Порівняння напрямних для верстатів з ЧПУ

Лінійні рейкові напрямні для ЧПУ

Верстати з числовим програмним управлінням характеризуються відмінною функціональністю, виробничої гнучкістю, високою якістю продукції, що виготовляється. Не останню роль в забезпеченні швидкості і точності обробки грають конструктивні особливості верстата.

Для забезпечення точних лінійних переміщень у верстатах з ЧПУ використовуються різні види направляючих : поліровані вали, циліндричні рейки, профільні напрямні. До цих вузлів пред’являються серйозні вимоги:

  • висока жорсткість конструкції незалежно від довжини;
  • відсутність деформацій як без навантаження, так і в навантаженому стані;
  • низький коефіцієнт тертя;
  • стійкість до нагрівання під навантаженням, причиною якого є тертя;
  • опірність зносу.

Крім того, елементи вузла повинні бути захищені від пилу, бруду і, бажано, мати малу чутливістю до забруднень і не мати особливих претензій до мастилі. Виконання всіх цих вимог одночасно досить проблематично, тому і розроблені різні типи конструкцій напрямних верстатів ЧПУ , що працюють в умовах тертя-ковзання або тертя-кочення. У кожного типу є свої переваги і недоліки.

Циліндричні напрямні

Циліндричні напрямні виконуються у вигляді валу круглого перетину з кріпленнями на кінцях або конструктивно виконаними на опорі. Матеріалом для їх виготовлення є високолегований сталевий сплав. Особливу міцність і надійність вони отримують завдяки загартуванню металу методом індукційного нагріву. Наступним поліруванням досягається ідеально рівна поверхня, що забезпечує малий коефіцієнт тертя.

Поліровані вали

Круглі вали є самим бюджетним видом напрямних. Їх монтаж не складний – вони легко кріпляться з двох сторін. Виконані з якісного сплаву, вони забезпечують високу точність переміщень і вантажопідйомність. Однак при великій власної довжині (більше 1 метра) вал може провисати, а відсутність фіксації до станини приводити до збільшення похибки обробки. До того ж прийнятна жорсткість забезпечується в основному за умови невеликих навантажень. При підвищеному навантаженні зростають втрати на тертя і нагрів, знижуючи таким чином ресурс вузла. Крім того, деякі недбайливі виробники для виготовлення вала використовують металеві сплави низької якості, які деформуються під навантаженням.

Циліндричні рейки

Циліндричні напрямні на опорі кріпляться до основи верстата в декількох місцях по довжині. Завдяки опорі у вигляді рейки вони менше провисають під власною вагою і впливом навантаження, так як передають навантаження конструкції верстата. Їх можна використовувати для бюджетних верстатів ЧПУ, довжина робочого столу яких перевищує 1 м. Вони досить прості в монтажі і володіють хорошим співвідношенням ціна /якість.

Але є одна особливість – опорні вали не бажано застосовувати для верстатів з важким шпинделем, так як в цьому випадку страждає точність. Це пов’язано з тим, що замість кулькових втулок, використовуваних в поєднанні з циліндричним валом, на опорних валах використовуються каретки, контур яких є розімкненим.

Слід пам’ятати, що купувати поліровані вали на опорі або без неї потрібно у перевірених постачальників, так як ресурс вузла безпосередньо залежить від якості матеріалу, з якого він виготовлений.

Напрямні для ЧПУ
Напрямні 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.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *