Ar žinote, kiek tipų kreipiančiųjų bėgelių yra CNC apdirbimo centruose?

„Išsamus CNC apdirbimo centrų kreipiančiųjų bėgelių tipų paaiškinimas“

Šiuolaikinėje gamyboje CNC apdirbimo centrai vaidina labai svarbų vaidmenį. Kreipiamoji bėgelė, kaip vienas iš pagrindinių apdirbimo centro komponentų, tiesiogiai veikia apdirbimo centro tikslumą, stabilumą ir efektyvumą. CNC apdirbimo centrų gamintojai išsamiai pristatys keletą kreipiančiųjų bėgelių tipų apdirbimo centrams.

 

I. Klasifikacija pagal judėjimo trajektoriją

 

  1. Linijinio judesio kreipiančioji bėgelė
    Linijinio judesio kreipiamoji bėgelė yra labiausiai paplitęs kreipiamosios bėgelės tipas apdirbimo centruose. Ji nukreipia judančias dalis tiksliai tiesia linija. Linijinio judesio kreipiamosios bėgelės turi paprastos konstrukcijos, lengvo pagaminimo ir lengvai užtikrinamo tikslumo privalumus. Kiekvienoje apdirbimo centro ašyje, pavyzdžiui, X ašyje, Y ašyje ir Z ašyje, paprastai naudojami linijinio judesio kreipiamosios bėgelės.
    Linijinio judėjimo kreipiančiųjų bėgių tikslumas ir našumas priklauso nuo kreipiančiųjų bėgių medžiagos, gamybos proceso ir montavimo tikslumo. Aukštos kokybės linijinio judėjimo kreipiančiosios bėgiai gali užtikrinti stabilų apdirbimo centro tikslumą ir patikimumą esant dideliam judėjimo greičiui ir didelėms apkrovoms.
  2. Apskritimo judesio kreipiančioji liniuotė
    Sukamaisiais judesiais valdomos kreipiančiosios daugiausia naudojamos apdirbimo centrų arba komponentų, kuriems reikalingas sukamaisiais judesiais, besisukančių velenų apdirbimui. Sukamaisiais judesiais valdomų kreipiančiųjų projektavimas ir gamyba yra gana sudėtingas procesas, todėl dėl sukamaisiais judesiais susijusių ypatumų reikia atsižvelgti į tokius veiksnius kaip išcentrinė jėga ir trintis.
    Sukamojo judesio kreipiančiosiose paprastai naudojami didelio tikslumo rutuliniai arba ritininiai guoliai, siekiant užtikrinti sukamojo judesio sklandumą ir tikslumą. Kai kuriuose didelio tikslumo apdirbimo centruose taip pat naudojami hidrostatiniai sukamojo judesio kreipiančiosios, siekiant dar labiau pagerinti besisukančio veleno tikslumą ir stabilumą.

 

II. Klasifikacija pagal darbinį pobūdį

 

  1. Pagrindinis judesio kreipiamasis bėgis
    Pagrindinis judesio kreipiamasis bėgelis yra kreipiamasis bėgelis, atsakingas už pagrindinį įrankio ar ruošinio judėjimą apdirbimo centre. Pagrindinio judesio kreipiamojo bėgelio tikslumas ir našumas turi lemiamos įtakos apdirbimo centro tikslumui ir efektyvumui.
    Apdirbimo centruose pagrindiniam judesio kreipiančiajam bėgeliui paprastai naudojami didelio tikslumo riedėjimo kreipiamieji bėgeliai arba hidrostatiniai kreipiamieji bėgeliai. Šie kreipiamieji bėgeliai pasižymi dideliu greičiu, dideliu tikslumu ir dideliu standumu, todėl gali atitikti apdirbimo centrų reikalavimus, keliamus didelio greičio pjovimo ir didelių apkrovų sąlygomis.
  2. Padavimo judesio kreipiančioji bėgelė
    Padavimo judesio kreipiamoji bėgelė yra kreipiančioji bėgelė, atsakinga už įrankio ar ruošinio padavimo judėjimą apdirbimo centre. Padavimo judesio kreipiančiosios bėgelės tikslumas ir stabilumas tiesiogiai veikia apdirbimo centro apdirbimo tikslumą ir paviršiaus kokybę.
    Padavimo judesio kreipiančiosioms bėgelėms paprastai naudojami slankiojantys kreipiamieji bėgeliai, riedantys kreipiamieji bėgeliai arba hidrostatiniai kreipiamieji bėgeliai. Riedantys ir hidrostatiniai kreipiamieji bėgeliai pasižymi didesniu tikslumu ir stabilumu, todėl tinka didelio tikslumo apdirbimo centrams; o slankiojantys kreipiamieji bėgeliai turi paprastos konstrukcijos ir mažos kainos pranašumus, todėl tinka kai kuriems vidutinio ir mažo tikslumo apdirbimo centrams.
  3. Reguliavimo kreipiančioji bėgelė
    Reguliavimo kreipiamoji bėgelė yra kreipiamoji bėgelė, naudojama apdirbimo centre įrankio arba ruošinio padėčiai reguliuoti. Reguliavimo kreipiamosios bėgelės tikslumas ir lankstumas daro didelę įtaką apdirbimo tikslumui ir apdirbimo centro naudojimo patogumui.
    Reguliavimo kreipiančiosios paprastai naudoja slankiojančias arba riedamąsias kreipiančiąsias. Šios kreipiančiosios turi mažą trinties koeficientą ir didelį tikslumą, todėl jas galima lengvai tiksliai sureguliuoti įrankio ar ruošinio padėtį.

 

III. Klasifikacija pagal sąlyčio paviršiaus trinties pobūdį

 

  1. Stumdomas kreipiamasis bėgis
    (1) Tradicinis stumdomas kreipiamasis bėgis
    Tradiciniai ketaus-ketaus ir ketaus-grūdinto plieno kreipiantieji bėgiai pasižymi paprastos konstrukcijos, lengvo pagaminimo, gero standumo ir didelio atsparumo vibracijai privalumais. Tačiau tokio tipo kreipiantieji bėgiai turi trūkumų – didelį statinį trinties koeficientą ir dinaminį trinties koeficientą, kuris kinta priklausomai nuo greičio, todėl atsiranda dideli trinties nuostoliai. Esant mažam greičiui (1–60 mm/min.), linkę atsirasti šliaužimo reiškinys, dėl kurio sumažėja judančių dalių padėties nustatymo tikslumas. Todėl tradiciniai slankiojantys kreipiantieji bėgiai nebenaudojami kitose CNC staklėse, išskyrus ekonomiškas CNC stakles.
    (2) Plastiku dengtas slankiojantis kreipiamasis bėgelis
    Šiuo metu daugumoje CNC staklių naudojami plastiku dengti kreipiamieji bėgeliai, t. y. ant judančio kreipiamojo bėgelio trinties paviršiaus klijuojama minkšta plastikinės plėvelės juosta, sudaryta iš plastiko ir kitų cheminių medžiagų. Kreipiamųjų bėgelių plastikai paprastai skirstomi į dvi rūšis: minkštą teflono juostą ir epoksidinę, atsparią dilimui dangą turinčią kreipiamąjį bėgelį.
    Plastikinės stumdomos kreipiančiosios turi šias savybes:

    • Geros trinties charakteristikos: plastikine plėvele dengto kreipiamojo bėgelio minkštas diržas turi mažą trinties koeficientą, kuris gali sumažinti judančių dalių trinties varžą ir pagerinti judėjimo sklandumą.
    • Geras atsparumas dilimui: Minkštas plastikinės plėvelės diržas yra atsparus dilimui ir gali pailginti kreipiamojo bėgio tarnavimo laiką.
    • Stabilus judėjimas: plastiku dengto kreipiančiojo bėgelio trinties koeficientas yra stabilus ir nekinta priklausomai nuo greičio. Todėl judėjimas yra stabilus ir neatsiranda šliaužimo reiškinių.
    • Geras vibracijos slopinimas: plastikinės plėvelės minkštas diržas turi tam tikrą elastingumą ir gali sugerti judančių dalių vibraciją, taip pagerinant apdirbimo centro apdirbimo tikslumą.
    • Geras gaminamumas: plastiku dengtų kreipiančiųjų bėgių gamybos procesas yra gana paprastas, nebrangus ir lengvai montuojamas bei prižiūrimas.
  2. Riedantis kreipiamasis bėgis
    (1) Veikimo principas
    Riedantys kreipiamieji bėgeliai tarp kreipiamųjų bėgelių paviršių įdeda riedėjimo elementus, tokius kaip rutuliukai, ritinėliai ir adatos, kad slydimo trintis tarp kreipiamųjų bėgelių paviršių paverstų riedėjimo trintimi. Šis trinties metodas labai sumažina trinties pasipriešinimą ir pagerina judėjimo jautrumą bei tikslumą.
    (2) Privalumai

    • Didelis jautrumas: Skirtumas tarp dinaminio ir statinio riedėjimo kreipiamųjų bėgių trinties koeficiento yra labai mažas, todėl judėjimas yra stabilus ir judant mažu greičiu nėra lengva nuskaitymo reiškinių.
    • Didelis padėties nustatymo tikslumas: riedėjimo kreipiamųjų bėgių pakartotinio padėties nustatymo tikslumas gali siekti 0,2 μm, o tai gali atitikti didelio tikslumo apdirbimo centrų reikalavimus.
    • Mažas trinties pasipriešinimas: Riedėjimo elementų riedėjimo trinties koeficientas yra daug mažesnis nei slydimo trinties koeficientas, todėl judančių dalių judėjimas tampa lengvesnis ir sumažėja varomosios galios sąnaudos.
    • Mažas susidėvėjimas, geras tikslumo išlaikymas ir ilgas tarnavimo laikas: riedėjimo elementų ir kreipiančiųjų bėgių paviršių sąlyčio plotas yra mažas, mažai susidėvi ir ilgą laiką gali išlaikyti didelį tikslumą.
      (3) Trūkumai
      Riedėjimo kreipiančiosios bėgeliai yra prastai atsparūs vibracijai ir jiems keliami aukšti apsaugos reikalavimai. Apdirbimo proceso metu vibracija paveiks riedėjimo elementų judėjimo tikslumą, taip sumažindama apdirbimo centro apdirbimo tikslumą. Be to, riedėjimo kreipiančiosioms bėgeliams reikalingos geros apsaugos priemonės, kad dulkės, drožlės ir kiti nešvarumai nepatektų į kreipiančiosios paviršių ir nepažeistų riedėjimo elementų bei kreipiančiųjų bėgelių.
      (4) Taikymo progos
      Riedantys kreipiamieji bėgeliai ypač tinka tais atvejais, kai staklių darbinėms dalims reikalingas tolygus judėjimas, jautrus judėjimas ir didelis padėties nustatymo tikslumas. Dėl šios priežasties riedantys kreipiamieji bėgeliai plačiai naudojami CNC staklėse.
  3. Hidrostatinis kreipiamasis bėgis
    (1) Skystojo hidrostatinio kreipiančioji bėgelė

    • Veikimo principas
      Tarp dviejų skysto hidrostatinio kreipiamojo bėgelio darbinių paviršių yra alyvos kamera. Įleidus tepimo alyvos tam tikru slėgiu, gali susidaryti hidrostatinės alyvos plėvelė, dėl kurios kreipiamojo bėgelio darbinis paviršius veikia gryno skysčio trinties principu, be nusidėvėjimo ir išlaikant gerą tikslumą.
    • Privalumai
      • Didelis tikslumas: skystos hidrostatinės kreipiančiosios gali užtikrinti itin didelį tikslumą ir stabilų apdirbimo centro tikslumą esant dideliam greičiui ir didelėms apkrovoms.
      • Mažas trinties koeficientas: gryna skysta trintis užtikrina itin mažą trinties koeficientą, todėl žymiai sumažėja varomosios galios sąnaudos.
      • Nėra ropojamojo judėjimo mažu greičiu: Net ir važiuojant mažu greičiu, skysto hidrostatinio slėgio kreipiančiosios bėgelės nerodo ropojamojo judėjimo reiškinio, todėl juda sklandžiai.
      • Didelė keliamoji galia ir geras standumas: Hidrostatinė alyvos plėvelė gali atlaikyti didelę apkrovą, pagerindama apdirbimo centro keliamąją galią ir standumą.
      • Alyva pasižymi vibracijos sugėrimo efektu ir geru atsparumu vibracijai: alyva gali sugerti vibraciją ir sumažinti vibracijos poveikį apdirbimo tikslumui apdirbimo metu.
    • Trūkumai
      Skystųjų hidrostatinių kreipiamųjų bėgių konstrukcija yra sudėtinga, joms reikalinga alyvos tiekimo sistema, o alyvos švara turi būti aukšta. Tai padidina gamybos ir priežiūros sąnaudas.
    • Klasifikacija
      Apdirbimo centrų skysto hidrostatinio kreipiamojo bėgelio alyvos kamera yra tiesiogiai sujungta su išoriniu pasauliu, jos konstrukcija paprasta, tačiau ji yra linkusi į išorinę taršą; uždaro tipo skysto hidrostatinio kreipiamojo bėgelio alyvos kamera yra uždara, o alyva perdirbama, ji yra labai švari, bet sudėtinga.
      (2) Dujinis hidrostatinis kreipiamasis bėgis
    • Veikimo principas
      Įvedus dujas su tam tikru slėgiu tarp dviejų oro hidrostatinio kreipiamojo bėgelio darbinių paviršių, gali susidaryti hidrostatinė oro plėvelė, todėl du CNC perforavimo staklės kreipiamojo bėgelio paviršiai yra tolygiai atskirti, kad būtų pasiektas didelio tikslumo judėjimas.
    • Privalumai
      • Mažas trinties koeficientas: dujų trinties koeficientas yra labai mažas, todėl judančių dalių judėjimas yra lengvesnis.
      • Nesunku įkaisti ir deformuotis: Dėl mažo trinties koeficiento išsiskiria mažiau šilumos, todėl kreipiančioji bėgelė nėra lengvai įkaista ir deformuojasi.
    • Trūkumai
      • Maža keliamoji galia: Dujinių hidrostatinių kreipiamųjų bėgių keliamoji galia yra santykinai maža ir dažnai naudojama esant mažoms apkrovoms.
      • Oro slėgio svyravimai turi įtakos tikslumui: oro slėgio svyravimai sukels oro plėvelės pokyčius, o tai turės įtakos kreipiamosios bėgelės tikslumui.
      • Reikia atkreipti dėmesį į dulkių prevenciją: dulkės, patekusios ant oro kreipiamojo bėgelio paviršiaus, jį pažeis, todėl reikia imtis veiksmingų dulkių prevencijos priemonių.

 

Apibendrinant galima teigti, kad CNC apdirbimo centrams yra įvairių tipų kreipiančiųjų bėgelių, ir kiekvienas kreipiamasis bėgelis turi savo unikalių privalumų ir pritaikymo atvejų. Renkantis kreipiamąjį bėgelį apdirbimo centrui, atsižvelgiant į konkrečius apdirbimo centro reikalavimus ir naudojimo aplinką, reikia visapusiškai atsižvelgti į tokius veiksnius kaip kreipiamojo bėgelio tikslumas, greitis, keliamoji galia ir atsparumas vibracijai, kad būtų pasirinktas tinkamiausias kreipiamojo bėgelio tipas, užtikrinantis apdirbimo centro našumą ir apdirbimo kokybę.