Quines són les guies de la màquina i com triar-les?

Les guies són la part més important de les màquines-eina, ja que d'elles depèn la precisió del moviment de l'eina. A partir de l'article aprendràs quines són les guies circulars i lineals per a màquines CNC, que és millor triar: guies de rodets, bola o altres d'alumini.

Qualsevol moviment mutu de la peça de treball i l'eina es produeix al llarg de guies: una mena de rails. El cos de treball de la màquina o un dispositiu amb una peça fixada en ella camina al llarg d'ells. I com que aquests moviments afecten directament la qualitat del producte, les guies han de complir una sèrie de requisits.

• Rigidesa i duresa. En el treball del metall, es produeixen grans forces de tall: 100 kg o més. És impossible permetre que el cos de treball de la màquina "camini" més de la qualitat especificada. Per tant, les guies estan fetes de graus d'acer d'aliatge: ШХ-15, 95Х18, seguit d'un tractament tèrmic, així com diversos tipus de ceràmica.

• Força de fricció baixa. En mecanitzar peces complexes en màquines CNC, l'eina es mou amb sacsejades i acceleracions. I a causa de l'augment de la fricció, es perd la precisió dels seus moviments.

• Resistent al desgast. En models senzills de màquines per a la fusta, les guies es fan d'una sola peça amb el llit, i en les màquines CNC s'hi connecten mecànicament. Però en tots els casos, la reparació és un negoci difícil i responsable.

Com que hi ha molts tipus i models de màquines, les guies d'aquestes són diferents.

Els moviments de conformació de qualsevol màquina són de rotació i moviment lineal. Necessiten les guies adients.

• Les taules rodones s'utilitzen sovint en taules rotatives on la peça es mecanitza des de tots els costats. Es troben en fresadores i màquines de 5 eixos.

• Els capçals elèctrics i les pinces de torns i màquines multioperacions amb CNC es mouen linealment verticalment i horitzontalment.

• Es necessiten inclinades per a màquines-eina especialitzades.

Com més fàcil és fer guies, més barates són, però no sempre donen la precisió requerida dels moviments. Per tant, cal triar correctament la forma de la secció transversal.

• Rectangular, fos al mateix temps amb el llit, el més senzill. Sovint es troba en màquines de sobretaula barates.

No es diferencien en l'alta precisió del treball, ja que a causa del desgast, apareix un joc entre el rail i el casquet. Però es poden reparar, són fàcils de polir.

• Triangular o prismàtica, més precisament, perquè gràcies a les vores bisellades, no hi ha buits. Van ser àmpliament utilitzats en la construcció de màquines-eina, però ara s'estan substituint gradualment per altres tipus.

• Eixos cilíndrics polits - senzill i comú, fàcil d'instal·lar a la màquina o substituir. L'enduriment per inducció i l'acabat superficial garanteixen resistència al desgast i baix coeficient de fricció. Però hi ha un inconvenient: la fixació al llarg de les vores provoca una caiguda pel seu propi pes o sota la massa de la pinça. Una mica, però ja porta a errors de producte. Per tant, aquestes guies no es fan més d'1 m, i la relació entre el diàmetre i la longitud de l'eix ha de ser almenys 0,05, i preferiblement 0,06-0,1.

• Eixos estriats millor resistència a la flexió i torsió. I el casquet, que viatja al llarg de l'eix, no pot girar per si sol, la qual cosa afegeix rigidesa a tota la màquina. Els inconvenients dels eixos estriats són els mateixos que els dels eixos polits.I una cosa més: l'eix estriat és difícil d'instal·lar correctament a la màquina, de manera que són rars.

• Carril cilíndric - Són guies rodones ordinàries, però al llarg de tota la seva longitud estan soldades al suport prismàtic. Això augmenta la rigidesa. Quan la màquina treballa amb peces grans, aquestes guies es dobleguen amb el llit, de manera que la posició relativa de l'eina o la peça no canvia. Això vol dir que la precisió augmenta. I aquests rails són barats.

• "Cua de milano" s'utilitza en màquines eina pesades que requereixen rigidesa i estabilitat sota càrregues alternes i estàtiques. Es fan d'una sola peça amb el llit, cosa que dificulta la reparació quan es fa servir. Només un fabricant o una persona molt discreta que treballarà a mà podrà triturar les planxes en tota la seva longitud. Però aquests rails serveixen durant molt de temps.

• Perfils d'acer d'alumini - El més fiable en el treball. Gràcies a les ranures per les quals es mouen les boles o els rodets, aquestes guies aguanten bé la càrrega, no juguen, no es torceixen ni es dobleguen.

La qualitat de la màquina està influenciada no només pels propis rails, sinó també per la seva funda d'acoblament. En enginyeria mecànica, es combinen en un sol terme: guies. La fricció, la precisió de posicionament i tot el que afecta el moviment depèn del disseny d'aquesta parella. Per tant, les guies es fan diferents: lliscants, rodant i combinades.

En ells, el casquet de la pinça de boles o corrons viatja al llarg del rail. A la màniga es fan ranures especials de cargol, gràcies a les quals les boles, quan arriben a la vora, tornen a la seva posició original. S'assembla a un coixinet. Aquesta solució té molts avantatges.

• Bones propietats dinàmiques i baixa fricció - la pinça pot accelerar i aturar-se ràpidament. Això és essencial per al mecanitzat de precisió de peces petites com ara retalls i ranures.

• Baixa dissipació de calor - els rails no es deformen per efectes tèrmics. Això és especialment bo per a equips d'alta precisió (precisió).

• Fàcil de mantenir - quan es fa servir, n'hi ha prou amb substituir les boles. Són més suaus que el rail guia i, per tant, es desgasten més ràpidament.

Però hi ha un inconvenient: una petita capacitat d'amortiment. Això significa que les vibracions generades durant el tall es transmeten invariablement al llit. Això reduirà la precisió de mecanitzat i donarà lloc a ferralla. Les vibracions es produeixen, per exemple, quan el material és desigual en les operacions de desbast.

Les guies de rodets tenen un disseny lleugerament diferent. Són rodet i bola.

• Els de rodets suporten càrregues més altes que els de boles. Però la fricció que es produeix als extrems dels corrons redueix les propietats dinàmiques.

• Els coixinets de boles són més adequats per a treballs de precisió, però no toleren dades de tall elevades.

En condicions difícils, calen altres construccions.

En ells, la màniga llisca al llarg del rail al llarg de la capa de lubricant. A causa de la gran àrea de suport, poden suportar càrregues greus, incloses les càrregues de xoc, per la qual cosa s'utilitzen àmpliament en els modes de processament inicials. Però en aquestes guies, la força de fricció estàtica és molt superior a la força de fricció del moviment, per tant, a velocitats baixes, els nodes no es mouen de manera uniforme, sinó en salts.

Per compensar-ho, s'utilitzen diverses solucions tècniques.

• Els hidrodinàmics tenen un disseny senzill i fiable. En ells, l'oli s'entra a través de les ranures de lubricació entre el rail i el casquet, que separa les superfícies de fregament. Aquestes ranures es troben al llarg de tota la longitud del rail. Aquestes guies tenen una alta rigidesa i bones propietats d'amortiment. Desavantatges: només funcionen bé a altes velocitats, en cas contrari no hi ha efecte hidrodinàmic. A més, les condicions de funcionament es deterioren durant l'acceleració i la desacceleració.Aquestes guies s'utilitzen àmpliament en màquines de planejador i carrusel.

• Els hidrostàtics no tenen aquests inconvenients. En ells, la lubricació es subministra a pressió des d'una bomba, per tant, a la superfície sempre hi ha una pel·lícula d'oli amb un gruix de 10-50 micres i, de vegades, 100 micres.

Però tenen greus inconvenients: necessiten equips per circular i filtrar l'oli, l'escalfament es produeix durant el funcionament i es necessiten dispositius especials per fixar la pinça a la posició desitjada. A més, el sistema és difícil de mantenir.

Les guies hidrostàtiques s'utilitzen àmpliament en màquines CNC d'alta precisió pesades i úniques. Són oberts i tancats. Els extrems oberts (sense tires) tenen un disseny més senzill i s'utilitzen en condicions de funcionament estables i una gran massa de pinça. Els tancats resisteixen millor la flexió i la inclinació, però requereixen una construcció acurada i costosa.

• Els aerostàtics utilitzen aire en comptes d'oli. Per tant, tenen poca fricció, alta precisió i durabilitat. I si traieu el subministrament d'aire, la pinça es fixarà de manera segura, a diferència dels dispositius hidrostàtics. Però la seva rigidesa i dinàmica són pitjors, a més, a causa de la baixa densitat de l'aire, apareixen fluctuacions. A més, els conductes d'aire s'han de netejar regularment.

Aquestes guies han demostrat el seu valor en màquines eina lleugeres. S'utilitzen en màquines de mesura de coordenades, màquines PCB i equips similars.

S'utilitzen lubricació semi-fluida o líquida, fricció mixta de rodament-lliscant i altres solucions. Proporcionen una gran rigidesa i un funcionament suau. Però tenen una vida útil curta.

La tasca principal és assegurar-se que no hi hagi res més que oli entre les parts de fregament. Per a això, les guies estan protegides amb dispositius especials.

• La protecció de goma ondulada no donarà refrigerant (fluid de tall) s'enganxi als productes metàl·lics, protegirà de la pols i els petits residus. Però no s'enfrontarà a estelles afilades o objectes grans, per exemple, si la peça cau al llit.

• La protecció del rotllo és més fiable. Quan la pinça es mou, s'enrotlla, i en canvi, al contrari, es desplega. Per tant, les guies es cobreixen sempre amb una cinta metàl·lica, encara que de parets primes.

• El telescòpic és el més fiable. La caixa gruixuda s'expandeix a tota la longitud de les guies i les tanca per tots els costats.

Però tingueu en compte que com més gran sigui la protecció, més esforç es necessita per plegar-la. I com més forta és la fricció. Per tant, no hauríeu d'utilitzar la versió telescòpica per a màquines febles o precises que necessiten altes qualitats dinàmiques. Però tampoc es recomana estalviar en protecció.

• Les guies de vegades s'han de netejar a mà. Això requereix un rascador.

• I si es generen massa residus durant el funcionament, s'aconsella fixar l'eixugaparabrises a la pinça.

I a la tecnologia li encanta la preparació.

• Un drap és ideal per eliminar la brutícia i l'oli vell de les superfícies.

• I l'oli per lubricar superfícies protegeix les peces de la corrosió. A més, periòdicament cal esbandir les guies amb oli per netejar-les d'òxids.

Però si aquestes eines no funcionen, sempre podeu comprar guies noves.

En reparar, simplement podeu comprar les mateixes guies. O podeu actualitzar la màquina. Només cal tenir en compte una sèrie de punts.

• Les guies estan precarregades. Es regula pel diàmetre de les boles o rodets del carro. Per exemple, per als torns amb CNC als eixos X i Y, la força d'interferència hauria de ser de 0,08 C. I per a l'eix Z, hauria de ser 0,13C. Aleshores es garanteix l'alta rigidesa de tota l'estructura.

• Les guies han de correspondre a la classe de precisió de tota la màquina.

Determinar el tipus de producte.

• Per a peces toves de menys d'1 m de llarg, els eixos polits són adequats.

• Per esmolar metall o peces grans de fusta, necessiteu rails de perfil.

I, finalment, compra components només a botigues de confiança.