Kaj so strojna vodila in kako jih izbrati?

Vodila so najpomembnejši del obdelovalnih strojev, saj je od njih odvisna natančnost gibanja orodja. Iz članka boste izvedeli, kaj so krožna in linearna vodila za CNC stroje, katere je bolje izbrati - valjčna, kroglična ali druga aluminijasta vodila.

Vsakršno medsebojno premikanje obdelovanca in orodja poteka vzdolž vodil - nekakšnih tirnic. Po njih hodi delovno telo stroja ali naprava, v kateri je pritrjen obdelovanec. In ker ta gibanja neposredno vplivajo na kakovost izdelka, morajo vodila izpolnjevati številne zahteve.

• Trdota in togost. Pri obdelavi kovin se pojavijo velike rezalne sile - 100 kg ali več. Nemogoče je dovoliti, da delovno telo stroja "hodi" več kot je določena kakovost. Zato so vodila izdelana iz legiranih jekel - ШХ-15, 95Х18, ki jim sledi toplotna obdelava, pa tudi različne vrste keramike.

• Nizka sila trenja. Pri obdelavi kompleksnih delov na CNC strojih se orodje premika s sunki in pospeški. In zaradi povečanega trenja se izgubi natančnost njegovih gibov.

• Odpornost proti obrabi. Pri enostavnih modelih lesnoobdelovalnih strojev so vodila ulita v celoti s posteljo, pri CNC strojih pa so z njo mehansko povezana. Toda v vseh primerih je popravilo zapleten in odgovoren posel.

Ker obstaja veliko vrst in modelov strojev, se navodila zanje razlikujejo.

Oblikovalna gibanja katerega koli stroja so vrtenje in linearno gibanje. Potrebujejo ustrezne vodnike.

• Okrogle mize se pogosto uporabljajo v rotacijskih mizah, ko se obdelovanec obdeluje z vseh strani. Najdemo jih v rezkalnih in 5-osnih strojih.

• Močne glave in čeljusti stružnic in večoperacijskih CNC strojev se premikajo linearno navpično in vodoravno.

• Nagnjeni so potrebni za specializirano strojno opremo.

Lažje je izdelati vodila, cenejši so, vendar ne dajejo vedno želene natančnosti gibanja. Zato je treba pravilno izbrati obliko prečnega prereza.

• Pravokotna, ulita hkrati s posteljo, najpreprostejša. Pogosto ga najdemo v poceni namiznih napravah.

Ne razlikujejo se po visoki natančnosti dela, saj se zaradi obrabe med tirnico in pušo pojavi igra. Vendar jih je mogoče popraviti, jih je enostavno brusiti.

• Trikotna ali prizmatična, natančneje, ker zaradi poševnih robov ni vrzeli. Široko so jih uporabljali v strojni industriji, zdaj pa jih postopoma nadomeščajo druge vrste.

• Polirane cilindrične gredi - preprosti in običajni, jih je enostavno namestiti na stroj ali zamenjati. Indukcijsko kaljeno in površinsko obdelana zagotavljata odpornost proti obrabi in nizko trenje.Vendar obstaja pomanjkljivost - pritrditev vzdolž robov vodi do povešanja pod lastno težo ali pod maso čeljusti. Malo, vendar že vodi do napak izdelka. Zato takšna vodila niso daljša od 1 m, razmerje med premerom in dolžino gredi pa mora biti vsaj 0,05, po možnosti 0,06-0,1.

• Zglobne gredi bolje se upira upogibanju in zvijanju. In tulec, ki se vozi na gredi, se ne more obrniti sam, kar dodaja togost celotnemu stroju. Slabosti nazobčanih gredi so enake kot pri poliranih. In še nekaj - gred z utorom je težko pravilno namestiti na stroj, zato so redki.

• Cilindrična tirnica - to so navadna okrogla vodila, ki pa so po vsej dolžini privarjena na prizmatično oporo. To poveča togost. Ko stroj dela z velikimi obdelovanci, se ta vodila upognejo skupaj z ležiščem, tako da se relativni položaj orodja ali obdelovanca ne spremeni. To pomeni, da se natančnost poveča. In te tirnice so poceni.

• "Lastovičji rep" uporablja se v težkih obdelovalnih strojih, ki zahtevajo togost in stabilnost pri izmeničnih in statičnih obremenitvah. Uliti so v enem kosu z ležiščem, zato jih je, ko so obrabljeni, težko popraviti. Le proizvajalec ali zelo diskretna oseba, ki bo delala ročno, lahko brusi letala po celotni dolžini. Toda takšne tirnice služijo dolgo časa.

• Jekleni aluminijasti profili - najbolj zanesljiv pri delu. Zahvaljujoč utorom, po katerih se premikajo kroglice ali valji, takšna vodila dobro držijo tovor, se ne igrajo, ne zvijajo in ne upogibajo.

Na kakovost stroja ne vplivajo le tirnice same, ampak tudi njihove medsebojne puše. V strojništvu so združeni v en izraz - vodila. Od zasnove tega para je odvisno trenje, natančnost pozicioniranja in vse, kar vpliva na gibanje. Zato so vodila izdelana različno: drsna, kotalna in kombinirana.

V njih se tulec čeljusti vozi na kroglah ali valjih vzdolž tirnice. Na tulcu so narejeni posebni spiralni utori, zahvaljujoč katerim se kroglice, ko dosežejo rob, vrnejo v prvotni položaj. Spominja me na ležaj. Ta rešitev ima številne prednosti.

• Dobre dinamične lastnosti in nizko trenje – čeljust lahko hitro pospeši in ustavi. To je pomembno za natančno obdelavo majhnih delov, kot so izrezi in podrezi.

• Nizko odvajanje toplote – tirnice niso deformirane zaradi toplotnih učinkov. To je še posebej dobro za visoko natančno (precizno) opremo.

• So enostavni za vzdrževanje – ko so obrabljene, je dovolj zamenjati kroglice. So mehkejši od vodila in se zato hitreje obrabijo.

Vendar obstaja pomanjkljivost - nizka zmogljivost dušenja. To pomeni, da se vibracije, ki nastanejo med rezanjem, vedno prenesejo na posteljo stroja. To bo zmanjšalo natančnost obdelave in povzročilo poroko. Vibracije nastanejo na primer pri neenakomernem nadlegu pri grobem obdelavi.

Kotalna vodila se oblikovno nekoliko razlikujejo. So valj in žoga.

• Valjčni ležaji prenesejo večje obremenitve kot kroglični ležaji. Toda trenje, ki se pojavi na koncih valjev, zmanjša dinamične lastnosti.

• Kroglični ležaji so bolj primerni za natančno delo, vendar ne prenašajo povečanih pogojev rezanja.

Za težke pogoje so potrebni drugi modeli.

V njih rokav drsi vzdolž tirnice vzdolž mazivnega sloja. Zaradi velike površine podpore prenesejo velike obremenitve, vključno z udarnimi obremenitvami, zato se pogosto uporabljajo v začetnih načinih obdelave. Toda v teh vodilih je sila statičnega trenja veliko večja od sile trenja gibanja, zato se pri nizkih hitrostih vozlišča ne premikajo enakomerno, ampak skačejo.

Da bi to nadomestili, se uporabljajo različne tehnične rešitve.

• Hidrodinamični imajo preprosto in zanesljivo zasnovo. Olje se vanje črpa skozi mazalne utore med tirnico in pušo, ki ločuje drgne površine. Ti utori so vzdolž celotne dolžine tirnice. Takšna vodila imajo visoko togost in dobre lastnosti dušenja. Slabosti - dobro delujejo samo pri visokih vrtljajih, drugače ni hidrodinamičnega učinka. Poleg tega se med pospeševanjem in zaviranjem poslabšajo pogoji delovanja. Takšna vodila se pogosto uporabljajo v skobeljnih in rotacijskih strojih.

• Hidrostatika je brez teh pomanjkljivosti. Mažejo se pod pritiskom črpalke, zato je na površini vedno oljni film debeline 10-50 mikronov, včasih pa tudi 100 mikronov.

Vendar imajo resne pomanjkljivosti - potrebujejo opremo za kroženje in filtracijo olja, med delovanjem pride do segrevanja in potrebne so posebne naprave za pritrditev čeljusti v želenem položaju. Poleg tega je sistem težko vzdrževati.

Hidrostatični vodili se pogosto uporabljajo v težkih in edinstvenih visoko natančnih CNC strojih. So odprti in zaprti.Odprti (brez trakov) so enostavnejši po zasnovi in ​​se uporabljajo v stabilnih pogojih delovanja in veliki masi čeljusti. Zaprti se bolje upirajo upogibanju in prevračanju, vendar zahtevajo skrbno in drago izdelavo.

• Aerostatika uporablja zrak namesto olja. Zato imajo nizko trenje, visoko natančnost in vzdržljivost. In če odstranite dovod zraka, se bo čeljust varno zaskočila, za razliko od hidrostatičnih naprav. Toda njihova togost in dinamika sta slabši, zaradi nizke gostote zraka pa se pojavijo vibracije. In zračne kanale je treba redno čistiti.

Ta vodila so se izkazala pri lahkih obdelovalnih strojih. Uporabljajo se v koordinatnih merilnih strojih, strojih za izdelavo PCB in podobni opremi.

Uporabljajo se poltekoče ali tekoče mazanje, mešano kotalno-drsno trenje in druge rešitve. Zagotavljajo visoko togost in gladko delovanje. Imajo pa kratko življenjsko dobo.

Glavna naloga je zagotoviti, da med drgnjenimi deli ni nič drugega kot olje. Da bi to naredili, so vodila zaščitena s posebnimi napravami.

• Zaščita iz valovite gume ne bo dala hladilne tekočine (rezalna tekočina), da pride na kovinske izdelke, bo zaščitila pred prahom in majhnimi odpadki. Vendar se ne bo spopadel z ostrimi žetoni ali velikimi predmeti, na primer, če obdelovanec pade na posteljo.

• Zaščita pred rolanjem je bolj zanesljiva. Ko se čeljust premakne, se zvije v zvitek, po drugi strani pa se, nasprotno, odvije.Zato so vodila vedno prekrita s kovinskim trakom, čeprav tankostenskim.

• Teleskopski - najbolj zanesljiv. Po celotni dolžini vodil se razprostira debela škatla, ki jih pokriva z vseh strani.

Vendar ne pozabite, da bolj ko je zaščita masivna, več truda je potrebno za njeno zlaganje. In več trenja. Zato ne smete izbrati teleskopske možnosti za šibke ali natančne stroje, ki potrebujejo visoke dinamične lastnosti. Toda varčevanje z zaščito ni priporočljivo.

• Vodila je včasih treba očistiti ročno. Za to potrebujete strgalo.

• In če med delovanjem nastane preveč smeti, je priporočljivo pritrditi brisalec na čeljust.

In tehnologija ljubi vzdrževanje.

• Krpa je idealno orodje za čiščenje površine umazanije in starega olja.

• In površinsko mazalno olje ščiti dele pred korozijo. Poleg tega morate občasno splakniti vodila v olju, da jih očistite oksidov.

Če pa ta orodja ne pomagajo, lahko vedno kupite nova vodila.

Pri popravilu lahko preprosto kupite enaka vodila. In lahko nadgradite stroj. Upoštevajte le nekaj stvari.

• Vodila so nameščena s prednapetostjo. Regulira se s premerom kroglic ali valjev v vozičku. Na primer, za CNC stružnice vzdolž osi X in Y mora biti sila prednapetosti 0,08C. In za os Z bi morala biti 0,13C. Potem je zagotovljena visoka togost celotne strukture.

• Vodila morajo ustrezati razredu točnosti celotnega stroja.

Določite vrsto izdelka.

• Polirane gredi so primerne za obdelavo mehkih obdelovancev dolžine manj kot 1 m.

• Za ostrenje kovinskih ali velikih lesenih surovcev potrebujete profilne tirnice.

In končno, komponente kupujte samo v zaupanja vrednih trgovinah.