Fanuc AC сервомотор A06B-1404-B100 A06B1404B100 AO6B-14O4-B1OO

Fanuc A06B-1404-B100 | AC-сервошпиндельный двигатель серии Alpha i AII 2/10000 — 2,2–3,7 кВт, с фланцевым креплением, внутренний двигатель (IM), заднее охлаждение

Номер детали: A06B-1404-B100

Тип: AC Spindle Motor

Серия: Alpha i (αi)

Модель: AII 2 / 10000

Конфигурация: Фланцевое крепление, внутренний двигатель (IM), охлаждение с задним отводом воздуха

Диапазон скоростей: 1500–10000 об/мин

Состояние: Новый / Восстановленный / Излишки

Обзор

AC-сервошпиндельный двигатель Fanuc A06B-1404-B100 относится к серии Alpha i от Fanuc — модель AII2/10000 — сконфигурирован как внутренний двигатель с фланцевым креплением и охлаждением с задним отводом воздуха. С номинальной непрерывной мощностью 2,2 кВт, возрастающей до 3,7 кВт при кратковременных и периодических рабочих циклах, и рабочим диапазоном скоростей от 1500 до 10000 об/мин, это компактный высокоскоростной шпиндельный двигатель, созданный для нужд токарных центров с ЧПУ, компактных обрабатывающих центров и многофункциональных платформ с ЧПУ, где производительность шпинделя напрямую определяет производительность резки и качество деталей.Конфигурация внутреннего двигателя — обозначенная как IM — отличает этот вариант от стандартной версии того же двигателя с гладким валом. Вместо привода шпинделя через ременную, муфтовую или зубчатую передачу, двигатель IM интегрируется непосредственно в шпиндельную сборку станка.Ротор монтируется непосредственно на вал шпинделя, а статор встроен в корпус шпиндельной головки. Такая компоновка устраняет передаточные компоненты между двигателем и шпинделем, исключая связанный с ними люфт, вибрацию и механические потери в приводе.

AII2/10000 находится в нижней части диапазона мощности шпинделей Alpha i, где компактные станочные платформы требуют шпиндельного двигателя, который соответствует строгим размерным ограничениям, не жертвуя при этом максимальной скоростью, необходимой для высокопроизводительной обработки.

При 10000 об/мин двигатель поддерживает стратегии высокоскоростной резки, которые сокращают время цикла при обработке алюминия, легких сплавов и цветных металлов, а совместимость с трехфазным входом 110–220 В переменного тока делает его подходящим как для конфигураций с напряжением 200 В, так и для двухвольтовых приводов.

Ключевые характеристики

Параметр

Значение

S1 (2,2 кВт)

— это режим непрерывной работы — двигатель может поддерживать эту мощность неограниченно, не превышая своих тепловых пределов.

Это значение следует использовать, когда шпиндель работает на номинальной мощности в течение длительного времени, например, при торцевой обработке, нарезании резьбы или устойчивой обработке контуров.S2 и S3 (3,7 кВт)

представляют собой режимы периодической работы — S2 охватывает определенные кратковременные импульсы, а S3 — циклический режим работы с определенным соотношением времени включения/выключения. При фрезеровании, сверлении и токарной обработке, включающей чередование тяжелых и легких чистовых проходов или смены инструмента, шпиндель может использовать мощность 3,7 кВт в фазах тяжелой нагрузки без устойчивого теплового накопления.

Для применений в станках рейтинг S3 часто является более актуальным с точки зрения эксплуатации, поскольку большая часть производственной обработки включает циклическую нагрузку, а не постоянную тяжелую резку.Способность AII2/10000 выдавать 3,7 кВт в циклическом режиме обеспечивает эффективную мощность резки, превышающую то, что предполагает только номинальная мощность S1 на паспортной табличке.

Конфигурация внутреннего двигателя — почему IM меняет все

В традиционной ременной или прямой шпиндельной передаче двигатель расположен рядом со шпиндельной головкой или позади нее и соединен через трансмиссию.

Двигатель IM интегрирует электромагнитную сборку непосредственно в шпиндель: статор находится внутри литого корпуса шпиндельной головки, а ротор установлен на самом валу шпинделя. Трансмиссии нет — двигатель и шпиндель представляют собой единую механическую сборку.

Последствия этой интеграции проявляются в нескольких направлениях. Точность вращения улучшается, поскольку путь от команды крутящего момента до отклика шпинделя не имеет податливости, зацепления шестерен или растяжения ремня для поглощения. Скорость отклика шпинделя выше по той же причине.

Характеристики вибрации улучшаются, поскольку в системе меньше вращающихся масс и нет частот возбуждения, вызванных трансмиссией. Выше 5000 об/мин преимущества устранения биения ремня и дисбаланса муфты становятся все более значительными для качества чистоты поверхности.

Изменяется и контекст установки. Двигатель IM — это не автономный блок, устанавливаемый в моторном отсеке — он монтируется в шпиндельной головке как часть сборки шпинделя, с ротором, запрессованным или установленным на валу шпинделя, а статором — в посадочном отверстии корпуса. При обслуживании двигателя IM шпиндельная головка обычно разбирается для доступа к компонентам двигателя.

Это предъявляет требования к сервисной квалификации того, кто выполняет ремонт: предварительная нагрузка подшипников шпинделя, биение вала и выравнивание компонентов становятся частью объема работ по восстановлению двигателя.

Диапазон скоростей и рабочий диапазон 1500–10000 об/мин

Нижняя граница диапазона скоростей AII2/10000 в 1500 об/мин не является абсолютным минимумом — это скорость, ниже которой двигатель рассчитан на работу с постоянным крутящим моментом, а не с постоянной мощностью. Ниже 1500 об/мин крутящий момент остается на номинальном значении, но выходная мощность уменьшается пропорционально скорости.

Этот диапазон используется для низкоскоростных токарных операций, нарезания резьбы и циклов жесткого нарезания резьбы, где крутящий момент, а не мощность, является определяющим параметром.

В диапазоне от 1500 до 10000 об/мин двигатель работает в зоне постоянной мощности — усилитель шпинделя обеспечивает ослабление поля при увеличении скорости выше базовой, поддерживая номинальную выходную мощность во всем диапазоне скоростей.

При 10000 об/мин двигатель достигает максимальной рабочей скорости, которая обеспечивает требуемую поверхностную скорость для стратегий высокоскоростной обработки алюминия, латуни и других цветных материалов с использованием инструмента малого диаметра.

Датчик MZi, установленный на этом семействе двигателей, обеспечивает обратную связь по скорости и положению, которую использует усилитель шпинделя для регулирования скорости и поддержки функций ориентированной остановки и оси C (оси контура).

Ориентированная остановка — это функция, которая фиксирует шпиндель в определенном угловом положении для смены инструмента и загрузки заготовки; ось C преобразует шпиндель в управляемую ось позиционирования для интерполяции фрезерования и сложных циклов токарно-фрезерной обработки на многофункциональных платформах.

Охлаждение с задним отводом воздуха

Конфигурация охлаждения с задним отводом воздуха забирает воздух через корпус двигателя и отводит его сзади — подальше от торца шпинделя и рабочей зоны. При установке внутреннего двигателя с фланцевым креплением двигатель находится внутри литого корпуса шпиндельной головки, а маршрутизация охлаждающего воздуха является частью конструкции шпиндельной головки.

Задний отвод воздуха отводит тепло, выделяемое двигателем, от зоны подшипников шпинделя и выводит его из станка через задние воздуховоды, предотвращая тепловые градиенты по всей шпиндельной сборке, которые могут повлиять на предварительную нагрузку подшипников и размерную стабильность во время длительных операций резки.

Для точности шпинделя тепловая стабильность так же важна, как и характеристики скорости и крутящего момента двигателя.

Двигатель, отводящий тепло к подшипникам шпинделя, вызывает дифференциальное тепловое расширение, которое смещает осевую линию шпинделя во время прогрева — проблема, которая проявляется как дрейф размеров на заготовках, измеренных в холодном и теплом состоянии. Задний отвод воздуха систематически решает эту проблему на этапе проектирования.

Совместимость привода и усилителя

A06B-1404-B100 предназначен для использования с усилителями шпинделя серии Fanuc Alpha i. Более ранние усилители серий 6141 и 6142, а также более поздняя серия 6220 совместимы с семейством двигателей AII2/10000.

Двигатель интегрируется с платформами ЧПУ Fanuc, включая серии 0i-C, 0i-D и 30i/31i/32i (серия 3xi).

Усилитель шпинделя должен быть параметризован правильным кодом типа двигателя для AII2/10000 перед началом работы шпинделя, а кабель датчика MZi должен быть правильно проложен и подключен для работы обратной связи по скорости и функций ориентированной остановки.

Часто задаваемые вопросы

В1: В чем разница между вариантами A06B-1404-B100 (IM) и A06B-1404-B103 (SLK)?

Оба являются шпиндельными двигателями Alpha i AII2/10000 с одинаковыми электрическими характеристиками — 2,2 кВт S1 / 3,7 кВт S2-S3, 1500–10000 об/мин, 110–220 В переменного тока. B100 — это вариант внутреннего двигателя (IM): без выступающего вала, предназначенный для прямой интеграции в сборку шпиндельной головки, где ротор монтируется на собственный вал шпинделя станка.

B103 — это вариант с гладким валом (SLK): он имеет гладкий выходной вал для ременных или прямых приводов к отдельному шпинделю. Два варианта требуют принципиально разной конструкции станка и не взаимозаменяемы без существенных механических модификаций.

В2: Что означает рейтинг мощности S1 / S2 / S3 для ежедневного использования в обработке?

S1 (2,2 кВт) — это номинальная непрерывная мощность — устойчивая резка на этом уровне мощности неограниченно. S2 и S3 (3,7 кВт) — это номинальные периодические мощности, используемые в рабочих циклах, которые включают фазы пониженной мощности между тяжелыми резами.

Большая часть производственной обработки на станках с ЧПУ включает циклическую нагрузку, поэтому двигатель фактически выдает 3,7 кВт во время фаз резки типичных рабочих циклов. Превышение непрерывной номинальной мощности S1 в течение длительных периодов, выходящих за рамки временных определений S2/S3, приведет к тепловой перегрузке двигателя, которую усилитель контролирует и от которой защищает.

В3: Какой усилитель шпинделя Fanuc совместим с A06B-1404-B100?

AII2/10000 совместим с усилителями шпинделя Fanuc Alpha i, включая серии 6141/6142 и более позднюю серию 6220. Он интегрируется с системами ЧПУ Fanuc, включая серии 0i-C, 0i-D и 3xi (30i/31i/32i).

Усилитель должен иметь правильный параметр типа шпиндельного двигателя для AII2/10000 перед запуском шпинделя, а кабель датчика MZi также должен быть правильно подключен, а интерфейс датчика включен в параметрах привода для функционирования ориентированной остановки и обратной связи по скорости шпинделя.

В4: Какое обслуживание требуется при выходе из строя внутреннего шпиндельного двигателя IM на станке с ЧПУ?

В отличие от двигателя с ременным приводом, который можно открутить и заменить в полевых условиях, ремонт внутреннего двигателя требует разборки шпиндельной головки. Статор находится в посадочном отверстии шпиндельной головки, а ротор установлен на валу шпинделя — оба требуют извлечения с помощью соответствующих приспособлений, чтобы избежать повреждения вала и подшипников.

Замена подшипников шпинделя обычно выполняется одновременно, поскольку сборка открыта.

Это специализированная работа: биение шпинделя, предварительная нагрузка подшипников и выравнивание вала должны быть восстановлены до первоначальных спецификаций перед возвращением шпинделя в эксплуатацию. Специализированные ремонтные мастерские шпинделей с соответствующими приспособлениями и испытательным оборудованием являются правильным путем обслуживания для двигателей IM.

В5: Какие наиболее важные проверки следует провести при оценке подержанного A06B-1404-B100?

Для снятой сборки двигателя IM проверьте поверхность ротора на наличие царапин, коррозии или эксцентриситета, видимых при осмотре.

Измерьте сопротивление обмоток между фазами для баланса и проверьте сопротивление изоляции относительно земли — как измерение фаз, так и измерение относительно земли важны для двигателя, который мог подвергнуться воздействию охлаждающей жидкости внутри шпиндельной головки. Осмотрите датчик MZi и его выход кабеля на предмет повреждений. 

Проверьте, что ротор свободно вращается внутри посадочного отверстия статора с постоянным радиальным зазором при вращении.

Тестирование на стенде с запуском двигателя на инкрементных скоростях до максимальной номинальной с мониторингом тока усилителя шпинделя является правильной предварительной проверкой перед сборкой двигателя в шпиндельную головку для производственной эксплуатации.