Сравнение направляющих для станков с ЧПУ

Линейные рельсовые направляющие для ЧПУ

Станки с числовым программным управлением характеризуются отличной функциональностью, производственной гибкостью, высоким качеством изготавливаемой продукции. Не последнюю роль в обеспечении скорости и точности обработки играют конструктивные особенности станка.

Для обеспечения точных линейных перемещений в станках с ЧПУ используются различные виды направляющих: полированные валы, цилиндрические рельсы, профильные направляющие. К этим узлам предъявляются серьезные требования:

  • высокая жесткость конструкции независимо от длины;
  • отсутствие деформаций как без нагрузки, так и в нагруженном состоянии;
  • низкий коэффициент трения;
  • устойчивость к нагреву под нагрузкой, причиной которого является трение;
  • сопротивляемость износу.

Кроме того, элементы узла должны быть защищены от пыли, грязи и, желательно, обладать малой чувствительностью к загрязнениям и не иметь особых претензий к смазке. Выполнение всех этих требований одновременно достаточно проблематично, поэтому и разработаны разные типы конструкций направляющих станков ЧПУ, работающие в условиях трения-скольжения или трения-качения. У каждого типа имеются свои достоинства и недостатки.

Цилиндрические направляющие

Цилиндрические направляющие выполняются в виде вала круглого сечения с креплениями на концах или конструктивно выполненными на опоре. Материалом для их изготовления является высоколегированный стальной сплав.  Особую прочность и надежность они получают благодаря закалке металла методом индукционного нагрева. Последующей полировкой достигается идеально ровная поверхность, обеспечивающая малый коэффициент трения.

Полированные валы

Круглые валы являются самым бюджетным видом направляющих. Их монтаж не сложный — они легко крепятся с двух сторон. Выполненные из качественного сплава, они обеспечивают хорошую точность перемещений и грузоподъемность. Однако при большой собственной длине (более 1 метра) вал может провисать, а отсутствие фиксации к станине приводить к увеличению погрешности обработки. К тому же приемлемая жесткость обеспечивается в основном при условии небольших нагрузок. При повышенной нагрузке возрастают потери на трение и нагрев, снижая таким образом ресурс узла. Кроме того, некоторые нерадивые производители для изготовления вала используют металлические сплавы низкого качества, которые деформируются под нагрузкой.

Цилиндрические рельсы

Цилиндрические направляющие на опоре крепятся к основанию станка в нескольких местах по длине. Благодаря опоре в виде рельсы они меньше провисают под собственным весом и воздействием нагрузки, так как передают нагрузку конструкции станка. Их можно использовать для бюджетных станков ЧПУ, длина рабочего стола которых превышает 1 м. Они довольно просты в монтаже и обладают хорошим соотношением цена/качество.

Но есть одна особенность — опорные валы не желательно применять для станков с тяжелым шпинделем, так как в этом случае страдает точность. Это связано с тем, что вместо шариковых втулок, используемых в сочетании с цилиндрическим валом, на опорных валах используются каретки, контур которых является разомкнутым.

Следует помнить, что покупать полированные валы на опоре или без нее нужно у проверенных поставщиков, так как ресурс узла напрямую зависит от качества материала, из которого он изготовлен.

Направляющие для ЧПУ
Направляющие для ЧПУ

Профильные направляющие

Профильные рельсовые системы состоят из продольной балки (рельса) и подвижной каретки. В качестве элементов качения используются шарики (шариковые профильные рельсовые направляющие) или ролики (роликовые профильные рельсовые направляющие). Профильные направляющие обладают высокой несущей способностью и жесткостью, поэтому могут применяться для любых задач, которые требуют точных линейных перемещений.

Каким направляющим отдать преимущество для использования в станках с ЧПУ

Цилиндрические направляющие можно устанавливать на хоббийных и бюджетных станках с небольшой загрузкой. Они менее требовательны к смазке и не очень чувствительны к пыли. Более простой монтаж и несложных уход делают их востребованными для станков, предназначенных для обработки материалов невысокой прочности и жесткости.

Рельсовый тип направляющих является более предпочтительным в условиях повышенных нагрузок и скоростного режима. Они обеспечивают бо́льшую скорость (5 м/с, против 2 м/с у цилиндрических валов) и более высокую точность перемещений. Рельсовые направляющие сложны в производстве и стоят значительно дороже валов, поэтому их чаще используют в промышленных станках. Незаменимыми профильные направляющие являются в металлообрабатывающих станках и оборудовании, предназначенном для фрезеровки камня.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *