Šta su vodiči za mašine i kako ih odabrati?

Vodilice su najvažniji deo mašina alatki, jer od njih zavisi tačnost kretanja alata. Iz članka ćete naučiti šta su kružne i linearne vođice za CNC mašine, koje je bolje izabrati - valjak, kuglica ili drugi aluminijumski vodič.

Svako međusobno pomeranje radnog predmeta i alata se dešava duž vođica - neke vrste šina. Po njima hoda radno telo mašine ili uređaj sa učvršćenim radnim predmetom. A pošto ovi pokreti direktno utiču na kvalitet proizvoda, vodiči moraju ispuniti niz zahteva.

• Krutost i tvrdoća. U obradi metala javljaju se velike sile rezanja - 100 kg ili više. Nemoguće je dozvoliti radnom telu mašine da "hoda" više od navedenog kvaliteta. Zbog toga su vodiči napravljeni od legiranih čelika razreda - ŠH-15, 95H18, nakon čega sledi termička obrada, kao i razne vrste keramike.

• Mala sila trenja. Prilikom obrade složenih delova na CNC mašinama alat se kreće trzajima i ubrzanjima. A zbog povećanog trenja, gubi se tačnost njegovih pokreta.

• Otporan na habanje. Kod jednostavnih modela mašina za obradu drveta, vođice su izlivene u jednom komadu sa ležajem, a kod CNC mašina su sa njim mehanički povezane. Ali u svim slučajevima, popravka je težak i odgovoran posao.

Pošto postoji mnogo vrsta i modela mašina, vodiči za njih su različiti.

Pokreti za oblikovanje bilo koje mašine su rotacija i linearno kretanje. Potrebni su im odgovarajući vodiči.

• Okrugli stolovi se često koriste u rotacionim stolovima gde se radni predmet obrađuje sa svih strana. Nalaze se u mašinama za glodanje i 5-osni.

• Snažne glave i čeljusti strugova i višeoperacionih mašina sa CNC-om se kreću duž linearno vertikalno i horizontalno.

• Nagnuti su potrebni za specijalizovane alatne mašine.

Što je lakše napraviti vodiče, to su jeftinije, ali ne daju uvek potrebnu tačnost kretanja. Zbog toga je neophodno pravilno odabrati oblik poprečnog preseka.

• Pravougaoni, liveni istovremeno sa krevetom, najjednostavniji. Često se nalazi u jeftinim stonim mašinama.

Ne razlikuju se u visokoj preciznosti rada, jer se zbog habanja pojavljuje otvor između šine i čaure. Ali mogu se popraviti, lako se poliraju.

• Trouglasti ili prizmatični, tačnije, jer zahvaljujući zakošenim ivicama nema praznina. Oni su bili široko korišćeni u izgradnji mašina alatki, ali sada se postepeno zamenjuju drugim tipovima.

• Polirane cilindrične osovine - jednostavno i uobičajeno, lako se instalira na mašini ili zamenjuje. Indukcijsko očvršćavanje i površinska obrada osiguravaju otpornost na habanje i nizak koeficijent trenja. Ali postoji nedostatak - pričvršćivanje duž ivica dovodi do progiba pod sopstvenom težinom ili ispod mase čeljusti. Malo, ali već dovodi do grešaka proizvoda. Zbog toga se takvi vodiči ne izrađuju duže od 1 m, a odnos prečnika i dužine osovine treba da bude najmanje 0,05, a poželjno 0,06-0,1.

• Zupčaste osovine bolja otpornost na savijanje i uvijanje. A čaura, koja se kreće duž osovine, ne može se sama okrenuti, što dodaje krutost čitavoj mašini. Nedostaci kliznih vratila su isti kao i kod poliranih vratila.I još nešto - navojno vratilo je teško pravilno ugraditi na mašinu, pa su retke.

• Cilindrična šina - ovo su obične okrugle vođice, ali su po celoj dužini zavarene na prizmatični nosač. Ovo povećava rigidnost. Kada mašina radi sa velikim obradacima, ove vođice su savijene sa ležištem, tako da se relativni položaj alata ili radnog predmeta ne menja. To znači da se tačnost povećava. A takve šine su jeftine.

• "lastin rep" koristi se u teškim mašinama alatkama koje zahtevaju krutost i stabilnost pri naizmeničnim i statičkim opterećenjima. Izliveni su u jednom komadu sa krevetom, što ih čini teškim za popravku kada se nose. Samo proizvođač ili vrlo diskretna osoba koja će raditi ručno moći će da brusi avione po celoj dužini. Ali takve šine služe dugo vremena.

• Čelični aluminijumski profili - najpouzdaniji u radu. Zahvaljujući žljebovima duž kojih se kreću kuglice ili valjci, takvi vodiči dobro drže opterećenje, ne igraju se, ne uvijaju i ne savijaju.

Na kvalitet mašine utiču ne samo same šine, već i njihov spojni rukav. U mašinstvu su spojeni u jedan pojam – vodiči. Trenje, tačnost pozicioniranja i sve što utiče na kretanje zavisi od dizajna ovog para. Zbog toga su vodiči različiti: klizni, kotrljajući i kombinovani.

U njima se čaura čeljusti na kuglicama ili valjcima kreće duž šine. Na rukavu su napravljeni posebni žlebovi za vijke, zahvaljujući kojima se kuglice, kada stignu do ivice, vraćaju u prvobitni položaj. Podseća na ležište. Ovo rešenje ima mnogo prednosti.

• Dobra dinamička svojstva i nisko trenje - čeljust može brzo da ubrza i zaustavi. Ovo je neophodno za preciznu mašinsku obradu malih delova kao što su izrezi i žlebovi.

• Niska disipacija toplote - šine nisu deformisane usled toplotnih efekata. Ovo je posebno dobro za visoko preciznu (preciznu) opremu.

• Lako se održava - kada se istroše, dovoljno je zameniti loptice. Oni su mekši od vodilice i stoga se brže troše.

Ali postoji nedostatak - mala sposobnost prigušenja. To znači da se vibracije nastale tokom sečenja uvek prenose na ležište. Ovo će smanjiti tačnost obrade i dovesti do otpada. Vibracije se javljaju, na primer, kada je zaliha neujednačena u gruboj obradi.

Valjkaste vođice su malo drugačije u dizajnu. Oni su valjak i lopta.

• Valjkasti izdržavaju veća opterećenja od kugličnih. Ali trenje koje se javlja na krajevima valjaka smanjuje dinamička svojstva.

• Kuglični ležajevi su pogodniji za precizan rad, ali ne tolerišu visoke podatke rezanja.

Za teške uslove potrebne su druge konstrukcije.

U njima, rukav klizi duž šine duž sloja maziva. Zbog velike površine potpore, mogu izdržati ozbiljna opterećenja, uključujući udarna opterećenja, pa se široko koriste u početnim režimima obrade. Ali u ovim vodičima, statička sila trenja je mnogo veća od sile trenja kretanja, stoga, pri malim brzinama, čvorovi se ne kreću ravnomerno, već u skokovima.

Da bi se to nadoknadilo, koriste se različita tehnička rešenja.

• Hidrodinamički imaju jednostavan i pouzdan dizajn. U njima se ulje uvlači kroz žlebove za podmazivanje između šine i čaure, što razdvaja površine za trljanje. Ovi žlebovi se nalaze duž cele dužine šine. Ove vođice imaju visoku krutost i dobra svojstva prigušenja. Nedostaci - dobro rade samo pri velikim brzinama, inače nema hidrodinamičkog efekta. Pored toga, uslovi rada se pogoršavaju tokom ubrzanja i usporavanja.Ove vođice se široko koriste u mašinama za rendisanje i vrteške.

• Hidrostatički su lišeni ovih nedostataka. U njima se podmazivanje dovodi pod pritiskom iz pumpe, tako da na površini uvek postoji uljni film debljine 10-50 mikrona, a ponekad i 100 mikrona.

Ali oni imaju ozbiljne nedostatke - potrebna im je oprema za cirkulaciju i filtriranje ulja, grejanje se javlja tokom rada, a potrebni su posebni uređaji za fiksiranje čeljusti u željenom položaju. Pored toga, sistem je teško održavati.

Hidrostatički vodiči se široko koriste u teškim i jedinstvenim visoko preciznim CNC mašinama. Oni su otvoreni i zatvoreni. Otvoreni (bez traka) su jednostavnijeg dizajna i koriste se pod stabilnim radnim uslovima i velikom masom čeljusti. Zatvoreni su bolji u otpornosti na savijanje i prevrtanje, ali zahtevaju pažljivu i skupu konstrukciju.

• Aerostatski koriste vazduh umesto ulja. Zbog toga imaju nisko trenje, visoku preciznost i izdržljivost. A ako uklonite dovod vazduha, čeljust će biti sigurno fiksirana, za razliku od hidrostatskih uređaja. Ali njihova krutost i dinamika su lošiji, štaviše, zbog niske gustine vazduha, pojavljuju se fluktuacije. Takođe, vazdušni kanali se moraju redovno čistiti.

Ovi vodiči su dokazali svoju vrednost u lakim alatnim mašinama. Koriste se u koordinatnim mernim mašinama, PCB mašinama i sličnoj opremi.

Koriste se polutečno ili tečno podmazivanje, mešano trenje kotrljanja-klizanja i druga rešenja. Oni pružaju visoku krutost i nesmetan rad. Ali imaju kratak životni vek.

Glavni zadatak je osigurati da između delova za trljanje nema ništa osim ulja. Za ovo su vodiči zaštićeni posebnim uređajima.

• Gumena valovita zaštita neće dati rashladnu tečnost (tečnost za sečenje) dospe na metalne proizvode, zaštitiće od prašine i sitnih ostataka. Ali neće se nositi sa oštrim čipovima ili velikim predmetima, na primer, ako radni predmet padne na krevet.

• Zaštita od rolne je pouzdanija. Kada se čeljust pomeri, ona se kotrlja, a s druge strane, naprotiv, otvara. Zbog toga su vodiči uvek prekriveni metalnom trakom, iako sa tankim zidovima.

• Teleskopski je najpouzdaniji. Debela kutija se širi na celu dužinu vođica i zatvara ih sa svih strana.

Ali imajte na umu da što je zaštita masivnija, to je više truda potrebno da se sklopi. I što je jače trenje. Zbog toga ne bi trebalo da uzimate teleskopsku verziju za slabe ili precizne mašine kojima su potrebne visoke dinamičke kvalitete. Ali ne preporučuje se ušteda ni na zaštiti.

• Vodiči ponekad moraju da se čiste ručno. Za ovo je potreban strugač.

• A ako se tokom rada stvori previše krhotina, onda je preporučljivo popraviti brisač na čeljusti.

A tehničar voli negu.

• Krpa je idealna za uklanjanje prljavštine i starog ulja sa površina.

• A ulje za podmazivanje površina štiti delove od korozije. Pored toga, povremeno morate ispirati vođice u ulju da biste ih očistili od oksida.

Ali ako ovi alati ne rade, uvek možete kupiti nove vodiče.

Kada popravljate, možete jednostavno kupiti iste vodiče. Ili možete nadograditi mašinu. Samo razmotrite nekoliko tačaka.

• Vodiči su unapred učitani. Reguliše se prečnikom kuglica ili valjaka u kolicima. Na primer, za strugove sa CNC-om u X i Y osi, sila interferencije treba da bude 0,08C. A za osu Z, trebalo bi da bude 0,13C. Tada je zagarantovana visoka rigidnost cele strukture.

• Vodilice moraju odgovarati klasi tačnosti cele mašine.

Odredite vrstu proizvoda.

• Za mekane predmete dužine manje od 1 m, pogodne su polirane osovine.

• Za oštrenje metala ili velikih komada drveta potrebne su vam profilne šine.

I na kraju, kupujte komponente samo u pouzdanim prodavnicama.