„CNC megmunkálóközpontok vezetősín-típusainak részletes magyarázata”
A modern gyártásban a CNC megmunkálóközpontok kulcsszerepet játszanak. A megmunkálóközpont egyik kulcsfontosságú elemeként a vezetősín közvetlenül befolyásolja a megmunkálóközpont pontosságát, stabilitását és hatékonyságát. A CNC megmunkálóközpontok gyártói részletesen bemutatják a megmunkálóközpontokhoz használható számos vezetősín típusát.
I. Mozgáspálya szerinti osztályozás
- Lineáris mozgásvezető sín
A lineáris vezetősín a megmunkálóközpontokban a leggyakoribb vezetősín-típus. A mozgó alkatrészeket pontosan egyenes vonalban vezeti. A lineáris vezetősínek előnyei az egyszerű szerkezet, a könnyű gyártás és a pontosság könnyű garantálása. A megmunkálóközpont minden tengelyén, például az X tengelyen, az Y tengelyen és a Z tengelyen általában lineáris vezetősíneket használnak.
A lineáris vezetősínek pontossága és teljesítménye a vezetősínek anyagától, gyártási folyamatától és beépítési pontosságától függ. A kiváló minőségű lineáris vezetősínek biztosítják a megmunkálóközpont stabil pontosságát és megbízhatóságát nagy sebességű mozgás és nagy terhelés mellett is. - Körmozgású vezetősín
A körmozgást végző vezetősíneket főként megmunkálóközpontok forgó tengelyeihez vagy körmozgást igénylő alkatrészekhez használják. A körmozgást végző vezetősínek tervezése és gyártása viszonylag összetett, és a körmozgás sajátosságai miatt olyan tényezőket is figyelembe kell venni, mint a centrifugális erő és a súrlódás.
A körmozgást végző vezetősínek általában nagy pontosságú golyós- vagy görgőscsapágyakat használnak a forgómozgás simaságának és pontosságának biztosítására. Egyes nagy pontosságú megmunkálóközpontokban hidrosztatikus körmozgást végző vezetősíneket is használnak a forgó tengely pontosságának és stabilitásának további javítására.
II. Munkajelleg szerinti osztályozás
- Fő mozgásvezető sín
A fő mozgásvezető sín az a vezetősín, amely a szerszám vagy a munkadarab fő mozgásának megvalósításáért felelős a megmunkálóközpontban. A fő mozgásvezető sín pontossága és teljesítménye döntő hatással van a megmunkálóközpont megmunkálási pontosságára és hatékonyságára.
A megmunkálóközpontokban a fő mozgásvezető sínekhez általában nagy pontosságú gördülő vezetősíneket vagy hidrosztatikus vezetősíneket használnak. Ezek a vezetősínek olyan tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a nagy sebesség, a nagy pontosság és a nagy merevség, és megfelelnek a megmunkálóközpontok követelményeinek nagy sebességű forgácsolás és nagy terhelésű megmunkálási körülmények között. - Előtolási mozgásvezető sín
Az előtolási vezetősín az a vezetősín, amely a szerszám vagy a munkadarab előtolási mozgásának megvalósításáért felelős a megmunkálóközpontban. Az előtolási vezetősín pontossága és stabilitása közvetlenül befolyásolja a megmunkálóközpont megmunkálási pontosságát és felületi minőségét.
Az előtolási mozgást segítő vezetősínek általában csúszó vezetősíneket, gördülő vezetősíneket vagy hidrosztatikus vezetősíneket használnak. Ezek közül a gördülő vezetősínek és a hidrosztatikus vezetősínek nagyobb pontossággal és stabilitással rendelkeznek, és nagy pontosságú megmunkálóközpontokhoz alkalmasak; míg a csúszó vezetősínek az egyszerű szerkezet és az alacsony költség előnyeivel rendelkeznek, és néhány közepes és alacsony pontosságú megmunkálóközponthoz alkalmasak. - Állító vezetősín
A beállító vezetősín a megmunkálóközpontban a szerszám vagy a munkadarab pozíciójának beállítására használt vezetősín. A beállító vezetősín pontossága és rugalmassága fontos hatással van a megmunkálási pontosságra és a megmunkálóközpont kezelési kényelmére.
Az állító vezetősínek általában csúszó vagy gördülő vezetősíneket használnak. Ezek a vezetősínek kis súrlódási együtthatóval és nagy pontossággal rendelkeznek, és könnyen lehetővé teszik a szerszám vagy a munkadarab finombeállítását.
III. Osztályozás súrlódási tényező és érintkezési felület jellege alapján
- Csúszó vezetősín
(1) Hagyományos csúszó vezetősín
A hagyományos öntöttvas-öntöttvas és öntöttvas-edzett acél vezetősínek előnyei az egyszerű szerkezet, a könnyű gyárthatóság, a jó merevség és a nagy rezgésállóság. Az ilyen típusú vezetősín hátránya azonban a nagy statikus súrlódási együttható és a sebességgel változó dinamikus súrlódási együttható, ami nagy súrlódási veszteséget eredményez. Alacsony sebességnél (1-60 mm/perc) hajlamos a kúszó jelenség előfordulása, ami csökkenti a mozgó alkatrészek pozicionálási pontosságát. Ezért a gazdaságos CNC szerszámgépeken kívül a hagyományos csúszó vezetősíneket már nem használják más CNC szerszámgépeken.
(2) Műanyaggal bevont csúszó vezetősín
Jelenleg a legtöbb CNC szerszámgép műanyaggal bevont vezetősíneket használ, azaz egy műanyag fóliából és más vegyi anyagokból álló puha műanyag szíjat ragasztanak a mozgó vezetősín súrlódó felületére. A vezetősín műanyagjait általában két típusra osztják: teflon vezetősín puha szíjra és epoxi kopásálló vezetősín bevonatra.
A műanyaggal borított csúszó vezetősínek a következő jellemzőkkel rendelkeznek:- Jó súrlódási tulajdonságok: A műanyaggal bevont vezetősín műanyag fóliával borított puha szíja alacsony súrlódási együtthatóval rendelkezik, ami csökkentheti a mozgó alkatrészek súrlódási ellenállását és javíthatja a mozgás simaságát.
- Jó kopásállóság: A műanyag fólia puha szalag jó kopásállósággal rendelkezik, és meghosszabbíthatja a vezetősín élettartamát.
- Stabil mozgás: A műanyaggal bevont vezetősín súrlódási együtthatója stabil és nem változik a sebességgel. Ezért a mozgás stabil, és a kúszási jelenségek nem könnyen fordulnak elő.
- Jó rezgéscsillapítás: A műanyag fólia puha szalag bizonyos rugalmassággal rendelkezik, elnyeli a mozgó alkatrészek rezgését, és javítja a megmunkálóközpont megmunkálási pontosságát.
- Jó gyárthatóság: A műanyaggal bevont vezetősínek gyártási folyamata viszonylag egyszerű, alacsony költséggel, könnyű telepítéssel és karbantartással jár.
- Gördülő vezetősín
(1) Működési elv
A gördülő vezetősínek gördülő elemeket, például golyókat, görgőket és tűket helyeznek el a vezetősínek felületei között, hogy a vezetősínek felületei közötti csúszó súrlódást gördülő súrlódássá alakítsák. Ez a súrlódási módszer nagymértékben csökkenti a súrlódási ellenállást, és javítja a mozgás érzékenységét és pontosságát.
(2) Előnyök- Nagy érzékenység: A gördülő vezetősínek dinamikus és statikus súrlódási együtthatója közötti különbség nagyon kicsi, így a mozgás stabil, és alacsony sebességnél nem könnyű a mászási jelenség.
- Nagy pozicionálási pontosság: A gördülő vezetősínek ismétlési pozicionálási pontossága elérheti a 0,2 μm-t, ami megfelel a nagy pontosságú megmunkálóközpontok követelményeinek.
- Kis súrlódási ellenállás: A gördülőelemek gördülési súrlódási együtthatója sokkal kisebb, mint a csúszó súrlódási együttható, így a mozgó alkatrészek mozgása könnyebb, és csökken a hajtóerő-fogyasztás.
- Kis kopás, jó pontosságmegtartás és hosszú élettartam: A gördülőelemek és a vezetősín felületei közötti érintkezési felület kicsi, csekély kopással jár, és hosszú ideig képes nagy pontosságot fenntartani.
(3) Hátrányok
A gördülő vezetősínek gyenge rezgésállósággal és magas védelmi követelményekkel rendelkeznek. A megmunkálási folyamat során a rezgés befolyásolja a gördülőelemek mozgáspontosságát, ezáltal csökkentve a megmunkálóközpont megmunkálási pontosságát. Ezenkívül a gördülő vezetősínek megfelelő védelmi intézkedéseket igényelnek, hogy megakadályozzák a por, forgács és egyéb szennyeződések bejutását a vezetősín felületére, és ezáltal a gördülőelemek és a vezetősínek károsodását.
(4) Alkalmazási alkalmak
A gördülő vezetősínek különösen alkalmasak olyan esetekben, amikor a szerszámgépek munkadarabjai egyenletes mozgást, érzékeny mozgást és nagy pozicionálási pontosságot igényelnek. Ez az oka annak, hogy a gördülő vezetősíneket széles körben használják a CNC szerszámgépekben.
- Hidrosztatikus vezetősín
(1) Folyékony hidrosztatikus vezetősín- Működési elv
A folyékony hidrosztatikus vezetősín két vezetősín munkafelülete között egy olajkamra található. Bizonyos nyomású kenőolaj bevezetése után hidrosztatikus olajfilm alakulhat ki, amely tiszta folyékony súrlódásúvá teszi a vezetősín munkafelületét kopásmentesen és jó pontossággal. - Előnyök
- Nagy pontosság: A folyékony hidrosztatikus vezetősínek rendkívül nagy pontosságot biztosítanak, és biztosítják a megmunkálóközpont stabil pontosságát nagy sebességű mozgás és nagy terhelés esetén is.
- Alacsony súrlódási együttható: A tiszta folyékony súrlódás rendkívül alacsony súrlódási együtthatót eredményez, ami jelentősen csökkenti a hajtóerő-fogyasztást.
- Nincs kúszás alacsony sebességnél: A folyékony hidrosztatikus vezetősínek még alacsony sebességnél sem mutatnak kúszási jelenséget, biztosítva a mozgás simaságát.
- Nagy teherbírás és jó merevség: A hidrosztatikus olajfilm nagy terhelést is elbír, javítva a megmunkálóközpont teherbírását és merevségét.
- Az olaj rezgéselnyelő hatással és jó rezgésállósággal rendelkezik: Az olaj elnyeli a rezgést, és csökkenti a rezgés hatását a megmunkálás során a megmunkálási pontosságra.
- Hátrányok
A folyékony hidrosztatikus vezetősínek szerkezete összetett, olajellátó rendszert igényel, és az olaj tisztaságának magasnak kell lennie. Ez növeli a gyártási és karbantartási költségeket. - Osztályozás
A megmunkálóközpontok folyékony hidrosztatikus vezetősínei két fő kategóriába sorolhatók: nyitott és zárt típusúak. A nyitott folyékony hidrosztatikus vezetősín olajkamrája közvetlenül a külvilághoz csatlakozik, egyszerű szerkezetű, de külső szennyeződésnek kitett; a zárt folyékony hidrosztatikus vezetősín olajkamrája zárt, és az olajat újrahasznosítják, nagy tisztaságú, de összetett szerkezetű.
(2) Gázhidrosztatikus vezetősín - Működési elv
Miután bizonyos nyomású gázt vezettek be a levegő hidrosztatikus vezetősín két vezetősín munkafelülete közé, hidrosztatikus légfilm alakulhat ki, így a CNC lyukasztógép két vezetősín felülete egyenletesen elválik egymástól a nagy pontosságú mozgás érdekében. - Előnyök
- Kis súrlódási együttható: A gáz súrlódási együtthatója rendkívül kicsi, ami a mozgó alkatrészek mozgását könnyebbé teszi.
- Nem könnyű felmelegedni és deformálódni: A kis súrlódási együttható miatt kevesebb hő keletkezik, és a vezetősín nem könnyen felmelegszik és deformálódik.
- Hátrányok
- Kis teherbírás: A gázhidrosztatikus vezetősínek teherbírása viszonylag kicsi, és gyakran kis terhelés esetén használják.
- A légnyomás ingadozása befolyásolja a pontosságot: A légnyomás ingadozása változásokat okoz a légfilmben, ezáltal befolyásolva a vezetősín pontosságát.
- Figyelembe kell venni a porvédelmet: A levegővezető sín felületére hulló por károsítja a vezető sín felületét, ezért hatékony pormegelőzési intézkedéseket kell tenni.
- Működési elv
Összefoglalva, a CNC megmunkálóközpontokhoz különféle vezetősínek léteznek, és mindegyik vezetősínnek megvannak a maga egyedi előnyei és alkalmazási területei. Megmunkálóközpont vezetősínének kiválasztásakor a megmunkálóközpont konkrét követelményei és felhasználási környezete szerint átfogóan figyelembe kell venni olyan tényezőket, mint a vezetősín pontossága, sebessége, teherbírása és rezgésállósága, hogy a legmegfelelőbb vezetősín-típust válasszuk ki a megmunkálóközpont teljesítményének és megmunkálási minőségének biztosítása érdekében.