Ali veste, koliko vrst vodilnih tirnic je v CNC obdelovalnih centrih?

»Podrobna razlaga vrst vodilnih tirnic za CNC obdelovalne centre«

1. Linearno vodilo za gibanje
   Linearna vodilna tirnica je najpogostejša vrsta vodilne tirnice v obdelovalnih centrih. Vodi gibljive dele, da se premikajo natančno v ravni črti. Linearne vodilne tirnice imajo prednosti preproste strukture, enostavne izdelave in enostavnega zagotavljanja natančnosti. Linearne vodilne tirnice se običajno uporabljajo na vsaki osi obdelovalnega centra, kot so os X, os Y in os Z.
   Natančnost in delovanje linearnih vodilnih tirnic sta odvisni od materiala, proizvodnega procesa in natančnosti namestitve vodilnih tirnic. Visokokakovostne linearne vodilne tirnice lahko zagotovijo stabilno natančnost in zanesljivost obdelovalnega centra pri visokih hitrostih in velikih obremenitvah.
2. Vodilna tirnica za krožno gibanje
   Vodilne tirnice za krožno gibanje se uporabljajo predvsem za vrteče se gredi obdelovalnih centrov ali komponent, ki potrebujejo krožno gibanje. Zasnova in izdelava vodilnih tirnic za krožno gibanje sta relativno zapleteni, zaradi posebnosti krožnega gibanja pa je treba upoštevati dejavnike, kot sta centrifugalna sila in trenje.
   Vodilne tirnice za krožno gibanje običajno uporabljajo visoko precizne kroglične ali valjčne ležaje, ki zagotavljajo gladkost in natančnost rotacijskega gibanja. V nekaterih visoko preciznih obdelovalnih centrih se uporabljajo tudi hidrostatične vodilne tirnice za krožno gibanje, ki dodatno izboljšajo natančnost in stabilnost vrteče se gredi.

1. Glavna vodilna tirnica za gibanje
   Glavna vodilna tirnica je vodilna tirnica, ki je odgovorna za uresničitev glavnega gibanja orodja ali obdelovanca v obdelovalnem centru. Natančnost in zmogljivost glavne vodilne tirnice ključno vplivata na natančnost obdelave in učinkovitost obdelovalnega centra.
   V obdelovalnih centrih se za glavne gibljive vodilne tirnice običajno uporabljajo visoko precizne kotalne vodilne tirnice ali hidrostatične vodilne tirnice. Te vodilne tirnice imajo značilnosti, kot so visoka hitrost, visoka natančnost in visoka togost, ter lahko izpolnjujejo zahteve obdelovalnih centrov pri visokohitrostnem rezanju in obdelavi z velikimi obremenitvami.
2. Vodilna tirnica za gibanje podajalnika
   Vodilna tirnica za pomik je vodilna tirnica, ki je odgovorna za pomik orodja ali obdelovanca v obdelovalnem centru. Natančnost in stabilnost vodilne tirnice za pomik neposredno vplivata na natančnost obdelave in kakovost površine obdelovalnega centra.
   Vodilne tirnice za podajanje se običajno uporabljajo kot drsne, kotalne ali hidrostatične vodilne tirnice. Med njimi imajo kotalne in hidrostatične vodilne tirnice večjo natančnost in stabilnost ter so primerne za visoko natančne obdelovalne centre; medtem ko imajo drsne vodilne tirnice prednosti preproste strukture in nizkih stroškov ter so primerne za nekatere srednje in nizko natančne obdelovalne centre.
3. Vodilna tirnica za nastavitev
   Vodilna tirnica za nastavitev je vodilna tirnica, ki se uporablja v obdelovalnem centru za nastavitev položaja orodja ali obdelovanca. Natančnost in prilagodljivost vodilne tirnice za nastavitev pomembno vplivata na natančnost obdelave in udobje delovanja obdelovalnega centra.
   Nastavitvene vodilne tirnice običajno uporabljajo drsne ali kotalne vodilne tirnice. Te vodilne tirnice imajo majhen koeficient trenja in visoko natančnost ter omogočajo enostavno fino nastavitev orodja ali obdelovanca.

1. Drsna vodilna tirnica
   (1) Tradicionalna drsna vodilna tirnica
   Tradicionalne vodilne tirnice iz litega železa in litega železa s kaljenim jeklom imajo prednosti preproste konstrukcije, enostavne izdelave, dobre togosti in visoke odpornosti na vibracije. Vendar pa ima ta vrsta vodilnih tirnic slabosti, kot sta velik statični koeficient trenja in dinamični koeficient trenja, ki se spreminja s hitrostjo, kar povzroči velike izgube zaradi trenja. Pri nizkih hitrostih (1–60 mm/min) se lahko pojavi plazenje, kar zmanjša natančnost pozicioniranja gibljivih delov. Zato se tradicionalne drsne vodilne tirnice, razen pri ekonomičnih CNC obdelovalnih strojih, na drugih CNC obdelovalnih strojih ne uporabljajo več.
   (2) Drsna vodilna tirnica s plastično oblogo
   Trenutno večina CNC obdelovalnih strojev uporablja vodila s plastično oblogo, kar pomeni, da je na površino trenja gibljivega vodila nalepljen mehak trak iz plastične folije, sestavljen iz plastike in drugih kemičnih materialov. Plastika vodil se običajno deli na dve vrsti: mehki trak iz teflonske vodilne tirnice in epoksidni premaz vodilne tirnice, odporen proti obrabi.
   Drsne vodilne tirnice s plastično oblogo imajo naslednje značilnosti:
   • Dobre lastnosti trenja: Mehki trak iz plastične folije vodilne tirnice s plastično oblogo ima nizek koeficient trenja, kar lahko zmanjša upor trenja gibljivih delov in izboljša gladkost gibanja.
   • Dobra odpornost proti obrabi: Mehki trak iz plastične folije ima dobro odpornost proti obrabi in lahko podaljša življenjsko dobo vodilne tirnice.
   • Stabilno gibanje: Koeficient trenja vodilne tirnice s plastično oblogo je stabilen in se ne spreminja s hitrostjo. Zato je gibanje stabilno in ne pride do plazenja.
   • Dobro dušenje vibracij: Mehki trak iz plastične folije ima določeno elastičnost in lahko absorbira vibracije gibljivih delov ter izboljša natančnost obdelave obdelovalnega centra.
   • Dobra izdelava: Postopek izdelave vodilnih tirnic s plastično oblogo je relativno preprost, z nizkimi stroški ter enostavno namestitvijo in vzdrževanjem.
2. Vodilna tirnica
   (1) Načelo delovanja
   Kotalne vodilne tirnice nameščajo kotalne elemente, kot so kroglice, valjčki in igle, med površine vodilnih tirnic, da drsno trenje med površinami vodilnih tirnic pretvorijo v kotalno trenje. Ta metoda trenja močno zmanjša upor trenja in izboljša občutljivost ter natančnost gibanja.
   (2) Prednosti
   • Visoka občutljivost: Razlika med dinamičnim koeficientom trenja in statičnim koeficientom trenja kotalnih vodil je zelo majhna, zato je gibanje stabilno in pri nizkih hitrostih ni lahko priti do plazenja.
   • Visoka natančnost pozicioniranja: Natančnost ponavljajočega se pozicioniranja valjčnih vodil lahko doseže 0,2 um, kar lahko izpolnjuje zahteve visoko natančnih obdelovalnih centrov.
   • Majhen upor trenja: Koeficient kotalnega trenja kotalnih elementov je veliko manjši od koeficienta drsnega trenja, zaradi česar je gibanje gibljivih delov lažje in poraba pogonske moči manjša.
   • Majhna obraba, dobra ohranitev natančnosti in dolga življenjska doba: Kontaktna površina med kotalnimi elementi in površinami vodilnih tirnic je majhna, z majhno obrabo in lahko dolgo časa ohranja visoko natančnost.
     (3) Slabosti
     Kotalne vodilne tirnice imajo slabo odpornost proti vibracijam in visoke zahteve glede zaščite. Med postopkom obdelave vibracije vplivajo na natančnost gibanja kotalnih elementov, s čimer se zmanjša natančnost obdelave obdelovalnega centra. Poleg tega kotalne vodilne tirnice zahtevajo dobre zaščitne ukrepe, da se prepreči vdor prahu, odrezkov in drugih nečistoč na površino vodilne tirnice in poškodbe kotalnih elementov in vodilnih tirnic.
     (4) Priložnosti za uporabo
     Kotalne vodilne tirnice so še posebej primerne za primere, ko delovni deli obdelovalnih strojev zahtevajo enakomerno gibanje, občutljivo gibanje in visoko natančnost pozicioniranja. Zato se kotalne vodilne tirnice pogosto uporabljajo v CNC obdelovalnih strojih.
3. Hidrostatična vodilna tirnica
   (1) Vodilni tir s tekočim hidrostatičnim sistemom
   • Načelo delovanja
     Med delovnima površinama tekoče hidrostatične vodilne tirnice je oljna komora. Po vnosu mazalnega olja pod določenim tlakom se lahko tvori hidrostatični oljni film, zaradi česar je delovna površina vodilne tirnice v stanju čistega tekočega trenja brez obrabe in z dobro natančnostjo.
   • Prednosti
     • Visoka natančnost: Tekoče hidrostatične vodilne tirnice zagotavljajo izjemno visoko natančnost in stabilno natančnost obdelovalnega centra pri visokih hitrostih in velikih obremenitvah.
     • Nizek koeficient trenja: Čisto tekoče trenje izjemno zniža koeficient trenja, kar močno zmanjša porabo pogonske moči.
     • Brez plazenja pri nizkih hitrostih: Tudi pri nizkih hitrostih tekoče hidrostatične vodilne tirnice ne kažejo pojava plazenja, kar zagotavlja gladko gibanje.
     • Velika nosilnost in dobra togost: Hidrostatični oljni film lahko prenese veliko obremenitev, kar izboljša nosilnost in togost obdelovalnega centra.
     • Olje ima učinek absorpcije vibracij in dobro odpornost proti vibracijam: Olje lahko absorbira vibracije in zmanjša vpliv vibracij med obdelavo na natančnost obdelave.
   • Slabosti
     Struktura tekočih hidrostatičnih vodil je kompleksna in zahteva sistem za dovod olja, pri čemer mora biti čistoča olja visoka. To povečuje stroške izdelave in vzdrževanja.
   • Klasifikacija
     Tekoče hidrostatične vodilne tirnice za obdelovalne centre lahko razdelimo v dve glavni kategoriji: odprti in zaprti. Oljna komora odprte tekoče hidrostatične vodilne tirnice je neposredno povezana z zunanjim svetom in ima preprosto strukturo, vendar je nagnjena k zunanjemu onesnaženju; oljna komora zaprte tekoče hidrostatične vodilne tirnice je zaprta in olje se reciklira za uporabo, z visoko stopnjo čistoče, vendar s kompleksno strukturo.
     (2) Plinsko-hidrostatična vodilna tirnica
   • Načelo delovanja
     Po vnosu plina z določenim tlakom med obe delovni površini vodilne tirnice zračno hidrostatične vodilne tirnice se lahko tvori hidrostatični zračni film, zaradi česar sta obe površini vodilne tirnice CNC prebijalnega stroja enakomerno ločeni, kar omogoča visoko natančno gibanje.
   • Prednosti
     • Majhen koeficient trenja: Koeficient trenja plina je izjemno majhen, zaradi česar je gibanje gibljivih delov lažje.
     • Ni lahko povzročiti segrevanja in deformacije: Zaradi majhnega koeficienta trenja se proizvaja manj toplote in ni lahko povzročiti segrevanja in deformacije vodilne tirnice.
   • Slabosti
     • Majhna nosilnost: Nosilnost plinsko-hidrostatičnih vodil je relativno majhna in se pogosto uporablja pri majhnih obremenitvah.
     • Nihanja zračnega tlaka vplivajo na natančnost: Nihanja zračnega tlaka povzročijo spremembe v zračnem filmu in s tem vplivajo na natančnost vodilne tirnice.
     • Upoštevajte preprečevanje prahu: Prah, ki pade na površino zračnega vodila, bo poškodoval površino vodila, zato je treba sprejeti učinkovite ukrepe za preprečevanje prahu.