Care sunt ghidajele mașinii și cum să le alegi?

Ghidajele sunt cea mai importantă parte a mașinilor-unelte, deoarece precizia mișcării sculei depinde de ele. Din articol veți afla care sunt ghidajele circulare și liniare pentru mașinile CNC, care este mai bine să alegeți - ghidaje cu role, bile sau alte ghidaje din aluminiu.

Orice mișcare reciprocă a piesei de prelucrat și a instrumentului are loc de-a lungul ghidajelor - un fel de șine. Corpul de lucru al mașinii sau un dispozitiv cu o piesă de prelucrat fixată în ea merge de-a lungul lor. Și întrucât aceste mișcări afectează direct calitatea produsului, ghidajele trebuie să îndeplinească o serie de cerințe.

• Rigiditate și duritate. În prelucrarea metalelor, apar forțe mari de tăiere - 100 kg sau mai mult. Este imposibil să permiteți corpului de lucru al mașinii să „mergă” mai mult decât calitatea specificată. Prin urmare, ghidajele sunt realizate din clase de oțel aliat - ШХ-15, 95Х18, urmate de tratament termic, precum și diferite tipuri de ceramică.

• Forță de frecare scăzută. La prelucrarea pieselor complexe pe mașini CNC, unealta se mișcă cu smucituri și accelerații. Și datorită frecării crescute, precizia mișcărilor sale se pierde.

• Rezistent la uzură. La modelele simple de mașini pentru prelucrarea lemnului, ghidajele sunt turnate dintr-o singură bucată cu patul, iar la mașinile CNC sunt conectate mecanic la acesta. Dar, în toate cazurile, reparația este o afacere dificilă și responsabilă.

Deoarece există multe tipuri și modele de mașini, ghidurile pentru acestea sunt diferite.

Mișcările de modelare ale oricărei mașini sunt rotația și mișcarea liniară. Au nevoie de ghiduri adecvate.

• Mesele rotunde sunt adesea folosite în mesele rotative unde piesa de prelucrat este prelucrată din toate părțile. Se găsesc în mașini de frezat și cu 5 axe.

• Capetele și etrierele de putere ale strungurilor și mașinilor multi-operații cu CNC se deplasează liniar pe verticală și pe orizontală.

• Înclinate sunt necesare pentru mașini-unelte specializate.

Cu cât este mai ușor să faci ghidaje, cu atât sunt mai ieftine, dar nu oferă întotdeauna precizia necesară a mișcărilor. Prin urmare, este necesar să alegeți corect forma secțiunii transversale.

• Dreptunghiular, turnat in acelasi timp cu patul, cel mai simplu. Adesea se găsește în mașinile ieftine de bancă.

Ele nu diferă în ceea ce privește precizia ridicată a lucrării, deoarece din cauza uzurii, apare un joc între șină și bucșă. Dar pot fi reparate, sunt ușor de lustruit.

• Triunghiular sau prismatic, mai exact, pentru că datorită marginilor teșite nu există goluri. Au fost utilizate pe scară largă în construcția de mașini-unelte, dar acum sunt înlocuite treptat de alte tipuri.

• Arborii cilindrici lustruiti - simplu și comun, ușor de instalat pe mașină sau de înlocuit. Întărirea prin inducție și finisarea suprafeței asigură rezistență la uzură și coeficient scăzut de frecare. Dar există un dezavantaj - fixarea de-a lungul marginilor duce la căderea sub propria greutate sau sub masa etrierului. Puțin, dar duce deja la erori de produs. Prin urmare, astfel de ghidaje nu sunt realizate mai lungi de 1 m, iar raportul dintre diametru și lungimea arborelui ar trebui să fie de cel puțin 0,05 și, de preferință, 0,06-0,1.

• Arborii canelați rezistență mai bună la îndoire și răsucire. Și bucșa, care se deplasează de-a lungul arborelui, nu se poate întoarce de la sine, ceea ce adaugă rigiditate întregii mașini. Dezavantajele arborilor canelați sunt aceleași cu cele ale arborilor lustruiți.Și încă un lucru - arborele canelat este dificil de instalat corect pe mașină, deci sunt rare.

• Sina cilindrica - acestea sunt ghidaje rotunde obișnuite, dar pe toată lungimea sunt sudate pe suportul prismatic. Acest lucru crește rigiditatea. Când mașina lucrează cu piese mari, aceste ghidaje sunt îndoite cu patul, astfel încât poziția relativă a sculei sau a piesei de prelucrat nu se modifică. Aceasta înseamnă că precizia crește. Și astfel de șine sunt ieftine.

• „Coada de rândunică” utilizat la mașini-unelte grele care necesită rigiditate și stabilitate la sarcini alternative și statice. Sunt turnate într-o singură bucată cu patul, făcându-le greu de reparat atunci când sunt uzate. Doar un producător sau o persoană foarte discretă care va lucra manual va putea șlefui avioanele pe toată lungimea. Dar astfel de șine servesc mult timp.

• Profile din otel aluminiu - cel mai de încredere în muncă. Datorită canelurilor de-a lungul cărora se mișcă bilele sau rolele, astfel de ghidaje țin bine sarcina, nu joacă, nu se răsucesc și nu se îndoaie.

Calitatea mașinii este influențată nu numai de șinele în sine, ci și de manșonul lor de îmbinare. În inginerie mecanică, acestea sunt combinate într-un singur termen - ghiduri. Frecarea, precizia de poziționare și tot ceea ce afectează mișcarea depinde de designul acestei perechi. Prin urmare, ghidajele sunt realizate diferite: glisante, rulante și combinate.

În ele, bucșa etrierului pe bile sau role se deplasează de-a lungul șinei. Pe manșon sunt realizate caneluri speciale pentru șuruburi, datorită cărora bilele, când ajung la margine, revin în poziția inițială. Seamănă cu un rulment. Această soluție are multe avantaje.

• Proprietăți dinamice bune și frecare scăzută - etrierul poate accelera si opri rapid. Acest lucru este esențial pentru prelucrarea de precizie a pieselor mici, cum ar fi decupaje și caneluri.

• Disipare scăzută a căldurii - șinele nu sunt deformate din cauza efectelor termice. Acest lucru este deosebit de bun pentru echipamentele de înaltă precizie (de precizie).

• Usor de intretinut - la uzură este suficientă înlocuirea bilelor. Sunt mai moi decât șina de ghidare și, prin urmare, se uzează mai repede.

Dar există un dezavantaj - o mică capacitate de amortizare. Aceasta înseamnă că vibrațiile generate în timpul tăierii sunt transmise invariabil la pat. Acest lucru va reduce precizia de prelucrare și va duce la deșeuri. Vibrațiile apar, de exemplu, atunci când stocul este neuniform în operațiunile de degroșare.

Ghidajele cu role sunt ușor diferite ca design. Sunt role și minge.

• Cele cu role suportă sarcini mai mari decât cele cu bile. Dar frecarea care apare la capetele rolelor reduce proprietățile dinamice.

• Rulmenții cu bile sunt mai potriviti pentru lucrări de precizie, dar nu tolerează date mari de tăiere.

Pentru conditii dificile sunt necesare alte constructii.

În ele, manșonul alunecă de-a lungul șinei de-a lungul stratului de lubrifiant. Datorită suprafeței mari de sprijin, pot rezista la sarcini serioase, inclusiv la șocuri, prin urmare sunt utilizate pe scară largă în modurile inițiale de procesare. Dar în aceste ghidaje, forța de frecare statică este mult mai mare decât forța de frecare în mișcare, prin urmare, la viteze mici, nodurile nu se mișcă uniform, ci în salturi.

Pentru a compensa acest lucru, se folosesc diverse soluții tehnice.

• Cele hidrodinamice au un design simplu și fiabil. În ele, uleiul este atras prin canelurile de lubrifiere dintre șină și bucșă, care separă suprafețele de frecare. Aceste caneluri sunt de-a lungul întregii lungimi a șinei. Aceste ghidaje au rigiditate ridicată și proprietăți bune de amortizare. Dezavantaje - funcționează bine doar la viteze mari, altfel nu există efect hidrodinamic. În plus, condițiile de funcționare se deteriorează în timpul accelerării și decelerației.Aceste ghidaje sunt utilizate pe scară largă la mașinile de rindeluit și carusel.

• Cele hidrostatice sunt lipsite de aceste dezavantaje. În ele, lubrifierea este furnizată sub presiune de la o pompă, prin urmare, la suprafață există întotdeauna o peliculă de ulei cu o grosime de 10-50 de microni și uneori de 100 de microni.

Dar au dezavantaje serioase - au nevoie de echipamente pentru circularea și filtrarea uleiului, încălzirea are loc în timpul funcționării și sunt necesare dispozitive speciale pentru a fixa etrierul în poziția dorită. În plus, sistemul este greu de întreținut.

Ghidajele hidrostatice sunt utilizate pe scară largă în mașinile-unelte CNC grele și unice de înaltă precizie. Sunt deschise și închise. Deschise (fără benzi) au un design mai simplu și sunt utilizate în condiții de funcționare stabile și o masă mare de etrier. Cele închise rezistă mai bine la îndoire și răsturnare, dar necesită o construcție atentă și costisitoare.

• Cele aerostatice folosesc aer în loc de ulei. Prin urmare, au frecare scăzută, precizie ridicată și durabilitate. Și dacă scoateți alimentarea cu aer, etrierul va fi fixat în siguranță, spre deosebire de dispozitivele hidrostatice. Dar rigiditatea și dinamica lor sunt mai proaste, în plus, datorită densității scăzute a aerului, apar fluctuații. De asemenea, pasajele de aer trebuie curățate în mod regulat.

Aceste ghiduri și-au dovedit valoarea în mașinile-unelte ușoare. Ele sunt utilizate în mașini de măsurare a coordonatelor, mașini PCB și echipamente similare.

Se utilizează lubrifiere semi-fludă sau lichidă, frecare mixtă de rulare-alunecare și alte soluții. Ele oferă o rigiditate ridicată și o funcționare lină. Dar au o durată de viață scurtă.

Sarcina principală este să vă asigurați că nu există decât ulei între părțile de frecare. Pentru aceasta, ghidajele sunt protejate cu dispozitive speciale.

• Protecția ondulată din cauciuc nu va oferi lichid de răcire (lichidul de tăiere) ajunge pe produse metalice, va proteja împotriva prafului și a resturilor mici. Dar nu va face față așchiilor ascuțite sau obiectelor mari, de exemplu, dacă piesa de prelucrat cade pe pat.

• Protecția împotriva rotilor este mai fiabilă. Când etrierul se mișcă, se rostogolește, iar pe de altă parte, dimpotrivă, se desfășoară. Prin urmare, ghidajele sunt întotdeauna acoperite cu o bandă metalică, deși una cu pereți subțiri.

• Telescopic este cel mai fiabil. Cutia groasă se extinde pe toată lungimea ghidajelor și le închide pe toate părțile.

Dar rețineți că, cu cât protecția este mai masivă, cu atât este nevoie de mai mult efort pentru a o plia. Și cu cât frecarea este mai puternică. Prin urmare, nu ar trebui să luați versiunea telescopică pentru mașini slabe sau precise care au nevoie de calități dinamice ridicate. Dar nu este recomandat să economisiți nici la protecție.

• Uneori, ghidajele trebuie curățate manual. Acest lucru necesită o racletă.

• Și dacă se generează prea multe resturi în timpul funcționării, atunci este indicat să fixați ștergătorul pe etrier.

Iar tehnologiei iubește îngrijirea.

• O cârpă este ideală pentru îndepărtarea murdăriei și a uleiului vechi de pe suprafețe.

• Iar uleiul pentru lubrifierea suprafețelor protejează piesele de coroziune. În plus, periodic este necesar să clătiți ghidajele cu ulei pentru a le curăța de oxizi.

Dar dacă aceste instrumente nu funcționează, puteți cumpăra oricând ghiduri noi.

Când reparați, puteți cumpăra pur și simplu aceleași ghiduri. Sau puteți face upgrade la mașină. Luați în considerare doar o serie de puncte.

• Ghidurile sunt preîncărcate. Este reglată de diametrul bilelor sau rolelor din cărucior. De exemplu, pentru strungurile cu CNC în axele X și Y, forța de interferență ar trebui să fie de 0,08C. Și pentru axa Z, ar trebui să fie 0,13C. Apoi, rigiditatea ridicată a întregii structuri este garantată.

• Ghidajele trebuie să corespundă clasei de precizie a întregii mașini.

Determinați tipul de produs.

• Pentru piesele moi de mai puțin de 1 m lungime, arborii lustruiți sunt potriviti.

• Pentru a ascuți metal sau bucăți mari de lemn, aveți nevoie de șine de profil.

Și, în sfârșit, cumpărați componente numai în magazine de încredere.