Линейные направляющие для станков ЧПУ
16.04.2021
Комбинация линейных направляющих и передачи создает систему линейного перемещения. Три задачи решают линейные направляющие. Во время работы они принимают возникающие нагрузки. Кроме того, они направляют движущиеся части с минимальным трением и необходимой точностью по нужной траектории. Для деталей линейные направляющие для станков чпу выполняют одновременно роль опоры. С соблюдением прямолинейности вдоль траектории перемещения вес транспортируемой части они несут на себе. На рельсы опирается портал роутера числового программного управления. Вдоль оси Х он может перемещаться благодаря этому. С малым трением гладкое перемещение обеспечивают рельсовые направляющие. Вес портала они при этом также выдерживают.
Как конструкционные детали направляющие также могут использоваться в некоторых случаях. С их помощью обеспечивают жесткость, принятие усилий и так далее. Только передатчиком усилий являются закрепленные на станину рельсы при использовании, к примеру, полированных валов.
Крутящие, боковые и другие усилия, которые возникают во время работы, также воспринимают линейные направляющие. Они передают их на станину. Во время фрезерования, например, возникают крутящие усилия, которые воспринимают направляющие оси Y. Также они несут вес оси Z, то есть шпиндельной бабки.
Наиболее оптимальный вид направляющих выбирают соответственно режимам работы станка, его компоновке и назначению. От правильного выбора зависит качество результата. Совершенно бесполезным окажется станок, если вид направляющих будет подобран неправильно. При этом на результате практически не скажется выбор трапециевидного винта или ШВП.
По способу крепления выделяют две группы линейных направляющих. Они могут обеспечивать частичную или полную поддержку. В первом случае крепление концевое, во втором – по всей длине. Второй вариант обычно имеет большую грузоподъемность. По всем осям линейные направляющие с полной поддержкой устанавливаются на качественных станках. С частичной направляющей по оси Z, и с полной по остальным осям выпускаются более бюджетные варианты.
- Шэнь Чжоу
- Кунгурское викариатство
- Выборы мэра Астрахани (2012)
- Леваневский, Александр Александрович
- Выставочная
- Сдать металлолом за деньги. Что сдать, чтобы получить прибыль?
- Репатриация боснийских поляков (1946)
- Каморин, Андрей Анатольевич
- iPod shuffle
- Мэйджоритовый гранат
Сравнение направляющих для станков с ЧПУ
Станки с числовым программным управлением характеризуются отличной функциональностью, производственной гибкостью, высоким качеством изготавливаемой продукции. Не последнюю роль в обеспечении скорости и точности обработки играют конструктивные особенности станка.
Для обеспечения точных линейных перемещений в станках с ЧПУ используются различные виды направляющих: полированные валы, цилиндрические рельсы, профильные направляющие. К этим узлам предъявляются серьезные требования:
- высокая жесткость конструкции независимо от длины;
- отсутствие деформаций как без нагрузки, так и в нагруженном состоянии;
- низкий коэффициент трения;
- устойчивость к нагреву под нагрузкой, причиной которого является трение;
- сопротивляемость износу.
Кроме того, элементы узла должны быть защищены от пыли, грязи и, желательно, обладать малой чувствительностью к загрязнениям и не иметь особых претензий к смазке. Выполнение всех этих требований одновременно достаточно проблематично, поэтому и разработаны разные типы конструкций направляющих станков ЧПУ, работающие в условиях трения-скольжения или трения-качения. У каждого типа имеются свои достоинства и недостатки.
Цилиндрические направляющие
Цилиндрические направляющие выполняются в виде вала круглого сечения с креплениями на концах или конструктивно выполненными на опоре. Материалом для их изготовления является высоколегированный стальной сплав. Особую прочность и надежность они получают благодаря закалке металла методом индукционного нагрева. Последующей полировкой достигается идеально ровная поверхность, обеспечивающая малый коэффициент трения.
Полированные валы
Круглые валы являются самым бюджетным видом направляющих. Их монтаж не сложный — они легко крепятся с двух сторон. Выполненные из качественного сплава, они обеспечивают хорошую точность перемещений и грузоподъемность. Однако при большой собственной длине (более 1 метра) вал может провисать, а отсутствие фиксации к станине приводить к увеличению погрешности обработки. К тому же приемлемая жесткость обеспечивается в основном при условии небольших нагрузок. При повышенной нагрузке возрастают потери на трение и нагрев, снижая таким образом ресурс узла. Кроме того, некоторые нерадивые производители для изготовления вала используют металлические сплавы низкого качества, которые деформируются под нагрузкой.
Цилиндрические рельсы
Цилиндрические направляющие на опоре крепятся к основанию станка в нескольких местах по длине. Благодаря опоре в виде рельсы они меньше провисают под собственным весом и воздействием нагрузки, так как передают нагрузку конструкции станка. Их можно использовать для бюджетных станков ЧПУ, длина рабочего стола которых превышает 1 м. Они довольно просты в монтаже и обладают хорошим соотношением цена/качество.
Но есть одна особенность — опорные валы не желательно применять для станков с тяжелым шпинделем, так как в этом случае страдает точность. Это связано с тем, что вместо шариковых втулок, используемых в сочетании с цилиндрическим валом, на опорных валах используются каретки, контур которых является разомкнутым.
Следует помнить, что покупать полированные валы на опоре или без нее нужно у проверенных поставщиков, так как ресурс узла напрямую зависит от качества материала, из которого он изготовлен.
Направляющие для ЧПУПрофильные направляющие
Профильные рельсовые системы состоят из продольной балки (рельса) и подвижной каретки. В качестве элементов качения используются шарики (шариковые профильные рельсовые направляющие) или ролики (роликовые профильные рельсовые направляющие). Профильные направляющие обладают высокой несущей способностью и жесткостью, поэтому могут применяться для любых задач, которые требуют точных линейных перемещений.
Каким направляющим отдать преимущество для использования в станках с ЧПУ
Цилиндрические направляющие можно устанавливать на хоббийных и бюджетных станках с небольшой загрузкой. Они менее требовательны к смазке и не очень чувствительны к пыли. Более простой монтаж и несложных уход делают их востребованными для станков, предназначенных для обработки материалов невысокой прочности и жесткости.
Рельсовый тип направляющих является более предпочтительным в условиях повышенных нагрузок и скоростного режима. Они обеспечивают бо́льшую скорость (5 м/с, против 2 м/с у цилиндрических валов) и более высокую точность перемещений. Рельсовые направляющие сложны в производстве и стоят значительно дороже валов, поэтому их чаще используют в промышленных станках. Незаменимыми профильные направляющие являются в металлообрабатывающих станках и оборудовании, предназначенном для фрезеровки камня.
Линейные направляющие NSK™ | Линейные продукты | Продукция
Поиск дистрибьютора
- Обзор
- САПР
- Список продуктов
- Связанные отрасли
- Видео
Обзор
Процесс производства линейных направляющих NSK включает в себя производственные технологии, обеспечивающие высокую точность и выдающееся качество. Мы предлагаем широкий ассортимент продукции, способной работать при высоких нагрузках, а также превосходную пыленепроницаемость для удовлетворения потребностей различных отраслей промышленности, таких как станкостроение, оборудование для производства полупроводников, общепромышленные устройства и медицинское оборудование. Мы можем быстро и надежно удовлетворить растущие потребности клиентов, предлагая различные продукты, такие как миниатюрные линейные направляющие для специальных спецификаций.
Канадский доллар
Данные 2D/3D CAD для продуктов NSK доступны через PARTcommunity.
Данные 2D/3D CAD (сообщество PART)
Список продуктов
Линейные роликовые направляющие
Роликовые направляющие NSK серии RA
Роликовые направляющие NSK серии RA
Самые передовые роликовые направляющие, представляющие кульминацию технологии анализа и трибологии NSK. Благодаря полному модельному ряду, обеспечивающему высокую грузоподъемность и высокую жесткость, серия RA отвечает требованиям широкого спектра применений.
Особенности:
- Высокая жесткость
- Высокая точность
- Долгий срок службы
- Высокая пыленепроницаемость
- Доступен тип с высокопроизводительным торцевым уплотнением
КОТ. №E3328 ( КБ)
Линейные шариковые направляющие
Стандартные линейные направляющие NSK серии NH / серии NS
Стандартные линейные направляющие NSK серии NH / серии NS
Стандартные серии линейных направляющих NSK, серии NH и NS, обеспечивают значительное увеличение срока службы, удовлетворяют требованиям любой отрасли благодаря своим универсальным характеристикам и соответствуют международным стандартам размеров.
Характеристики:
- Долгий срок службы
- Высокая скорость
- Широкий выбор
КОТ. №E3332 ( КБ)
Стандартные линейные направляющие NSK Серия LH / Серия LS
Стандартные линейные направляющие NSK Серии LH / LS
Стандартные линейные направляющие NSK удовлетворяют требованиям любой отрасли благодаря своим универсальным характеристикам и размерам, соответствующим международным стандартам.
Особенности:
- Возможность самовыравнивания
- устойчивость к ударным нагрузкам
- Широкий выбор
КОТ. №E3162 ( КБ)
Миниатюрные линейные направляющие NSK серии PU / серии PE
Миниатюрные линейные направляющие NSK серии PU / серии PE
Легкие, компактные и простые в использовании Миниатюрные линейные направляющие NSK обеспечивают бесперебойную работу.
Особенности:
- Плавное движение
- Легкий вес
- Включает в себя нержавеющую сталь
- Низкий выброс пыли
КОТ. №E3327 ( КБ)
Высокоточные линейные направляющие NSK
Высокоточные линейные направляющие NSK
Высокопроизводительные линейные направляющие с выдающейся точностью перемещения предназначены для сверхточных станков или измерительного оборудования.
Особенности:
- Высокая точность движения
- Высокая жесткость
- Сверхдлинный подшипник
КОТ. №E3329 ( КБ)
Высокозащищенные от пыли линейные направляющие NSK серии V1
Высокозащищенные от пыли линейные направляющие NSK серии V1
Самые передовые высокопроизводительные уплотнения NSK обеспечивают более чем в четыре раза более длительный срок службы в загрязненной среде по сравнению с обычными моделями.
Характеристики:
- Высокая пыленепроницаемость (многокромочное уплотнение)
- Долгий срок службы
КОТ. №E3162 ( КБ)
Смазочные устройства NSK K1™
Смазочные устройства NSK K1™
Смазочное устройство NSK K1 обеспечивает длительную работу без технического обслуживания, а также длительный срок службы компонентов в жестких условиях смазывания; чистый метод смазки оказывает меньшее воздействие на окружающую среду.
Особенности:
- Длительная работа без обслуживания
- Долгий срок службы
- NSK K1 для пищевых продуктов или медицинского оборудования, также имеется
КОТ. №E3331 ( КБ)
Линейные направляющие NSK с тонкопленочной смазкой E-DFO для вакуумных сред
Линейные направляющие NSK с тонкопленочной смазкой E-DFO для вакуумных сред
Усовершенствованная технология тонкопленочной смазки DFO обеспечивает значительно более длительный срок службы и меньшее газовыделение в вакуумных средах.
Особенности:
- Подходит для работы в условиях высокого вакуума
- Низкое газовыделение
- Низкое трение
КОТ. №E1258 ( КБ)
Родственные отрасли
Станки
деталь >>
Станки
Машины для литья под давлением
деталь >>
Машины для литья под давлением
Оборудование для пищевой промышленности
деталь >>
Оборудование для пищевой промышленности
Медицинские приборы
деталь >>
Медицинское оборудование
Полупроводники
деталь >>
Полупроводники
Общее машиностроение
Общие машины
Видеоролики
Установка линейной направляющей NSK
Знакомство с выставочным залом
Руководство по линейной направляющей
- Что такое линейная направляющая?
- Как работают линейные направляющие?
- Физические свойства линейной направляющей
- Основы LinearGuide
- Типы линейных направляющих
- Где используются линейные направляющие?
- Применение линейных направляющих
- Как выбрать линейную направляющую
- Преимущества/недостатки линейных направляющих
- Устранение неполадок линейной направляющей
- История линейных направляющих
- Глоссарий
Что такое линейная направляющая?
Линейные направляющие — это система блоков и направляющих, которая помогает поддерживать движение приложения.
Как работают линейные направляющие?
Система линейных направляющих состоит из двух частей: линейного блока и линейной направляющей. Блоки линейных направляющих перемещаются по длине линейного рельса вдоль плоскости, для которой он был установлен.
Также известные как «линейные подшипники и рельсы» или «линейные направляющие», системы линейных направляющих поддерживают и направляют груз или установленный инструмент с помощью точного и плавного линейного движения.
Физические свойства линейной направляющей
Что такое блок линейной направляющей?
Блок линейной направляющей или «каретка» является компонентом линейной направляющей. Этот блок расположен на рельсе. Внутренние стальные шарикоподшипники минимизируют трение, позволяя блоку плавно перемещаться вверх и вниз по рельсу. Эти подшипники могут легко выпасть, если каретка открыта, и их нельзя легко заменить после снятия. Поэтому пользователям не рекомендуется открывать блок.
Что такое линейная направляющая?
Линейный рельс является неподвижным компонентом системы линейных направляющих. Блок перемещается по неподвижной направляющей, обеспечивая плавное движение по осям X и/или Y. Линейные направляющие могут быть установлены как горизонтально, так и вертикально. Длина рельса определяет расстояние, которое может пройти блок. Рельсы можно соединять встык для увеличения общей длины. Шаг рельса определяется расстоянием между центрами каждого отверстия вдоль рельса. Линейные рельсы обычно изготавливаются из углеродистой или нержавеющей стали.
Основы линейной направляющей
Вопросы окружающей среды
Экологические соображения, относящиеся к узлам кареток линейных направляющих, зависят от предполагаемого применения. Тем не менее, есть ряд рекомендаций, которым следует следовать для любой линейной направляющей.
Пользователи должны обеспечить чистую среду без мусора, чтобы предотвратить попадание внутрь рециркулирующих тел качения. Грязь или пыль на рельсе могут сочетаться с внутренней смазкой этих тел качения, вызывая снижение точности и эффективности и, возможно, даже повреждение.
В тех случаях, когда невозможно постоянно поддерживать чистоту окружающей среды, в линейную направляющую можно добавить усовершенствованный вариант смазки, чтобы увеличить срок службы направляющей и противодействовать загрязнению окружающей среды.
Необходимое обслуживание
Основным требованием при техническом обслуживании является контроль и пополнение консистентной смазки, когда это необходимо, чтобы обеспечить максимальный ожидаемый срок службы блока. Большинство линейных направляющих оснащены легкодоступным смазочным механизмом внутри блока. Это дает большое преимущество, предоставляя пользователю легкий доступ для обслуживания. Anaheim Automation предлагает удобные и простые в использовании смазки и комплекты для смазки.
Комплект для смазки линейных направляющихХотя правильная смазка является наиболее важной частью обслуживания линейных направляющих, линейные направляющие также необходимо тщательно очищать от пыли и очищать от нежелательного мусора, который может привести к порче линейных направляющих.
Расчетный срок службы
Работу и срок службы линейных направляющих можно оптимизировать, придерживаясь лучших отраслевых практик и стандартов. Ожидаемая продолжительность жизни может быть оценена с помощью следующих формул:
Номинальный срок службы (л) для системы линейного перемещения с шарикоподшипниками Номинальный срок службы (л) для системы линейного перемещения с роликами Срок службы (л ч ) линейной направляющей в часахПримечание:
- C = базовая динамика — номинальная нагрузка
- f h = Коэффициент твердости
- P c = расчетная нагрузка
- ф т = Температурный коэффициент
- f w = коэффициент нагрузки
- f c = Коэффициент контакта
- l s = длина хода (мм)
- n 1 = Количество возвратно-поступательных циклов в минуту (мин -1 )
Стоимость линейных направляющих
Стоимость линейных направляющих обычно зависит от таких факторов, как размер и материал линейных направляющих. Для приложений с малой нагрузкой требуются менее прочные материалы, поэтому компоненты обычно дешевле. Для приложений, требующих более высокой грузоподъемности, необходим более крупный и прочный линейный блок. Увеличенная ширина блока или длина рельса повысят стоимость компонентов линейной направляющей.
По конкретным вопросам ценообразования, включая официальные предложения с указанием сроков поставки, обращайтесь к одному из наших торговых представителей по адресу [email protected] или (714) 992-6990.
Типы линейных направляющих
Двумя типами линейных направляющих, которые сегодня чаще всего используются в отрасли управления движением, являются направляющие подшипника линейного перемещения скользящего контакта и подшипника линейного перемещения подшипника качения . Основное различие между ними заключается в способе движения линейного блока вдоль линейного рельса.
Подшипник линейного перемещения скольжения
Линейная направляющая со скользящим контактом — это старейший тип линейной направляющей, который до сих пор используется в промышленности. Из-за простоты конструкции и низкой стоимости компании до сих пор часто используют эту старую технологию.
Подшипник скольженияОсновным недостатком скользящего контакта является высокий коэффициент трения по сравнению с другими типами. С таким высоким коэффициентом трения этот тип направляющей не подходит для применений, требующих высокой точности или высокой скорости. Кроме того, большое трение может вызвать чрезмерный износ компонентов, что затрудняет прогнозирование расчетного срока службы линейных направляющих.
Подшипник линейного перемещения качения
Сегодня линейные направляющие с элементами качения являются наиболее часто используемым типом для большинства приложений управления движением. Шариковые подшипники или ролики позволяют блокам плавно перемещаться по рельсу.
Подшипник каченияБлагодаря использованию этих шарикоподшипников коэффициент трения значительно ниже, чем у подшипников скольжения, что упрощает управление линейными направляющими качения, повышает точность, точность и скорость. Эти блоки очень универсальны, с широким выбором опций, что делает их подходящими практически для любого приложения линейного движения.
Где используются линейные направляющие?
Где используются линейные направляющие? Линейные направляющие используются в самых разных отраслях, включая производство, станкостроение, ЧПУ и 3D-печать, робототехнику, сварку и резку, диагностическое и лабораторное оборудование, насосы, обрабатывающее оборудование и многое другое.
Применение линейных направляющих
В приложениях, требующих высокой точности, используются линейные направляющие из-за их высокой точности и прецизионности.
Одноосный линейный столикЛинейные направляющие часто используются на линейных этапах для перемещения стола станка по оси X или Y.
Горизонтальный обрабатывающий центрВ станках используются линейные направляющие из-за их способности управлять повышением температуры и изменениями высокой скорости.
Тяжелые нагрузкиВ приложениях с тяжелыми грузами используются линейные направляющие для удобной транспортировки тяжелых продуктов.
Приложение для робота Pick-and-PlaceЛинейные направляющие используются для создания движения робота-перекладчика.
Как выбрать линейную направляющую
Существует несколько факторов, которые следует учитывать при выборе линейной направляющей для вашего приложения. Следование этой блок-схеме поможет вам выбрать идеальную линейную направляющую. В этом руководстве можно найти необходимые уравнения для расчета срока службы, максимального крутящего момента и т. д.
Примечание 1: Могут быть ограничения на монтажное пространство линейной направляющей из-за конструктивных ограничений станка.
Примечание 2: В случае шарико-винтовой передачи рекомендуется выбирать линейную направляющую с таким же номером модели, как и диаметр вала шарико-винтовой передачи, или ближайшим к нему.
Примечание 3: Приложенная нагрузка на одну шариковую направляющую здесь рассчитывается просто путем деления общей прилагаемой нагрузки на количество шариковых направляющих.
Преимущества и недостатки линейных направляющих
Поиск и устранение неисправностей линейных направляющих
Есть несколько распространенных проблем, которых следует избегать при работе с линейной направляющей. Неправильное использование или неподходящая среда могут вызвать коррозию рельса, образование вмятин на рельсе и другие виды износа линейных направляющих. Повреждения могут возникнуть из-за плохого ухода за системой, чрезмерной несоосности, загрязнения рельса неправильной смазкой, отсутствия смазки и других причин. Самый простой способ избежать этих проблем — регулярно чистить и обслуживать блоки и направляющие, а также с самого начала следить за правильной установкой.
История линейных направляющих
Считается, что примитивные линейные направляющие использовались еще в Древнем Египте. Однако современная линейная направляющая была запатентована в 1932 году. Сталь была первым типом материала, используемого в элементах качения, благодаря точному и плавному линейному перемещению. В 1946 году американская компания Thomson Linear впервые коммерциализировала тело качения в своих шарико-винтовых передачах с помощью первого шарика с рециркуляцией. В последующие годы компании начали внедрять инновации и превращать линейные направляющие в тот продукт, которым они являются сегодня.
Глоссарий
- Точность
- В зависимости от точности хода шариковых направляющих, которые перемещаются по рельсам, требуемая точность движения выражается в конкретном коде класса точности, таком как P5 или PN, в зависимости от производителя.
- Приложенные нагрузки
- Это нагрузки, действующие на линейные направляющие, которые обычно состоят из собственного веса стола, веса транспортируемых объектов и
- или сил, действующих на станок. Нагрузки обычно прикладывают вертикально или поперечно по отношению к оси движения. Приложенные нагрузки
- Применение
- Это информация о типе машины (применении), такой как станки, транспортные системы или измерительные устройства, для которых должны использоваться линейные направляющие. Как правило, такая информация очень полезна для выбора подходящих линейных направляющих.
- Шариковые подшипники
- Стальные круглые шарики, создающие движение системы линейных направляющих за счет ее рециркуляции.
- Допустимая динамическая нагрузка
- Величина силы, которую линейная направляющая может выдержать при движении блока.
- Смазка
- Класс смазок, применяемых для плавного перемещения направляющих и подвижных частей ШВП. Смазка образует масляную пленку на поверхности металла, уменьшая износ и трение, тем самым продлевая срок службы и предотвращая ржавчину. Линейные направляющие требуют периодического обслуживания смазки в соответствии с условиями их использования.
- Линейный направляющий блок
- Блок, который перемещается по направляющей, поддерживающей машину или приложение, которое он удерживает. В нем находятся смазочные и рециркуляционные подшипники внутри блока.
- Линейная направляющая
- Направляющая, по которой движется блок, обычно изготавливается из углеродистой стали. Эта гусеница является одноосной, то есть движется только вдоль одной оси.
- Момент нагрузки
- Когда нагрузка, действующая на стол, выходит за пределы стола в продольном, поперечном или вертикальном направлении, линейные направляющие воспринимают скручивающую силу.
- Структура машины
- Эта информация охватывает конструкцию машин и соответствующие аспекты их конструкции, такие как размеры вокруг места, где монтируются линейные направляющие, положения и направления внешних сил и т.