Fanuc AC сервомотор A06B-1405-B103 A06B1405B103 AO6B-14O5-B1O3

Fanuc A06B-1405-B103 | Серия Alpha i AC шпиндельный двигатель Ai 3/10000 — 3,7/5,5 кВт, фланцевое крепление, гладкий вал, датчик MZi, задний выхлоп

Номер детали: A06B-1405-B103

Тип: AC шпиндельный двигатель

Серия: Alpha i (αi)

Модель: Ai 3 / 10000

Конфигурация: Фланцевое крепление, гладкий вал, датчик скорости/положения MZi, охлаждение с задним выхлопом

Диапазон скоростей: 1 500 – 10 000 об/мин

Напряжение питания: 156–220 В переменного тока, 3 фазы

Состояние: Новый / Восстановленный / Излишний

Обзор

AC шпиндельный двигатель Fanuc A06B-1405-B103 серии Alpha i — модель Ai 3/10000 — мощностью 3,7 кВт в непрерывном режиме и 5,5 кВт в циклическом режиме в диапазоне скоростей от 1 500 до 10 000 об/мин.Сконфигурированный с фланцевым креплением, гладким валом, датчиком обратной связи MZi и охлаждением с задним выхлопом, это компактный представитель среднего класса семейства шпиндельных двигателей Fanuc Alpha i со скоростью 10 000 об/мин — расположенный выше Ai 2/10000 и ниже более крупного Ai 8/8000 того же поколения архитектуры, с одинаковым монтажным размером и интерфейсом усилителя, но обеспечивающий более высокую непрерывную выходную мощность, требуемую для его класса применения.При максимальной скорости 10 000 об/мин и пиковой мощности 5,5 кВт, A06B-1405-B103 подходит для компактных обрабатывающих центров, сверлильно-резьбонарезных центров и небольших токарных центров, где диапазон скоростей шпинделя и тепловая стабильность имеют приоритет над крутящим моментом.

Гладкий вал передает крутящий момент механизму шпинделя станка без шпоночного паза — полагаясь на силу зажима в месте соединения — что при таком уровне мощности подходит для ременных и муфтовых соединений, используемых в компактных шпинделях станков, и упрощает балансировку вращающейся сборки вала.

Датчик MZi обеспечивает обратную связь по скорости и положению, которая делает возможными остановку по ориентиру, управление осью Cs и жесткое нарезание резьбы на ЧПУ-системах, с которыми работает этот двигатель.

Ключевые характеристики

Параметр

Значение

При мощности 3,7 кВт в непрерывном режиме и 5,5 кВт в кратковременных циклах он подходит для класса малых и средних станков с ЧПУ, где мощность шпинделя достаточна для типичных размеров заготовки и инструмента, но где доступ к 10 000 об/мин обеспечивает высокие скорости поверхности, которые обеспечивают хорошую производительность при обработке алюминия, цветных сплавов и инструмента из твердого сплава меньшего диаметра.

4-полюсная конструкция двигателя при напряжении 156–220 В переменного тока соответствует архитектуре семейства шпиндельных двигателей Alpha i для этого класса мощности.

Четыре полюса позволяют двигателю достигать 10 000 об/мин при электрической частоте, достижимой усилителем шпинделя Alpha i, сохраняя при этом плотность крутящего момента, необходимую для резки в нижнем диапазоне скоростей от 1 500 об/мин и выше.

Нижняя граница 1 500 об/мин определяет зону работы с постоянной мощностью. Ниже 1 500 об/мин двигатель переходит в режим постоянного крутящего момента — полезный для низкоскоростного сверления, нарезания резьбы и токарной обработки, где максимальный крутящий момент при пониженной скорости является определяющим параметром.

Выше 1 500 об/мин до 10 000 об/мин номинальная мощность поддерживается в диапазоне скоростей за счет управления ослаблением поля усилителя шпинделя. Для станков, для которых предназначен этот двигатель, этот рабочий диапазон охватывает весь спектр производительных скоростей шпинделя без ограничений.

Гладкий вал — чистый интерфейс привода при 10 000 об/мин

Гладкий вал A06B-1405-B103 передает крутящий момент от двигателя к приводному механизму исключительно за счет силы зажима.

Нет шпоночного паза, нет механической блокировки — ступица муфты, шкив или элемент с шлицами, соединяющий вал двигателя с трансмиссией шпинделя, удерживается за счет радиальной силы зажима своего отверстия на диаметре вала.

Это преднамеренный и подходящий выбор конструкции для этого класса мощности и максимальной скорости. При 10 000 об/мин балансировка вращающейся сборки вала становится значимым параметром — любая геометрическая неоднородность вала, включая шпоночный паз, вносит небольшой дисбаланс, который увеличивается со скоростью.

Гладкий вал представляет собой чистую, симметричную вращающуюся поверхность. Ступицы муфт и шкивы, установленные на гладком валу, могут быть точно сбалансированы как согласованная сборка.

При пиковой мощности 5,5 кВт нагрузка крутящим моментом на соединение вала невелика по сравнению с более крупными классами шпиндельных двигателей в линейке Alpha i.

Правильно подобранная и правильно установленная ступица муфты на гладком валу выдерживает крутящий момент Ai 3/10000 без риска проскальзывания при нормальных условиях эксплуатации.

Если трансмиссия станка включает ременной привод, спецификация зажима ступицы муфты должна учитывать натяжение ремня, а также передаваемый крутящий момент — натяжение ремня добавляет радиальную нагрузку на вал, которая определяет соответствующую конструкцию подшипника и муфты.

Датчик MZi — обратная связь для функций шпинделя

Датчик MZi, установленный на A06B-1405-B103, представляет собой магнитный датчик скорости и положения на задней стороне двигателя. Он генерирует сигналы обратной связи, которые усилитель шпинделя Alpha i использует для управления контуром скорости и для функций шпинделя станка, требующих знания положения ротора.

Регулирование скорости — это постоянная роль MZi — каждая команда скорости шпинделя от ЧПУ поддерживается контуром скорости усилителя с использованием обратной связи MZi. Точность скорости шпинделя во время резки зависит от того, что MZi поддерживает чистый, бесшумный выходной сигнал в полном рабочем диапазоне 1 500–10 000 об/мин.

Ориентированная остановка — останавливает шпиндель в определенном угловом положении — необходимо для автоматической смены инструмента, циклов измерения и процедур загрузки заготовки, когда шпиндель должен остановиться под определенным углом и удерживаться. Эта функция полностью зависит от опорного сигнала положения MZi.

Управление осью Cs — преобразует шпиндель в программируемую ось позиционирования. На многофункциональных токарных центрах и платформах токарно-фрезерной обработки это позволяет ЧПУ управлять углом шпинделя как пятой осью, обеспечивая фрезерование, сверление и нарезание резьбы в произвольных положениях шпинделя в сочетании с запрограммированным линейным движением.Жесткое нарезание резьбы — синхронизирует вращение шпинделя и подачу по оси Z с фиксированным соотношением на протяжении всего цикла нарезания резьбы. MZi обеспечивает обратную связь по вращению шпинделя, которую ЧПУ использует для поддержания синхронизма с осью подачи, обеспечивая постоянный шаг резьбы без податливости плавающего держателя метчика.

Охлаждение с задним выхлопом — управление тепловым режимом по конструкцииВоздух, проходящий через корпус двигателя, выходит сзади — вдали от торца шпинделя, вдали от зоны подшипников шпинделя и через воздуховоды со стороны станка. Эта схема с задним выхлопом отделяет тепло, выделяемое двигателем, от зоны термической стабильности шпиндельной сборки.

При пиковой выходной мощности 5,5 кВт Ai 3/10000 выделяет значительное тепло во время продолжительных рабочих циклов.Если бы это тепло могло проводить или конвектировать к передним подшипникам шпинделя, это вызвало бы дифференциальное тепловое расширение корпуса шпинделя — вызывая смещение оси шпинделя в радиальном или осевом направлении по мере нагрева станка.

Этот тепловой дрейф проявляется как несоответствие размеров на деталях, обработанных при запуске по сравнению с полностью прогретой рабочей температурой, и является одной из наиболее сложных проблем точности шпинделя для диагностики, поскольку он развивается постепенно в течение первого часа работы.Конструкция с задним выхлопом решает эту проблему у источника. Тепловая мощность двигателя направляется назад по пути охлаждающего воздуха и выходит из станка через задние воздуховоды, а не вперед через зону подшипников шпинделя.

Станки, использующие эту схему, быстрее достигают своего установившегося теплового режима после запуска, поддерживают более высокую термическую стабильность при длительных производственных циклах и показывают меньшие вариации размеров деталей, связанные с нагревом.

Совместимость усилителя и ЧПУ

Ai 3/10000 совместим с серией усилителей шпинделя Fanuc Alpha i — в частности, с модулями серий 6111, 6112, 6141 и 6142 текущего класса, подходящего для пиковой мощности 5,5 кВт. Он интегрируется с платформами ЧПУ Fanuc, включая серии 0i-B, 0i-C, 0i-D, 16i, 18i и 30i/31i/32i.

Параметр типа двигателя усилителя шпинделя должен быть установлен для Ai 3/10000, а интерфейс датчика MZi должен быть включен перед началом работы шпинделя.

Вариант с суффиксом #0P02 того же двигателя специально обозначает версию с датчиком MZi — это соответствует стандартной конфигурации B103.

FAQ

В1: В чем разница между A06B-1405-B103 (Ai 3/10000) и A06B-1404-B103 (Ai 2/10000)?

Оба двигателя имеют одинаковое фланцевое крепление, гладкий вал, датчик MZi, задний выхлоп и диапазон скоростей 1 500–10 000 об/мин.

Разница заключается в выходной мощности: Ai 2/10000 обеспечивает 2,2 кВт в непрерывном режиме / 3,7 кВт S2-S3, в то время как Ai 3/10000 обеспечивает 3,7 кВт в непрерывном режиме / 5,5 кВт S2-S3.

Физические корпуса схожи по конфигурации, но Ai 3/10000 тяжелее — примерно 47 кг против более легкого корпуса Ai 2/10000. 

Класс тока усилителя шпинделя должен быть рассчитан на более высокую выходную мощность Ai 3/10000 — два двигателя не взаимозаменяемы на одном модуле усилителя без подтверждения его токовой емкости.

В2: Какой усилитель шпинделя требуется для A06B-1405-B103?

Ai 3/10000 совместим с модулями усилителя шпинделя Fanuc Alpha i серий 6111, 6112, 6141 и 6142, рассчитанными на пиковую мощность 5,5 кВт. Он интегрируется с системами ЧПУ Fanuc, включая серии 0i-B, 0i-C, 0i-D, 16i, 18i и 30i/31i/32i.

Усилитель должен иметь правильный параметр типа двигателя для Ai 3/10000, а интерфейс датчика MZi должен быть включен.

Перед заменой Ai 3/10000 на вариант с меньшей мощностью на том же станке убедитесь, что класс тока усилителя может поддерживать 5,5 кВт.

В3: Ограничивает ли гладкий вал типы приводных систем шпинделя, в которых может использоваться этот двигатель?

Гладкий вал подходит для ременных приводов, муфтовых приводов и интегрированных шпиндельных картриджей, где приводной компонент зажимается на диаметре вала. Он не подходит для применений, требующих шпоночного соединения — A06B-1408-B153 (вариант с шпоночным валом Ai 12/7000) представляет собой вариант с шпоночным валом при более высокой мощности.

Основное преимущество гладкого вала — чистота балансировки вращения при 10 000 об/мин: отсутствие шпоночного паза означает отсутствие геометрической неоднородности на поверхности вращающегося вала, что упрощает точную балансировку сборки вал-муфта.

В4: Какие функции ЧПУ шпинделя зависят от датчика MZi?

Ориентированная остановка, работа оси Cs (контурной оси) и жесткое нарезание резьбы требуют исправной обратной связи MZi. Ориентированная остановка фиксирует шпиндель в определенном угловом положении для смены инструмента и обработки заготовки. Ось Cs позволяет ЧПУ управлять углом шпинделя как программируемой осью для операций с приводным инструментом в токарных центрах.

Жесткое нарезание резьбы синхронизирует вращение шпинделя с подачей по оси Z для точной резки резьбы без плавающего держателя. Если датчик MZi выходит из строя или выдает прерывистый сигнал, эти функции вызывают аварийные сигналы ЧПУ или не активируются. Зазор датчика, состояние датчика и целостность кольца датчика должны проверяться во время обслуживания двигателя.

В5: Какие наиболее важные проверки при оценке подержанного A06B-1405-B103?

Проверьте конец гладкого вала на наличие следов фреттинга от предыдущей неправильной установки или снятия муфты и убедитесь в отсутствии биения, вызванного повреждением ступицы муфты. Осмотрите узел датчика MZi на задней стороне двигателя на предмет механических повреждений датчика и убедитесь, что кольцо датчика цело и правильно установлено.

Измерьте сопротивление обмоток между всеми тремя фазами на предмет баланса и проверьте сопротивление изоляции относительно земли — при весе 47 кг этот двигатель достаточно тяжелый, поэтому он, вероятно, устанавливался и снимался с использованием механического оборудования, поэтому стоит проверить целостность соединений и обмоток после таких операций.

Убедитесь, что путь заднего выхлопа свободен. Проверка на стенде с постепенным увеличением скорости до 10 000 об/мин с мониторингом сигнала MZi и отслеживанием тока усилителя шпинделя является правильной финальной проверкой перед установкой двигателя на производственный станок.