Viete, koľko typov vodiacich koľajníc existuje v CNC obrábacích centrách?

„Podrobné vysvetlenie typov vodiacich koľajníc pre CNC obrábacie centrá“

1. Vodiaca lišta s lineárnym pohybom
   Lineárna vodiaca lišta je najbežnejším typom vodiacej lišty v obrábacích centrách. Vedie pohyblivé časti tak, aby sa pohybovali presne v priamke. Lineárne vodiace lišty majú výhody jednoduchej konštrukcie, jednoduchej výroby a ľahkej záruky presnosti. Lineárne vodiace lišty sa zvyčajne používajú na každej osi obrábacieho centra, ako je os X, os Y a os Z.
   Presnosť a výkon lineárnych vodiacich koľajníc závisia od materiálu, výrobného procesu a presnosti inštalácie vodiacich koľajníc. Vysokokvalitné lineárne vodiace koľajnice môžu zabezpečiť stabilnú presnosť a spoľahlivosť obrábacieho centra pri vysokorýchlostnom pohybe a vysokom zaťažení.
2. Vodiaca lišta s kruhovým pohybom
   Vodiace lišty s kruhovým pohybom sa používajú hlavne pre rotujúce hriadele obrábacích centier alebo súčiastok, ktoré vyžadujú kruhový pohyb. Návrh a výroba vodiacich lišty s kruhovým pohybom sú pomerne zložité a vzhľadom na špecifickosť kruhového pohybu je potrebné zohľadniť faktory, ako je odstredivá sila a trenie.
   Vodiace lišty s kruhovým pohybom zvyčajne používajú vysoko presné guľkové alebo valčekové ložiská na zabezpečenie plynulosti a presnosti rotačného pohybu. V niektorých vysoko presných obrábacích centrách sa na ďalšie zlepšenie presnosti a stability rotujúceho hriadeľa používajú aj hydrostatické vodiace lišty s kruhovým pohybom.

1. Hlavná vodiaca lišta pohybu
   Hlavná vodiaca lišta je vodiaca lišta zodpovedná za realizáciu hlavného pohybu nástroja alebo obrobku v obrábacom centre. Presnosť a výkon hlavnej vodiacej lišty majú kľúčový vplyv na presnosť obrábania a efektivitu obrábacieho centra.
   V obrábacích centrách sa pre hlavné pohybové vodiace lišty zvyčajne používajú vysoko presné valivé vodiace lišty alebo hydrostatické vodiace lišty. Tieto vodiace lišty sa vyznačujú vysokou rýchlosťou, vysokou presnosťou a vysokou tuhosťou a dokážu splniť požiadavky obrábacích centier pri vysokorýchlostnom rezaní a obrábaní s vysokým zaťažením.
2. Vodiaca lišta pohybu posuvu
   Vodiaca lišta posuvu je vodiaca lišta zodpovedná za realizáciu posuvného pohybu nástroja alebo obrobku v obrábacom centre. Presnosť a stabilita vodiacej lišty posuvu priamo ovplyvňuje presnosť obrábania a kvalitu povrchu obrábacieho centra.
   Vodiace lišty pre posuvný pohyb zvyčajne používajú posuvné vodiace lišty, valivé vodiace lišty alebo hydrostatické vodiace lišty. Valivé vodiace lišty a hydrostatické vodiace lišty majú vyššiu presnosť a stabilitu a sú vhodné pre vysoko presné obrábacie centrá, zatiaľ čo posuvné vodiace lišty majú výhody jednoduchej konštrukcie a nízkych nákladov a sú vhodné pre niektoré stredne a nízko presné obrábacie centrá.
3. Vodiaca lišta na nastavenie
   Vodiaca lišta na nastavenie je vodiaca lišta používaná v obrábacom centre na nastavenie polohy nástroja alebo obrobku. Presnosť a flexibilita vodiacej lišty na nastavenie majú dôležitý vplyv na presnosť obrábania a pohodlie obsluhy obrábacieho centra.
   Nastavovacie vodiace lišty zvyčajne používajú posuvné alebo valivé vodiace lišty. Tieto vodiace lišty majú malý koeficient trenia a vysokú presnosť a umožňujú jednoduché jemné nastavenie nástroja alebo obrobku.

1. Posuvná vodiaca lišta
   (1) Tradičná posuvná vodiaca lišta
   Tradičné vodiace lišty z liatiny a liatiny s kalenou oceľou majú výhody jednoduchej konštrukcie, ľahkej výroby, dobrej tuhosti a vysokej odolnosti voči vibráciám. Nevýhodou tohto typu vodiacej lišty je veľký statický koeficient trenia a dynamický koeficient trenia, ktorý sa mení s rýchlosťou, čo vedie k veľkým stratám trením. Pri nízkych rýchlostiach (1 – 60 mm/min) je náchylný k javu plazenia, čím sa znižuje presnosť polohovania pohyblivých častí. Preto sa tradičné posuvné vodiace lišty, s výnimkou ekonomických CNC obrábacích strojov, už na iných CNC obrábacích strojoch nepoužívajú.
   (2) Posuvná vodiaca lišta s plastovým poťahom
   V súčasnosti väčšina CNC obrábacích strojov používa vodiace lišty s plastovým povlakom, čo znamená, že na treciu plochu pohyblivej vodiacej lišty je nalepený mäkký plastový pás zložený z plastu a iných chemických materiálov. Plastové vodiace lišty sa bežne delia na dva typy: mäkký teflónový pás a epoxidový povlak vodiacej lišty odolný voči opotrebovaniu.
   Plastom potiahnuté posuvné vodiace lišty majú nasledujúce vlastnosti:
   • Dobré trecie vlastnosti: Mäkký plastový pás plastom potiahnutej vodiacej lišty má nízky koeficient trenia, čo môže znížiť trecí odpor pohyblivých častí a zlepšiť plynulosť pohybu.
   • Dobrá odolnosť proti opotrebovaniu: Mäkký plastový pás má dobrú odolnosť proti opotrebovaniu a môže predĺžiť životnosť vodiacej lišty.
   • Stabilný pohyb: Koeficient trenia vodiacej lišty s plastovým poťahom je stabilný a nemení sa s rýchlosťou. Preto je pohyb stabilný a nedochádza k plazivému javu.
   • Dobré tlmenie vibrácií: Mäkký plastový pás má určitú elasticitu a dokáže absorbovať vibrácie pohyblivých častí a zlepšiť presnosť obrábania obrábacieho centra.
   • Dobrá vyrobiteľnosť: Výrobný proces vodiacich koľajníc s plastovým poťahom je relatívne jednoduchý, s nízkymi nákladmi a jednoduchou inštaláciou a údržbou.
2. Valiaca vodiaca lišta
   (1) Princíp fungovania
   Valivé vodiace koľajnice umiestňujú valivé prvky, ako sú guľôčky, valčeky a ihly, medzi povrchy vodiacich koľajníc, čím sa klzné trenie medzi povrchmi vodiacich koľajníc premení na valivé trenie. Táto metóda trenia výrazne znižuje trecí odpor a zlepšuje citlivosť a presnosť pohybu.
   (2) Výhody
   • Vysoká citlivosť: Rozdiel medzi dynamickým koeficientom trenia a statickým koeficientom trenia valivých vodiacich koľajníc je veľmi malý, takže pohyb je stabilný a pri nízkych rýchlostiach sa ľahko nevyskytuje jav plazenia.
   • Vysoká presnosť polohovania: Opakovateľná presnosť polohovania valivých vodiacich koľajníc môže dosiahnuť 0,2 um, čo spĺňa požiadavky vysoko presných obrábacích centier.
   • Malý trecí odpor: Koeficient valivého trenia valivých telies je oveľa menší ako koeficient klzného trenia, čo uľahčuje pohyb pohyblivých častí a znižuje spotrebu hnacej sily.
   • Malé opotrebenie, dobrá presnosť a dlhá životnosť: Kontaktná plocha medzi valivými prvkami a povrchmi vodiacich koľajníc je malá, s malým opotrebením a umožňuje dlhodobo udržiavať vysokú presnosť.
     (3) Nevýhody
     Valivé vodiace lišty majú nízku odolnosť voči vibráciám a vysoké požiadavky na ochranu. Počas obrábania vibrácie ovplyvňujú presnosť pohybu valivých prvkov, čím znižujú presnosť obrábania obrábacieho centra. Okrem toho si valivé vodiace lišty vyžadujú dobré ochranné opatrenia, aby sa zabránilo vniknutiu prachu, triesok a iných nečistôt na povrch vodiacej lišty a poškodeniu valivých prvkov a vodiacich lišty.
     (4) Príležitosti aplikácie
     Valivé vodiace lišty sú obzvlášť vhodné v prípadoch, keď pracovné časti obrábacích strojov vyžadujú rovnomerný pohyb, citlivý pohyb a vysokú presnosť polohovania. To je dôvod, prečo sa valivé vodiace lišty široko používajú v CNC obrábacích strojoch.
3. Hydrostatická vodiaca lišta
   (1) Vodiaca lišta s kvapalinovým hydrostatickým systémom
   • Princíp fungovania
     Medzi dvoma pracovnými plochami vodiacej lišty s kvapalnou hydrostatickou vodiacou lištou sa nachádza olejová komora. Po zavedení mazacieho oleja pod určitým tlakom sa môže vytvoriť hydrostatický olejový film, vďaka čomu je pracovná plocha vodiacej lišty v čisto kvapalnom trení bez opotrebenia a s dobrou presnosťou.
   • Výhody
     • Vysoká presnosť: Kvapalné hydrostatické vodiace lišty dokážu poskytnúť extrémne vysokú presnosť a zabezpečiť stabilnú presnosť obrábacieho centra pri vysokorýchlostnom pohybe a vysokom zaťažení.
     • Nízky koeficient trenia: Čisté kvapalné trenie spôsobuje extrémne nízky koeficient trenia, čo výrazne znižuje spotrebu hnacej sily.
     • Žiadne plazenie pri nízkych rýchlostiach: Ani pri nízkych rýchlostiach nevykazujú hydrostatické vodiace lišty s kvapalinovým pohonom jav plazenia, čo zaisťuje plynulosť pohybu.
     • Veľká nosnosť a dobrá tuhosť: Hydrostatický olejový film znesie veľké zaťaženie, čím sa zlepšuje nosnosť a tuhosť obrábacieho centra.
     • Olej má účinok absorpcie vibrácií a dobrú odolnosť voči vibráciám: Olej dokáže absorbovať vibrácie a znižovať ich vplyv na presnosť obrábania.
   • Nevýhody
     Štruktúra vodiacich koľajníc s kvapalným hydrostatickým systémom je zložitá, vyžaduje si systém prívodu oleja a vyžaduje sa vysoká čistota oleja. To zvyšuje náklady na výrobu a údržbu.
   • Klasifikácia
     Kvapalné hydrostatické vodiace lišty pre obrábacie centrá možno rozdeliť do dvoch hlavných kategórií: otvorený typ a uzavretý typ. Olejová komora otvorenej kvapalnej hydrostatickej vodiacej lišty je priamo spojená s vonkajším svetom, má jednoduchú štruktúru, ale je náchylná na vonkajšie znečistenie; olejová komora uzavretej kvapalnej hydrostatickej vodiacej lišty je uzavretá a olej sa recykluje na ďalšie použitie, s vysokou čistotou, ale so zložitou štruktúrou.
     (2) Vodiaca lišta s plynovým hydrostatickým pohonom
   • Princíp fungovania
     Po zavedení plynu s určitým tlakom medzi dva pracovné povrchy vodiacich koľajníc vzduchovej hydrostatickej vodiacej koľajnice sa môže vytvoriť hydrostatický vzduchový film, vďaka ktorému sú dva povrchy vodiacich koľajníc CNC dierovacieho stroja rovnomerne oddelené, aby sa dosiahol vysoko presný pohyb.
   • Výhody
     • Malý koeficient trenia: Koeficient trenia plynu je extrémne malý, čo uľahčuje pohyb pohyblivých častí.
     • Nie je ľahké spôsobiť zahrievanie a deformáciu: Vďaka malému koeficientu trenia sa vytvára menej tepla a nie je ľahké spôsobiť zahrievanie a deformáciu vodiacej lišty.
   • Nevýhody
     • Malá nosnosť: Nosnosť plynových hydrostatických vodiacich koľajníc je relatívne malá a často sa používa pri malých zaťaženiach.
     • Kolísanie tlaku vzduchu ovplyvňuje presnosť: Kolísanie tlaku vzduchu spôsobí zmeny vo vzduchovom filme, a tým ovplyvní presnosť vodiacej lišty.
     • Je potrebné dbať na ochranu pred prachom: Prach dopadajúci na povrch vzduchovej vodiacej lišty spôsobí jej poškodenie, preto je potrebné prijať účinné opatrenia na ochranu pred prachom.