Saps quants tipus de guies hi ha als centres de mecanitzat CNC?

"Explicació detallada dels tipus de carrils guia per a centres de mecanitzat CNC"

En la fabricació moderna, els centres de mecanitzat CNC tenen un paper crucial. Com a un dels components clau d'un centre de mecanitzat, el carril guia afecta directament la precisió, l'estabilitat i l'eficiència del centre de mecanitzat. Els fabricants de centres de mecanitzat CNC presentaran en detall diversos tipus de carrils guia per a centres de mecanitzat.

 

I. Classificació per trajectòria de moviment

 

  1. Guia de moviment lineal
    El carril guia de moviment lineal és el tipus de carril guia més comú en els centres de mecanitzat. Guia les peces mòbils perquè es moguin amb precisió en línia recta. Els carrils guia de moviment lineal tenen els avantatges d'una estructura senzilla, una fabricació fàcil i una garantia fàcil de precisió. A cada eix del centre de mecanitzat, com ara l'eix X, l'eix Y i l'eix Z, se solen utilitzar carrils guia de moviment lineal.
    La precisió i el rendiment dels rails de guia de moviment lineal depenen del material, el procés de fabricació i la precisió d'instal·lació dels rails de guia. Els rails de guia de moviment lineal d'alta qualitat poden garantir una precisió i fiabilitat estables del centre de mecanitzat en moviments d'alta velocitat i condicions de càrrega pesada.
  2. Guia de moviment circular
    Els rails de guia de moviment circular s'utilitzen principalment per als eixos giratoris dels centres de mecanitzat o components que necessiten moviment circular. El disseny i la fabricació dels rails de guia de moviment circular són relativament complexos i cal tenir en compte factors com la força centrífuga i la fricció a causa de la particularitat del moviment circular.
    Els rails de guia de moviment circular solen utilitzar rodaments de boles o de rodets d'alta precisió per garantir la suavitat i la precisió del moviment de rotació. En alguns centres de mecanitzat d'alta precisió, també s'utilitzen rails de guia de moviment circular hidrostàtics per millorar encara més la precisió i l'estabilitat de l'eix giratori.

 

II. Classificació per naturalesa laboral

 

  1. Guia de moviment principal
    El carril guia de moviment principal és el carril guia responsable de realitzar el moviment principal de l'eina o peça al centre de mecanitzat. La precisió i el rendiment del carril guia de moviment principal tenen un impacte crucial en la precisió i l'eficiència del mecanitzat del centre de mecanitzat.
    En els centres de mecanitzat, normalment s'utilitzen guies de rodament d'alta precisió o guies hidrostàtiques per als guies de moviment principal. Aquests guies tenen característiques com ara alta velocitat, alta precisió i alta rigidesa, i poden satisfer els requisits dels centres de mecanitzat en condicions de tall d'alta velocitat i mecanitzat amb càrregues pesades.
  2. Guia de moviment d'alimentació
    El carril guia de moviment d'avanç és el carril guia responsable de realitzar el moviment d'avanç de l'eina o la peça al centre de mecanitzat. La precisió i l'estabilitat del carril guia de moviment d'avanç afecten directament la precisió del mecanitzat i la qualitat superficial del centre de mecanitzat.
    Els rails de guia de moviment d'alimentació solen utilitzar rails de guia lliscants, rails de guia rodants o rails de guia hidrostàtics. Entre ells, els rails de guia rodants i els rails de guia hidrostàtics tenen una major precisió i estabilitat i són adequats per a centres de mecanitzat d'alta precisió; mentre que els rails de guia lliscants tenen els avantatges d'una estructura senzilla i un baix cost i són adequats per a alguns centres de mecanitzat de mitjana i baixa precisió.
  3. Guia d'ajustament
    El carril guia d'ajust és el carril guia que s'utilitza al centre de mecanitzat per ajustar la posició de l'eina o la peça. La precisió i la flexibilitat del carril guia d'ajust tenen un impacte important en la precisió del mecanitzat i la comoditat operativa del centre de mecanitzat.
    Els rails de guia d'ajust solen utilitzar rails de guia lliscants o rails de guia rodants. Aquests rails de guia tenen un coeficient de fricció petit i una alta precisió i poden realitzar fàcilment un ajust precís de l'eina o la peça.

 

III. Classificació per la naturalesa de la fricció de la superfície de contacte

 

  1. Guia corredissa
    (1) Guia de deslizament tradicional
    Els rails guia tradicionals de ferro colat i ferro colat amb acer temperat tenen els avantatges d'una estructura senzilla, una fabricació fàcil, una bona rigidesa i una alta resistència a les vibracions. Tanmateix, aquest tipus de rail guia té els desavantatges d'un coeficient de fricció estàtic elevat i un coeficient de fricció dinàmic que canvia amb la velocitat, cosa que provoca una gran pèrdua de fricció. A baixes velocitats (1-60 mm/min), és probable que es produeixin fenòmens de rastreig, cosa que redueix la precisió del posicionament de les peces mòbils. Per tant, excepte en les màquines-eina CNC econòmiques, els rails guia lliscants tradicionals ja no s'utilitzen en altres màquines-eina CNC.
    (2) Guia de lliscament revestida de plàstic
    Actualment, la majoria de màquines-eina CNC utilitzen guies recobertes de plàstic, és a dir, una corretja tova de pel·lícula de plàstic composta de plàstic i altres materials químics s'enganxa a la superfície de fricció del carril guia en moviment. Els plàstics dels carrils guia es divideixen habitualment en dos tipus: corretja tova de carril guia de tefló i recobriment de carril guia resistent al desgast amb epoxi.
    Les guies corredisses revestides de plàstic tenen les següents característiques:

    • Bones característiques de fricció: la corretja suau de pel·lícula de plàstic del carril guia revestit de plàstic té un baix coeficient de fricció, que pot reduir la resistència a la fricció de les peces mòbils i millorar la suavitat del moviment.
    • Bona resistència al desgast: la corretja suau de pel·lícula de plàstic té una bona resistència al desgast i pot allargar la vida útil del carril guia.
    • Moviment estable: El coeficient de fricció del carril guia revestit de plàstic és estable i no canvia amb la velocitat. Per tant, el moviment és estable i no és fàcil que es produeixin fenòmens de rastreig.
    • Bona amortiment de vibracions: la corretja suau de pel·lícula de plàstic té una certa elasticitat i pot absorbir la vibració de les peces mòbils i millorar la precisió del mecanitzat del centre de mecanitzat.
    • Bona fabricabilitat: el procés de fabricació de rails guia revestits de plàstic és relativament senzill, amb un baix cost i una fàcil instal·lació i manteniment.
  2. Carril guia rodant
    (1) Principi de funcionament
    Els carrils guia rodants col·loquen elements rodants com ara boles, corrons i agulles entre les superfícies del carril guia per convertir la fricció de lliscament entre les superfícies del carril guia en fricció de rodament. Aquest mètode de fricció redueix considerablement la resistència a la fricció i millora la sensibilitat i la precisió del moviment.
    (2) Avantatges

    • Alta sensibilitat: la diferència entre el coeficient de fricció dinàmica i el coeficient de fricció estàtica dels rails de guia rodants és molt petita, de manera que el moviment és estable i els fenòmens de rastreig no són fàcils de produir quan es mou a baixa velocitat.
    • Alta precisió de posicionament: la precisió de posicionament repetit dels rails de guia rodants pot arribar a 0,2 um, cosa que pot satisfer els requisits dels centres de mecanitzat d'alta precisió.
    • Petita resistència a la fricció: el coeficient de fricció de rodament dels elements rodants és molt més petit que el coeficient de fricció de lliscament, cosa que fa que el moviment de les peces mòbils sigui més lleuger i redueix el consum de potència motriu.
    • Petit desgast, bona retenció de la precisió i llarga vida útil: l'àrea de contacte entre els elements rodants i les superfícies del carril guia és petita, amb poc desgast i pot mantenir una alta precisió durant molt de temps.
      (3) Desavantatges
      Els rails de guia rodants tenen una baixa resistència a les vibracions i uns alts requisits de protecció. Durant el procés de mecanitzat, la vibració afectarà la precisió del moviment dels elements rodants, reduint així la precisió del mecanitzat del centre de mecanitzat. A més, els rails de guia rodants requereixen bones mesures de protecció per evitar que la pols, les encenalls i altres impureses entrin a la superfície del rail de guia i danyin els elements rodants i els rails de guia.
      (4) Ocasions d'aplicació
      Els rails de guia rodants són especialment adequats per a ocasions en què les parts de treball de les màquines-eina requereixen un moviment uniforme, un moviment sensible i una alta precisió de posicionament. Aquesta és la raó per la qual els rails de guia rodants s'utilitzen àmpliament en màquines-eina CNC.
  3. Guia hidrostàtica
    (1) Guia hidrostàtica líquida

    • Principi de funcionament
      Hi ha una cambra d'oli entre les dues superfícies de treball del carril guia hidrostàtic líquid. Després d'introduir oli lubricant amb una certa pressió, es pot formar una pel·lícula d'oli hidrostàtic, fent que la superfície de treball del carril guia estigui en fricció líquida pura sense desgast i amb una bona retenció de precisió.
    • Avantatges
      • Alta precisió: els rails de guia hidrostàtics líquids poden proporcionar una precisió extremadament alta i garantir una precisió estable del centre de mecanitzat en moviments d'alta velocitat i condicions de càrrega pesada.
      • Coeficient de fricció baix: la fricció líquida pura fa que el coeficient de fricció sigui extremadament baix, cosa que redueix considerablement el consum de potència motriu.
      • Sense rastreig a baixes velocitats: Fins i tot a baixes velocitats, els rails de guia hidrostàtics líquids no presenten fenòmens de rastreig, garantint la suavitat del moviment.
      • Gran capacitat de càrrega i bona rigidesa: la pel·lícula d'oli hidrostàtica pot suportar una gran càrrega, millorant la capacitat de càrrega i la rigidesa del centre de mecanitzat.
      • L'oli té un efecte d'absorció de vibracions i una bona resistència a les vibracions: l'oli pot absorbir les vibracions i reduir l'impacte de les vibracions durant el mecanitzat en la precisió del mecanitzat.
    • Desavantatges
      L'estructura dels rails de guia hidrostàtica líquida és complexa, requereix un sistema de subministrament d'oli i cal que la neteja de l'oli sigui alta. Això augmenta el cost de fabricació i manteniment.
    • Classificació
      Els rails de guia hidrostàtica líquida per a centres de mecanitzat es poden dividir en dues categories principals: tipus obert i tipus tancat. La cambra d'oli d'un rail de guia hidrostàtica líquida obert està connectada directament al món exterior, amb una estructura senzilla però propensa a la contaminació externa; la cambra d'oli d'un rail de guia hidrostàtica líquida tancat està tancada i l'oli es recicla per al seu ús, amb una alta neteja però una estructura complexa.
      (2) Guia hidrostàtica de gas
    • Principi de funcionament
      Després d'introduir gas amb una certa pressió entre les dues superfícies de treball del carril guia del carril guia hidrostàtic d'aire, es pot formar una pel·lícula d'aire hidrostàtica, fent que les dues superfícies del carril guia de la punxonadora CNC estiguin separades uniformement per obtenir un moviment d'alta precisió.
    • Avantatges
      • Coeficient de fricció petit: el coeficient de fricció del gas és extremadament petit, cosa que fa que el moviment de les peces mòbils sigui més lleuger.
      • No és fàcil causar escalfament i deformació: a causa del petit coeficient de fricció, es genera menys calor i no és fàcil causar escalfament i deformació del carril guia.
    • Desavantatges
      • Petita capacitat de càrrega: la capacitat de càrrega dels rails de guia hidrostàtics de gas és relativament petita i sovint s'utilitza en ocasions amb càrregues petites.
      • Les fluctuacions de la pressió de l'aire afecten la precisió: les fluctuacions de la pressió de l'aire causaran canvis a la pel·lícula d'aire, cosa que afectarà la precisió del carril guia.
      • Cal tenir en compte la prevenció de la pols: la pols que cau a la superfície del carril guia d'aire causarà danys a la superfície del carril guia, per la qual cosa s'han de prendre mesures efectives de prevenció de la pols.

 

En conclusió, hi ha diversos tipus de carrils guia per a centres de mecanitzat CNC, i cada carril guia té els seus avantatges i ocasions d'aplicació úniques. A l'hora d'escollir un carril guia per a un centre de mecanitzat, segons els requisits específics i l'entorn d'ús del centre de mecanitzat, s'han de tenir en compte exhaustivament factors com la precisió, la velocitat, la capacitat de càrrega i la resistència a les vibracions del carril guia per seleccionar el tipus de carril guia més adequat per garantir el rendiment i la qualitat del mecanitzat del centre de mecanitzat.