Spindle) Không Chổi Than
- Stator (Phần đứng yên):
- Cuộn dây (Windings): Được quấn quanh lõi sắt, tạo ra từ trường khi có dòng điện chạy qua.
- Lõi sắt (Iron Core): Tăng cường từ tính tạo ra bởi cuộn dây.
- Rotor (Phần quay):
- Nam châm vĩnh cửu (Permanent Magnets): Được gắn trên rotor, tạo ra từ trường cố định tương tác với từ trường của stator.
- Trục quay (Shaft): Gắn với rotor, truyền chuyển động quay ra bên ngoài.
- Vỏ (Housing):
- Vỏ ngoài (Outer Housing): Bảo vệ các bộ phận bên trong và giúp tản nhiệt.
- Cánh tản nhiệt (Cooling Fins): Giúp tản nhiệt trong quá trình hoạt động, thường được tích hợp trên vỏ ngoài.
- Ổ đỡ (Bearings):
- Ổ bi (Ball Bearings): Giúp rotor quay mượt mà và giảm ma sát.
- Vòng đệm (Seals): Bảo vệ ổ bi khỏi bụi và tạp chất.
- Cảm biến Hall (Hall Sensors):
- Được sử dụng để phát hiện vị trí của rotor, giúp điều khiển tốc độ và vị trí chính xác của động cơ.
- Bộ điều khiển động cơ (Motor Controller):
- Bộ điều khiển ESC (Electronic Speed Controller): Điều khiển tốc độ và hướng quay của trục chính bằng cách thay đổi tần số và pha của dòng điện cấp vào cuộn dây.
- Mạch điều khiển (Control Circuit): Có thể kết nối với phần mềm điều khiển CNC để điều chỉnh tốc độ và hoạt động của trục chính.
- Đầu kẹp (Collet/Chuck):
- Đầu kẹp dao (Tool Holder): Giữ chặt dao cắt hoặc mũi khoan. Thường có thể thay đổi kích thước để phù hợp với các loại dao cắt khác nhau.
- Cơ cấu siết chặt (Clamping Mechanism): Có thể là cơ cấu siết bằng tay hoặc cơ cấu tự động.
Nguyên lý hoạt động
- Nguồn điện: Cung cấp điện áp cho bộ điều khiển động cơ (ESC).
- Điều khiển dòng điện: Bộ điều khiển ESC điều chỉnh dòng điện qua các cuộn dây của stator theo một trình tự nhất định, tạo ra từ trường xoay.
- Tương tác từ trường: Từ trường xoay của stator tương tác với từ trường của nam châm vĩnh cửu trên rotor, tạo ra lực quay rotor.
- Cảm biến Hall: Giúp xác định vị trí chính xác của rotor và điều chỉnh tần số và pha của dòng điện để duy trì tốc độ và hướng quay mong muốn.
- Trục quay: Trục quay (shaft) truyền chuyển động quay ra ngoài, nơi mà đầu kẹp dao giữ chặt dao cắt hoặc mũi khoan để thực hiện gia công.
Ưu điểm của Trục Chính Không Chổi Than
- Hiệu suất cao: Hiệu suất cao hơn so với động cơ có chổi than do giảm ma sát.
- Tuổi thọ dài: Không có chổi than, giảm hao mòn cơ học.
- Bảo dưỡng thấp: Ít cần bảo dưỡng hơn do không có chổi than cần thay thế.
- Điều khiển chính xác: Đáp ứng nhanh và điều khiển tốc độ chính xác nhờ cảm biến Hall và bộ điều khiển ESC.
Trục chính không chổi than là lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu tốc độ cao và độ chính xác, như trong các máy CNC mini 3 trục.