Назначение линейных перемещений
Полностью система линейного перемещения - это комбинация из передачи и линейных направляющих. Здесь и далее под словами "линейные перемещения" будут пониматься непосредственно линейные направляющие - валы, втулки, подшипники и проч, тогда как передачам в станка с ЧПУ посвящен отдельный цикл статей.
Линейные направляющие служат в основном для решения 3 задач:
1) Служить опорой для компонентов станка
2) направлять движущиеся части станка по требуемой траектории с необходимой точностью и минимальным трением.
3) принимать возникающие в процессе работы нагрузки
Направляющие как опора для компонентов станка
Линейные перемещения должны нести на себе вес транспортируемых части станка вдоль траектории перемещения с соблюдением прямолинейности. Например, портал ЧПУ роутера опирается на рельсы и может перемещаться вдоль оси X, соответственно, рельсовые перемещения должны выдерживать вес всего портала и при этом - обеспечивать гладкое перемещение с малым трением. Направляющие иногда сами выступают в роли конструкционных компонентов, т.е. воспринимающих усилия и обеспечивающих жесткость станка - таковы, например, полированные валы, тогда как рельсы крепятся на станину и являются только передатчиком усилий.
Точное прямолинейное движение
Неся на себе вес перемещаемых частей, линейные направляющие должны обеспечить движение с необходимой точностью. Вообще, точность перемещений - основная задача направляющих, и их тип и характеристики оказывают огромное влияение на точность и повторяемость станка. Направляющие с люфтом, подверженные изгибам или неровные приведут к резкому ухудшению качества обработки, геометрия изделий будет нарушена - вместа круга при фрезеровке получится овал, размеры будут не выдержаны. Выбор и установка направляющих на станине - один из самых ответственных этапов создания портального станка.
Вторичные нагрузки
Помимо веса непосредственно компонентов станка, линейные перемещения также воспринимают и передают на станину возникающие во время работы разнообразные усилия - боковые, крутящие. Например, направляющие оси Y, проходящей по балке портала, несут на себе вес шпиндельной бабки(оси Z), а также воспринимают крутящие усилия, возникающие во время фрезерования.
В зависимости от назначения, компоновки станка, его режимов работы, тот или иной вид направляющих может оказаться оптимальным, а от правильного выбора результат зависит в наивысшей степени - вы можете выбрать ШВП или трапецеидальный винт, и это практически не скажется на результате, тогда как неверно выбранный вид направляющих сделает ваш станок абсолютно бесполезным.
Классификация линейных направляющих
Направляющие могут быть разделены на 2 группы по способу крепления на станок:
1) Направляющие с полной поддержкой(фиксация к станине по всей длине направляющей)
2) Направляющие с частичной поддержкой(с концевым креплением)
Направляющие с полной поддержкой фиксируются к станине вдоль всей своей длины. Как правило, подобные направляющие более грузоподъемны, чем с частичной поддержкой. Высококачественные станки используют такие направляющие по всем осям. Реже встречаются бюджетные варианты, где по осям X и Y ставятся направляющие с полной фиксацией, а на ось Z - с частичной. С возрастанием длины оси предпочтительность направляющих с полной фиксацией также возрастает, а при длине более 1.5 м им практически нет альтернативы. Типичным представителем этой группы являются рельсы Hiwin и цилиндрические рельсы Darxton.
Направляющие с частичным креплением крепятся только за концы, вследствие чего они подвержены прогибам под весом несомых частей и усилий фрезерования. Однако, иногда такие направляющие бывают более предпочтительны - они оставляют место между собой и станиной, которое может быть использовано, а линейные подшипники на такие направляющие - замкнуты по периметру, из-за чего хорошо сделанный линейный подшипник на вал сидит на нем более плотно, чем разомкнутый модуль на цилиндрическом рельсе. Представителями этой группы являются полированные валы и шлицевые валы TBI.
© «Darxton» 2012. Копирование разрешено только с указанием прямой ссылки на источник Darxton.ru