Vodila so eden ključnih strukturnih delov CNC stroja. Podpirajo premikajočo se mizo, sedež, glavo vretena ali voziček in vodijo te komponente, da se premikajo v nadzorovani ravni črti. Ustrezna struktura vodil pomaga stroju ohraniti stabilno natančnost pozicioniranja, vzdržati rezalno silo in zmanjšati vibracije zaradi gibanja med dolgotrajnim-delovanjem.
Običajna vodila v CNC-strojih vključujejo kroglična linearna vodila, valjčna linearna vodila, škatlasta ali drsna vodila, jeklena-intarzirana vodila, vodila v obliki lastovičjega repa, V-ravna vodila in hidrostatična vodila. Vsak tip ima drugačno razmerje med hitrostjo, togostjo, nosilnostjo, dušenjem, trenjem in zahtevami po vzdrževanju.
Za izdelovalce CNC strojev in kupce vzdrževanja je razumevanje teh tipov vodil koristno pri izbiri novih komponent stroja, zamenjavi obstoječih vodil ali primerjanju različnih struktur obdelovalnih strojev.
Kaj so vodila v CNC stroju?
V CNC stroju so vodila natančne vodilne površine ali sistemi tirnic, ki nadzorujejo gibanje delov stroja. Običajno se uporabljajo skupaj s pogonskim sistemom, kot je kroglični vijak, servo motor ali linearni modul. Pogonski sistem zagotavlja gibanje, medtem ko vodilo podpira obremenitev in ohranja premikajoči se del v pravilni smeri.
Sistem vodil običajno ima fiksni in gibljivi del. V sistemu linearnega vodila je fiksni del vodilna tirnica, gibljivi del pa blok ali voziček. V tradicionalnem sistemu drsnih vodil drsi gibljiva površina vzdolž postelje stroja ali vodilne površine s pomočjo maziva ali materiala z nizkim-trenjem.
Vodilo neposredno vpliva na natančnost obdelave, gladkost podajanja, stabilnost rezanja, odpornost proti obrabi in življenjsko dobo. Zato vodil CNC strojev ne izbirajte samo po velikosti. Upoštevati je treba tudi smer obremenitve, togost stroja, stanje rezanja, hitrost, mazanje in natančnost namestitve.
Glavne vrste vodil, ki se uporabljajo v CNC strojih
1. Krogelna linearna vodila
Krogelna linearna vodila uporabljajo krožeče jeklene kroglice med tirnico in blokom. Kroglice se kotalijo po tirnicah, zato je trenje veliko manjše od običajnega drsnega kontakta. Ta struktura se pogosto uporablja v CNC usmerjevalnikih, obdelovalnih centrih, strojih za lasersko rezanje, opremi za avtomatizacijo in sistemih za natančno pozicioniranje.
Glavne prednosti krogličnih linearnih vodil so gladko gibanje, nizko trenje, dober odziv pri pozicioniranju in enostavnejša namestitev v primerjavi s strganimi drsnimi vodili. Primerni so za stroje, ki zahtevajo stabilno gibanje podajalnika, srednjo do visoko hitrost in ponovljivo pozicioniranje.
Vendar pa so kroglična linearna vodila močno odvisna od pravilne prednapetosti, mazanja in natančnosti pritrdilne površine. Če stroj deluje pod močnimi udarci, močnim rezom ali slabimi pogoji mazanja, se lahko kotalni elementi in tekalne poti obrabijo hitreje.
Za aplikacije CNC, ki zahtevajo standardno visoko{0}}obremenitev, DLYHD linearna vodila za velike obremenitveso običajno izbrani za stabilno podporo in gladko linearno gibanje.
2. Valjčna linearna vodila
Valjčna linearna vodila uporabljajo cilindrične valje namesto kroglic. V primerjavi s krogličnim kontaktom valjčni kontakt zagotavlja večjo kontaktno površino, tako da lahko vodilo podpira večjo nosilnost, večjo togost in boljšo odpornost na momente.
Valjčna vodila se pogosto uporabljajo v težkih-CNC-strojih, velikih obdelovalnih centrih, portalnih strojih, brusilnih strojih in opremi, ki potrebuje večjo odpornost na rezalno silo. Še posebej so uporabne, kadar stroj zahteva visoko togost in stabilno natančnost pri stalni obremenitvi.
Omejitev je, da valjčna linearna vodila običajno zahtevajo boljšo natančnost namestitve in močnejšo strukturo stroja. Če montažna površina ni ravna ali je vzporednost tirnic slaba, lahko valjčno vodilo povzroči neenakomerno obremenitev in nenormalen tekalni upor.
Za večjo togost in velike{0}}obremenitve CNC aplikacij, DLYRD valjčna vodilaso zasnovani za večjo odpornost na obremenitve in stabilno natančno gibanje.
3. Škatlasta vodila in drsna vodila
Škatlasta vodila, imenovana tudi drsna vodila ali navadna vodila, uporabljajo večjo drsno kontaktno površino med posteljo stroja in premikajočo se komponento. Namesto kotalnih elementov je gibanje odvisno od drsnega stika, mazanja in včasih materialov, ki so odporni-na obrabo z nizkim{1}}trenjem.
Največja prednost škatlastih vodil je močno blaženje. Ker je kontaktna površina velika, lahko ta struktura bolje absorbira vibracije in se upre močni rezalni sili. Zato veliko-stružnic, rezkalnikov in rezkalnikov še vedno uporablja škatlasta vodila.
Pomanjkljivost je večje trenje in manjša hitrost v primerjavi s krogličnimi ali valjčnimi linearnimi vodili. Vodila škatle zahtevajo tudi natančno strganje, stabilno mazanje in redno vzdrževanje. Če je mazanje slabo, lahko pride- do zdrsa med majhnim premikanjem pomika, kar vpliva na gladko-nastavljanje položaja pri nizki-hitrosti.
4. Jeklena-intarzirana vodila
Jeklena-intarzirana vodila so tradicionalna struktura vodil obdelovalnih strojev. Vodilni trakovi iz kaljenega in brušenega jekla so pritrjeni na posteljo ali steber stroja. Vodilno površino je mogoče popraviti ali zamenjati bolj priročno kot integralno lito vodilo.
Ta vrsta se pogosto uporablja, kjer stroj potrebuje močno vodilno površino, dobro odpornost proti obrabi in lažje vzdrževanje. Delovanje je odvisno od trdote, natančnosti brušenja, ravnosti montažne površine in načina pritrditve jeklenih vodilnih trakov.
Jeklena-intarzirana vodila niso tako hitra kot sodobna valjana linearna vodila, vendar so še vedno primerna za obdelovalne stroje, ki cenijo togost, popravljivost in dolgo življenjsko dobo.
5. Vodila v obliki lastovičjega repa
Vodila v obliki lastovičjega repa imajo trapezoidno drsno strukturo. Oblika omogoča dobro vodenje in držanje v kompaktnem prostoru. Običajno se uporabljajo za repne konice, orodne drsnike, pozicionirne mize, nastavitvene mehanizme in strojne dodatke.
Prednost vodila v obliki lastovičjega repa je kompaktna struktura in dobra stabilnost položaja po vpetju. Lahko nadzoruje gibanje, medtem ko se upira dviganju ali stranski sili. Razmik je mogoče prilagoditi tudi z gib ali klinasto strukturo.
Vendar pa vodila v obliki lastovičjega repa običajno niso najboljša izbira za CNC-podajalne osi z visoko-hitrostjo in dolgim-hodom. Primernejši so za prilagajanje, pozicioniranje in vpenjalne premike kot za stalno visoko-hitro linearno gibanje.
6. V-Ravna vodila
V-ravna vodila uporabljajo kombinacijo ene vodilne površine v obliki črke V in ene ravne vodilne površine. V-površina nadzoruje smer vodenja, medtem ko ravna površina podpira obremenitev. Ta struktura je bila uporabljena v obdelovalnih strojih, kot so površinski brusilniki, skobeljniki in nekatere strukture stružnic.
V-ravna vodila lahko zagotovijo stabilno usmerjevalno vodenje in močno podporo, vendar zahtevajo natančno strojno obdelavo, strganje in mazanje. Pogostejši so v tradicionalnih strukturah obdelovalnih strojev kot v kompaktnih sodobnih sistemih avtomatizacije.
7. Hidrostatično in hidrodinamično vodilo
Hidrostatično vodilo uporablja olje pod pritiskom, da tvori oljni film med gibljivo komponento in vodilno površino. Ta oljni film ločuje obe površini in močno zmanjša neposredni stik. Hidrostatično vodilo je primerno za velike-obremenitve, visoko-natančnost in izjemno-gladko gibanje.
Hidrodinamična vodila prav tako uporabljajo oljni film, vendar oljni film v glavnem nastane zaradi relativnega gibanja in viskoznosti olja. V primerjavi s hidrostatičnimi sistemi so hidrodinamična vodila preprostejša, vendar je njihova učinkovitost pri zagonu-in zelo nizki hitrosti bolj omejena.
Te vrste vodil lahko zagotovijo odlično gladko gibanje in podporo obremenitvi, vendar je sistem bolj zapleten in običajno zahteva črpalke, nadzor olja, tesnjenje in skrbno vzdrževanje.
Primerjava tipov vodil CNC strojev
| Vrsta vodila | Načelo gibanja | Glavne prednosti | Običajna uporaba CNC | Opombe o izbiri |
|---|---|---|---|---|
| Kroglo linearno vodilo | Kotalni stik s krožečimi kroglicami | Nizko trenje, gladko gibanje, dober odziv hitrosti | CNC rezkalniki, oprema za avtomatizacijo, obdelovalni centri | Zahteva pravilno prednapetost, mazanje in natančnost namestitve tirnice |
| Valjčno linearno vodilo | Kotalni stik s cilindričnimi valji | Večja togost, večja nosilnost, boljša momentna odpornost | Težki-stroji CNC, portalni sistemi, natančna strojna orodja | Potrebuje boljšo montažno površino in nadzor poravnave |
| Škatla ali drsna vodila | Veliko{0}}površinski drsni stik z mazanjem | Močno blaženje, dobra stabilnost pri težkem rezanju | Težke stružnice, rezkalni stroji, rezalni stroji | Večje trenje; kakovost mazanja in strganja sta pomembna |
| Jekleno vodilo-z intarzijami | Vodilni trakovi iz kaljenega jekla pritrjeni na posteljo stroja | Dobra odpornost proti obrabi in popravljivost | Tradicionalna strojna orodja in težke-strukture | Natančnost je odvisna od brušenja, pritrditve in ravnosti površine postelje |
| Vodilo v obliki lastovičjega repa | Trapezna drsna in vpenjalna struktura | Kompakten, stabilen po vpetju, nastavljiv odmik | Zadki, drsniki za orodje, pozicionirne mize, nastavitvene osi | Boljše za pozicioniranje kot visoko{0}}hitro dolgo-hodno podajalno gibanje |
| Hidrostatično vodilo | Oljni film pod pritiskom ločuje gibljive površine | Zelo gladko gibanje, visoka podpora obremenitvi, majhna obraba | Visoko-natančna težka strojna orodja | Kompleksna struktura; zahteva nadzor tlaka olja in vzdrževanje |
Kako izbrati vodila za CNC stroje
Ni enotnega tipa vodila, ki bi bil najboljši za vsak CNC stroj. Prava izbira je odvisna od velikosti stroja, rezalne sile, smeri obremenitve, hitrosti podajanja, zahteve glede natančnosti, prostora za namestitev in pogojev vzdrževanja.
- Za visoko{0}}hitro gibanje in splošno natančno pozicioniranje so kroglična linearna vodila pogosto praktična izbira.
- Za večjo obremenitev, večjo togost in močnejši momentni upor so primernejša valjčna linearna vodila.
- Za težko rezanje in blaženje vibracij lahko škatlasta ali drsna vodila zagotovijo boljšo stabilnost.
- Za kompaktne nastavitvene in pozicionirne mehanizme so še vedno uporabna vodila v obliki lastovičjega repa.
- Za vrhunske-težke natančne stroje lahko hidrostatična vodila zagotovijo zelo gladko gibanje, vendar so stroški sistema in zahteve za vzdrževanje višje.
Pri izbiri CNC linearnega vodila morajo kupci pred naročilom potrditi širino tirnice, vrsto bloka, prednapetost, stopnjo natančnosti, dolžino tirnice, korak montažne luknje, končno razdaljo, smer obremenitve in delovno okolje.
Opombe o vzdrževanju za CNC vodila
Vodila so natančne komponente, zato je pravilno vzdrževanje pomembno za natančnost in življenjsko dobo stroja. Ostružki, prah, hladilna tekočina in slabo mazanje lahko povečajo odpornost proti obrabi in teku.
- Vodila in bloke hranite zaščitene pred ostružki, prahom in kontaminacijo z rezalno tekočino.
- Redno mažite kroglična in valjčna linearna vodila v skladu z delovnimi pogoji stroja.
- Med vzdrževanjem preverite pritrdilne vijake tirnice, ravnost tirnice in gladkost teka bloka.
- Pri ujemajočih setih tir-in-blokov se izogibajte naključnemu mešanju komponent, razen če je potrjeno, da so zamenljive.
- Pri drsnih ali škatlastih vodilih preverite stanje mazanja, površino obrabe in nastavitev zračnosti.
Dobro mazanje in pravilna namestitev pomagata zmanjšati obrabo vodil, hrup med vožnjo, vibracije in izgubo natančnosti.
Možnosti linearnega vodila DLY za CNC stroje
DLY zalogelinearna vodila, vodila in ujemajoči se sklopi tirnic-in-blokov za CNC-stroje, opremo za avtomatizacijo, strojna orodja in industrijske sisteme gibanja.
Za različne CNC aplikacije lahko kupci izberejo HD kroglična vodila za težke obremenitve, nizkoprofilna linearna vodila ED, valjčna vodila RD in druge rešitve za tirnice-in{-bloke. Potrditev modela je mogoče opraviti glede na širino tirnice, obliko bloka, stopnjo natančnosti, prednapetost, dolžino tirnice, prostor za namestitev in zahteve glede zamenjave.
Potrebujete pomoč pri potrditvi tipa CNC linearnega vodila?
Pošljite svoj model tirnice, model bloka, risbo, strojno aplikacijo ali vzorčno fotografijo. DLY lahko pomaga preveriti vrsto vodila, velikost tirnice, ujemanje blokov, prednapetost, stopnjo natančnosti in dolžino tirnice po meri pred ponudbo.
