Lodveida skrūves lineārais slaids CNC darbgaldiem: kā atšķiras X, Y un Z asu prasības

Ja CNC iekārtu ražotāji iegādājas lodveida skrūves un lineārās vadotnes jaunai iekārtai, noklusējuma pieeja ir piemērot vienu un to pašu specifikāciju visām asīm - vienāds diametrs, tāds pats vads, vienāds uzgriežņu veids. Tas vienkāršo iepirkumu, samazina pārvaldāmo detaļu skaitu un šķiet konservatīvs.

Praksē bieži vien tā ir nepareiza pieeja.

CNC iekārtas X, Y un Z asis darbojas principiāli atšķirīgos apstākļos. X ass aptver garāko gājienu ar vislielāko ātrumu. Y ass pārvadā vārpstas komplekta kopējo svaru un pārvietojas ar nepārtrauktām šķērsgriezuma-slodzēm. Z ass darbojas vertikāli pret gravitāciju, tai ir jāsaglabā pozīcija, kad tiek pārtraukta jauda, ​​un tai ir nepieciešama īsāka, stingrāka skrūve nekā horizontālajām asīm. Izmantojot vienu un to pašu lodveida skrūvju specifikāciju visām trim, nozīmē vai nu vairāk-norādīt divas asis, lai aizsargātu trešo, vai mazāk-norādīt visprasīgāko asi, lai ietaupītu izmaksas par pārējām.

Šajā rakstā ir aprakstīts, kas katrai asij patiesībā ir vajadzīgs no lodveida skrūves lineārā slīdņa, kā saskaņot skrūvju sēriju un novadījumu katram nosacījumu kopumam un kur OEM iekārtu ražotāji visbiežāk kļūdās specifikācijās.

Kāpēc katrai CNC asij ir atšķirīgas prasības lodīšu skrūvēm?

Lodveida skrūves lineārais slīdnis nav tikai piedziņas mehānisms. Tas ir viens no galvenajiem komponentiem, kas ietekmē to, cik precīzi ass atrodas, cik ātri tā var pārvietoties, cik lielu vilci tā var radīt un cik ilgi tā darbojas saskaņā ar mašīnas darba ciklu. Katru no šiem parametriem nosaka ass ģeometrija un slodzes apstākļi -, nevis viena universāla specifikācija.

Trīs faktori būtiski atšķiras starp CNC asīm un tieši virza lodveida skrūves specifikāciju:

X ass: garš gājiens, liels ātrums, maksimāla braukšanas efektivitāte

Lielākajai daļai CNC maršrutētāju, portāla iekārtu un apstrādes centru X ass ir primārā pārvietošanās ass -, kas ir atbildīga par mašīnas visa darba platuma nosegšanu ātras kustības starp griezumiem. Tam parasti ir visilgākais gājiens, tas darbojas ar vislielāko ātrumu un darbojas ar salīdzinoši nelielu slodzi strauju kustību laikā.

Ko X ass prasa no lodveida skrūves lineārā slīdņa

Ātrums vispirms.X ass ātrās kustības ātrums nosaka minimālo pārsvaru. Servomotoram, kas darbojas ar 3000 apgr./min., 30 m/min jeb 500 mm/s sasniegšanai nepieciešamais vads ir: 500 mm/s × 60 ÷ 3000 apgr./min.=10mm. Lai ar to pašu motoru sasniegtu ātrumu 60 m/min, ir nepieciešams 20 mm vads. Lielākā daļa CNC maršrutētāja X asu vada vadus no 10 mm līdz 20 mm atkarībā no iekārtas izmēra un ātruma prasībām. Ja ātruma prasība pārsniedz to, ko 20 mm SFU spēj nodrošināt pie motora maksimālajiem apgriezieniem, SFE lielā -savada sērija - ar 25 mm, 32 mm, 40 mm un vairāk - ir pareizais solis uz priekšu.

Vārpstas diametrs kritiskajam ātrumam.Uz 2 000 mm gājiena X ass skrūves vārpstas garums bez atbalsta var sasniegt 2 200–2 400 mm starp atbalsta gultņiem. Šādā garumā 20 mm diametra vārpstu var ierobežot kritiskais ātrums krietni pirms nepieciešamā ātrās kustības apgriezienu skaita sasniegšanas atkarībā no atbalsta konfigurācijas, drošības koeficienta un skrūves struktūras. Daudzās -garās gājiena CNC asīs 32 mm vai 40 mm diametra skrūves tiek izvēlētas galvenokārt tādēļ, lai uzturētu kritisko ātrumu virs darbības diapazona -, nevis tāpēc, ka to prasa slodze.

Velmētais C7 parasti ir pareizā precizitātes pakāpe.Kokapstrādes frēzētājiem un vispārējām ražošanas mašīnām bieži pietiek ar velmētām C7 lodveida skrūvēm, ja nepieciešamā pozicionēšanas precizitāte ir mērena. Mašīnas galīgā precizitāte ir atkarīga arī no stiprinājuma, atstarpes, termiskās izplešanās, virzītāja stingrības un vadības kompensācijas - skrūves pakāpe ir viens no vairākiem faktoriem.

Y ass: vidēja gājiena, kombinētā slodze, strukturālā stingrība

Daudzos CNC maršrutētājos un portāla{0}}stila iekārtās Y ass nes vārpstas motoru, Z-ass komplektu un bieži vien portāla šķērssiju vai seglu. Tas pārvietojas perpendikulāri X asij, parasti ar mazāku ātrumu nekā X, bet ar ievērojami lielāku slodzi -, jo visa Y karietei piestiprinātā masa palielina aksiālo spēku, kas nepieciešams paātrinājuma un palēninājuma laikā.

Ko Y ass prasa no lodveida skrūves lineārā slīdņa

Augstāka vilces prasība nekā X.Ja Z-ass un vārpsta kopā sver 80 kg un iekārta paātrina par 0,3 g, Y asij ir jārada 80 × 9,8 × 0.3=235N vilces spēks tikai paātrinājumam -, pirms tiek pievienots griešanas spēks. Lodveida skrūves izmēram jābūt atbilstošai aksiālajai slodzei, ieskaitot paātrinājuma spēku un griešanas spēka komponentus skrūves virzienā, ar atbilstošu Ca drošības rezervi.

Moment slodzes vadība.Kad vārpsta griež punktā, kas ir nobīdīts no Y ass viduslīnijas, reakcijas spēks rada momenta slodzi Y karietei. Šo momentu nes lineārās vadotnes, nevis lodveida skrūve. Momenta slodzes no nobīdītiem griešanas spēkiem jāaprēķina atsevišķi lineārajām vadotnēm un karietes blokiem - vadotnes specifikācijai, tostarp sliežu platumam, bloku skaitam un priekšslodzes klasei, ir jāatbilst maksimālajam momentam, ko var radīt Y ass ģeometrija. Y-ass vadotņu norādīšana, vienlaikus pareizi norādot lodveida skrūvi, ir izplatīta projektēšanas kļūda, kas izraisa priekšlaicīgu vadotnes nodilumu un precizitātes zudumu.

Vidējs vads līdzsvarotam ātrumam un vilcei.Y asij nav nepieciešams lielais X ass priekšnesums, jo tā aptver īsāku gājienu pie mazāka ātruma. 10 mm vads nodrošina saprātīgu līdzsvaru starp ātrumu un vilci lielākajai daļai CNC maršrutētāju un apstrādes centra Y asu. Lieljaudas iekārtām, kas pārvieto seglu svaru virs 200 kg, var būt nepieciešams 5 mm vads ar lielāka diametra skrūvi, lai nodrošinātu atbilstošu vilci pie motora nominālā griezes momenta.

Z ass: īss gājiens, vertikāla slodze, atpakaļ{0}}braukšanas risks

Z ass ir mehāniski visizteiktākā no trim. Tas pārvietojas vertikāli, nes pastāvīgu lejupvērstu slodzi, vārpstas svars visu laiku darbojas ar īsu gājienu, un tam ir uzticami jānotur pozīcija, kad servopiedziņa ir atslēgta{1}}. Šīs prasības norāda uz lodveida skrūves specifikāciju, kas gandrīz visos aspektos ir pretēja X asij.

Ko Z ass prasa no lodveida skrūves lineārā slīdņa

Neliels pārsvars muguras lejasdaļai{0}}novirzei un lielākai vilcei.Mazāks vads dod motoram lielākas mehāniskās priekšrocības un samazina Z ass tendenci atkāpties-ar vārpstas svaru. Tomēr lodveida skrūves nevajadzētu uzskatīt par paš-bloķējošu mehānismu - lodveida skrūvēm ir augsta mehāniskā efektivitāte, kas nozīmē, ka tās ir vairāk pakļautas atgriešanai- nekā tradicionālajām svina skrūvēm. Tas, vai noteiktā Z ass atgriezīsies-, ir atkarīgs no vada, slodzes, skrūvju efektivitātes, eļļošanas stāvokļa un no tā, vai servopiedziņa saglabā noturēšanas griezes momentu, kad tā ir nekustīga.

5 mm vads ir standarta CNC Z asīm. Tas nodrošina pietiekamu vilces spēku no motora nominālā griezes momenta un uztur Dm·N vērtību darbības diapazonā pie iesaistītajiem apgriezieniem. Bet svins vien negarantē, ka vārpsta nenolaidīsies, kad tiek pārtraukta jauda.

Bieži vien ir nepieciešama motora bremze vai pretsvars.Vertikālām CNC asīm ir jāapsver motora bremze vai pretsvars, ja nekontrolēta nolaišanās var radīt drošības, instrumenta vai sagataves risku. Kā praktiska atsauce Z-ass vārpstas komplektos, kas sver aptuveni 15–20 kg vai vairāk, parasti jāpārbauda bremžu vai pretsvaru prasības -, taču faktiskais slieksnis ir atkarīgs no svina, skrūves efektivitātes, berzes un piedziņas izturēšanās, un tas ir jānovērtē katrai konstrukcijai, nevis jāpiemēro kā noteikts noteikums.

Īss kāts nozīmē stingrību, nevis kritisko ātrumu.AZ-ass skrūves vārpsta parasti ir 300–600 mm gara. Šādā garumā kritiskais ātrums parasti nav ierobežojošais faktors pat pie maza diametra. Diametra izvēli nosaka kravnesība, Ca un vārpstas novirze zem vārpstas svara. 16 mm vai 20 mm diametra vārpsta aptver lielāko daļu CNC maršrutētāja Z asu; apstrādes centriem ar smagākām vārpstām var būt nepieciešami 25 mm.

Dubultais uzgrieznis precīzai apstrādei.CNC apstrādes centros, kur Z ass kontrolē griezuma dziļumu, Z ass atstarpe tieši ietekmē virsmas apdari un izmēru precizitāti. DFU dubultā{1}}uzgriežņa konstrukcija palīdz samazināt aksiālo pretsparu un uzlabot stingrību. CNC maršrutētājos, kur dziļuma pielaide ir ±0,1 mm, pietiek ar standarta SFU viena-uzgriežņa Z asi.

Kompakta lineāra rokasgrāmata telpas ierobežojumiem.Z asij parasti ir vislielākā uzstādīšanas vieta. Raksturīga ir šaura lineāra vadotne, piemēram, HDR15 vai HDR20 no DLY HD sērijas, ar diviem blokiem. Vadotnei jābūt tādam izmēram, lai tā izturētu vārpstas un karietes kopējo svaru, kā arī jebkuru vārpstas instrumentu, ar atbilstošu dinamiskās slodzes rezervi.

Biežākās specifikācijas kļūdas pēc ass

X, Y, Z asu specifikāciju kopsavilkums

Lodīšu skrūvju un lineāro vadotņu iegūšana CNC asīm

OEM CNC mašīnu ražotājiem, kas iegādājas komponentus pēc apjoma, praktiskais apsvērums pēc specifikācijas ir konsekvence visās partijās. Skrūvei, kas atbilst Ca un svina precizitātei pirmajā pasūtījumā, jāatbilst tai pašai specifikācijai desmitajā pasūtījumā. Atšķirības starp partijām - lodītes diametrā, priekšslodzes vai svina kļūdas - dēļ mašīnas darbojas atšķirīgi, neskatoties uz to, ka tiek izmantoti vienādi detaļu numuri, kas rada kvalitātes kontroli un pēcpārdošanas-problēmas.

DLY ražoSFU viens{0}}riekstsunDFU dubultā{0}}uzgrieznislodīšu skrūves ar diametru no 12 mm līdz 80 mm, ar izvadiem no 4 mm līdz 20 mm, C7 velmētas un C5/C3 slīpētas precizitātes pakāpēs. Liela ātruma X ass lietojumiem, kam nepieciešami vadi virs 20 mm,SFE lielas{0}}svina sērijasaptver 25 mm, 32 mm, 40 mm, 50 mm un 64 mm vadus. Lineārās vadotnes ir pieejamas HD sērijā no HDR15 līdz HDR65 vispārīgām CNC lietojumprogrammām, ED sērijai EDR15 līdz EDR30 zema profila un liela ātruma lietojumprogrammām un RD rullīšu sērijai RDR15 līdz RDR65 lielai{14}}stingrības prasībām5}. Visas sērijas ir pieejamas standarta un augstas precizitātes pakāpēs, un tās atbalsta partijas pasūtījumus ar izpildes laika apstiprinājumu pieprasījuma stadijā.

Pirms pasūtīšanas apstipriniet savu CNC ass specifikāciju

Ja norādāt lodveida skrūves un lineārās vadotnes jaunai CNC mašīnas konstrukcijai vai nomaināt komponentus esošajā mašīnā, DLY inženieru komanda var pārskatīt jūsu ass parametrus un apstiprināt katrai asij pareizo skrūvju sēriju, diametru, vadu un vadotnes specifikāciju.

Partijas cenas un izpildes laiks tiek apstiprinātas vienlaikus ar tehnisko specifikāciju.