Kuulkruvi lineaarne liug CNC-tööpinkide jaoks: kuidas erinevad X-, Y- ja Z-telje nõuded

Kui CNC-masinate ehitajad hangivad kuulkruvid ja lineaarsed juhikud uue masina jaoks, rakendatakse vaikimisi sama spetsifikatsiooni kõikidele telgedele - sama läbimõõt, sama juhe, sama mutritüüp. See lihtsustab hankeid, vähendab hallatavate osanumbrite arvu ja tundub konservatiivne.

Praktikas on see sageli vale lähenemine.

CNC-masina X-, Y- ja Z-teljed töötavad põhimõtteliselt erinevates tingimustes. X-telg katab pikima käigu suurimal kiirusel. Y-telg kannab spindlisõlme kombineeritud raskust ja liigub pideva-ristlõikekoormuse all. Z-telg töötab vertikaalselt gravitatsiooni vastu, peab voolu katkestamisel hoidma asendit ja vajab lühemat ja jäigemat kruvi kui horisontaalteljed. Sama kuulkruvi spetsifikatsiooni kasutamine kõigi kolme jaoks tähendab kas üle-kahe telje määramist, et kaitsta kolmandat, või vähem-määratleda kõige nõudlikumat telge, et teiste pealt kulusid kokku hoida.

See artikkel hõlmab seda, mida iga telg tegelikult nõuab kuulkruvi lineaarselt liugurilt, kuidas sobitada kruvide seeriat ja juhtmeid iga tingimustega ning kus OEM-i masinaehitajad spetsifikatsiooniga kõige sagedamini valesti lähevad.

Miks on igal CNC-teljel erinevad kuulkruvinõuded?

Kuulkruvi lineaarne liugur ei ole lihtsalt ajam. See on üks peamisi komponente, mis mõjutab telje täpsust, liikumiskiirust, tõukejõudu ja masina töötsükli kestvust. Kõik need parameetrid on määratud telje geomeetria ja koormustingimustega -, mitte ühe universaalse spetsifikatsiooniga.

Kolm tegurit erinevad oluliselt CNC-telgede vahel ja juhivad otseselt kuulkruvi spetsifikatsiooni:

X-telg: pikk käik, suur kiirus, maksimaalne sõidutõhusus

Enamiku CNC-ruuterite, pukk-masinate ja töötluskeskuste puhul on X-telg esmane nihketelg -, mis vastutab masina kogu töölaiuse katmise eest lõigete vaheliste kiirliikumiste korral. Sellel on tavaliselt pikim käik, see töötab suurima kiirusega ja töötab kiirete liigutuste ajal suhteliselt väikese koormusega.

Mida X-telg kuulkruvi lineaarselt liugurilt nõuab

Kiirus kõigepealt.X-telje kiirkäigu kiirus määrab minimaalse vahemaa. Servomootori puhul, mis töötab kiirusel 3000 p/min, on kiiruse 30 m/min ehk 500 mm/s saavutamiseks vajalik nihe: 500 mm/s × 60 ÷ 3000 p/min=10mm. Sama mootoriga kiiruse 60 m/min saavutamiseks on vaja 20 mm juhet. Enamiku CNC-ruuteri X-telgede juhtmed on vahemikus 10–20 mm, sõltuvalt masina suurusest ja kiiruse nõudest. Kui kiiruse nõue ületab 20 mm juhtmega SFU mootori maksimaalse pöörete arvu juures, on SFE suur -juhtmeseeria -, mille juhtmestik on 25 mm, 32 mm, 40 mm ja üle -, õige samm.

Võlli läbimõõt kriitilise kiiruse jaoks.2000 mm käigupikkusel X-teljel võib kruvivõlli pikkus tugilaagrite vahel ulatuda 2200–2400 mm-ni. Sellel pikkusel võib 20 mm läbimõõduga võll muutuda kriitilise kiirusega piiratuks juba enne nõutava kiirkäigu pöörete arvu saavutamist, olenevalt toe konfiguratsioonist, ohutustegurist ja kruvi struktuurist. Paljude -pika käiguga CNC-telgede puhul valitakse 32 mm või 40 mm läbimõõduga kruvid peamiselt selleks, et hoida kriitilist kiirust töövahemikust kõrgemal -, mitte sellepärast, et koormus seda nõuab.

Valtsitud C7 on tavaliselt õige täpsusklass.Puidutöötlemise ruuterite ja tavaliste tootmismasinate jaoks piisab sageli valtsitud C7 kuulkruvidest, kui nõutav positsioneerimistäpsus on mõõdukas. Masina lõplik täpsus sõltub ka kinnitusest, lõtkusest, soojuspaisumisest, juhiku jäikusest ja juhtimise kompensatsioonist - kruvi tugevus on üks tegurist mitme hulgas.

Y-telg: keskmine käik, kombineeritud koormus, struktuurne jäikus

Paljudes CNC-ruuterites ja pukk{0}}stiilis masinates kannab Y-telg spindlimootorit, Z-teljekoostu ja sageli ka portaali risttala või sadulat. See liigub risti X-teljega, tavaliselt väiksema kiirusega kui X, kuid oluliselt suurema koormuse korral -, kuna kõige Y-kelgule monteeritud asjade mass lisab kiirendamisel ja aeglustamisel vajalikku teljesuunalist jõudu.

Mida nõuab Y-telg kuulkruvi lineaarselt liugurilt

Suurem tõukejõu nõue kui X.Kui Z-telje koost ja spindel koos kaaluvad 80 kg ja masin kiirendab 0,3 g, peab Y-telg enne lõikejõu lisamist tekitama 80 × 9,8 × 0.3=235N tõukejõudu ainult kiirendamiseks -. Kuulkruvi peab vastama samaväärsele aksiaalkoormusele, sealhulgas kruvisuunas kiirendusjõu ja lõikejõu komponentidele, piisava Ca ohutusvaruga.

Hetkelise koormuse juhtimine.Kui spindel lõikab Y-telje keskjoonest nihkes punktis, tekitab reaktsioonijõud Y-kelgule momentkoormuse. Seda hetke kannavad lineaarsed juhikud, mitte kuulkruvi. Nihketest lõikejõududest tulenevad momentkoormused tuleks lineaarsete juhikute ja kelguplokkide jaoks eraldi arvutada - juhiku spetsifikatsioonid, sealhulgas rööpa laius, plokkide arv ja eelkoormuse klass, peavad vastama maksimaalsele momendile, mille Y-telje geomeetria suudab tekitada. Y--telje juhikute määramine ja kuulkruvi õige määramine on tavaline disainiviga, mis põhjustab juhiku enneaegset kulumist ja täpsuse kaotust.

Keskmine pliit tasakaalustatud kiiruse ja tõukejõu jaoks.Y-telg ei vaja X-telje suurt vahekaugust, kuna see katab lühema käigu väiksema kiirusega. 10 mm juhe tagab mõistliku tasakaalu kiiruse ja tõukejõu vahel enamiku CNC-ruuteri ja töötluskeskuse Y-telgede jaoks. Rasketel-masinatel, mis liigutavad sadula raskust üle 200 kg, võib mootori nimipöördemomendi juures piisava tõukejõu tagamiseks olla vaja 5 mm juhet suurema läbimõõduga kruviga.

Z-telg: lühike käik, vertikaalne koormus, tagasi-sõidu risk

Z-telg on neist kolmest mehaaniliselt kõige paremini eristatav. See liigub vertikaalselt, kannab pidevat allapoole suunatud koormust, spindli kaal töötab kogu aeg lühikese käiguga ja peab servoajami pingevaba{1}}asendit kindlalt hoidma. Need nõuded viitavad kuulkruvi spetsifikatsioonile, mis on peaaegu igas mõttes vastupidine X-teljele.

Mida Z-telg kuulkruvi lineaarselt liugurilt nõuab

Väike vahemaa alaselja{0}}sõidu kalduvuse ja suurema tõukejõu jaoks.Väiksem juhe annab mootorile suurema mehaanilise eelise ja vähendab Z-telje kalduvust spindli raskuse all{0}}tagurdada. Kuulkruvi ei tohiks aga käsitleda iselukustuva mehhanismina - kuulkruvidel on kõrge mehaaniline efektiivsus, mis tähendab, et need on vastuvõtlikumad tagasi-keeramisele kui traditsioonilised juhtkruvid. See, kas antud Z-telg{6}}tagurdab, sõltub juhtmest, koormusest, kruvide tõhususest, määrimistingimustest ja sellest, kas servoajam säilitab seisva pöördemomendi.

5 mm juhe on CNC Z-telgede standardvarustuses. See tagab piisava tõukejõu mootori nimipöördemomendist ja hoiab Dm·N väärtuse vastavatel kiirustel töövahemikus. Kuid juhe üksi ei garanteeri, et spindel voolu katkestamisel alla ei lasku.

Sageli on vaja mootoripidurit või vastukaalu.Vertikaalsete CNC-telgede puhul tuleks kaaluda mootoripidurit või vastukaalu, kui kontrollimatu laskumine võib tekitada ohutuse, tööriista või tooriku ohu. Praktilise viitena tuleks Z-telje spindlikomplekte, mis kaaluvad umbes 15–20 kg või rohkem, tavaliselt kontrollida piduri- või vastukaalunõuete suhtes -, kuid tegelik läviväärtus sõltub juhtmest, kruvide tõhususest, hõõrdumisest ja ajami käitumisest ning seda tuleks iga konstruktsiooni puhul hinnata, mitte rakendada fikseeritud reeglina.

Lühike võll tähendab jäikust, mitte kriitilist kiirust.AZ-telje kruvivõll on tavaliselt 300–600 mm pikk. Sellel pikkusel ei ole kriitiline kiirus tavaliselt isegi väikese läbimõõdu korral piiravaks teguriks. Läbimõõdu valiku määrab kandevõime, Ca ja võlli läbipaine spindli raskuse all. 16 mm või 20 mm läbimõõduga võll katab enamiku CNC ruuteri Z telgedest; raskemate spindlitega töötlemiskeskused võivad vajada 25 mm.

Topeltmutter täppistöötluseks.CNC-töötlemiskeskustes, kus Z-telg reguleerib lõikesügavust, mõjutab Z-telje lõtk otseselt pinnaviimistlust ja mõõtmete täpsust. DFU topeltmutri-disain aitab minimeerida aksiaalset lõtku ja parandada jäikust. CNC-ruuteritel, mille sügavuse tolerants on ±0,1 mm, piisab standardsest SFU ühe -mutri Z-teljest.

Kompaktne lineaarne juhend ruumipiirangute jaoks.Z-teljel on tavaliselt kõige piiratum paigaldusruum. Tüüpiline on kitsas lineaarne juhik, näiteks DLY HD-seeria HDR15 või HDR20, millel on kaks plokki. Juhiku suurus peab olema sellise suurusega, et see taluks spindli ja kelgu ja kõiki spindlis olevaid tööriistu koos piisava dünaamilise koormusvaruga.

Levinud spetsifikatsioonivead telgede kaupa

X, Y, Z telje spetsifikatsiooni kokkuvõte

CNC-telgede kuulkruvide ja lineaarsete juhikute hankimine

OEM-i CNC masinaehitajate puhul, kes hangivad komponente mahu järgi, on pärast spetsifikatsiooni praktiline kaalutlus partiide järjepidevus. Kruvi, mis vastab Ca ja plii täpsusele esimesel tellimusel, peab vastama samale spetsifikatsioonile kümnendal tellimusel. Partiide - varieerumine kuuli läbimõõdus, eellaadimises või juhtmeveas - toodab masinaid, mis töötavad erinevalt, hoolimata samade osanumbrite kasutamisest, mis tekitab kvaliteedikontrolli ja -järelmüügiprobleeme.

DLY toodabSFU üksik-mutterjaDFU topelt{0}}mutterkuulkruvid läbimõõduga 12 mm kuni 80 mm, juhtmetega 4 mm kuni 20 mm, C7 valtsitud ja C5/C3 lihvimistäpsusega. Kiirete X-telje rakenduste jaoks, mis nõuavad üle 20 mm juhtmestikku,SFE suur{0}}plii seeriakatab 25 mm, 32 mm, 40 mm, 50 mm ja 64 mm juhtmeid. Lineaarsed juhikud on saadaval HD-seerias HDR15 kuni HDR65 üldiste CNC rakenduste jaoks, ED-seeria EDR15 kuni EDR30 madala profiiliga ja kiirete rakenduste jaoks ning RD-rullikute seerias RDR15 kuni RDR65, mis on mõeldud suure{14}}jäikuse{14}}5} koormuse jaoks. Kõik seeriad on saadaval standard- ja suure täpsusega ning toetavad partiitellimusi koos tarneaja kinnitusega päringu etapis.

Enne tellimist kinnitage oma CNC-telje spetsifikatsioonid

Kui määrate kuulkruvid ja lineaarsed juhikud uue CNC-masina konstruktsiooni jaoks või asendate olemasoleva masina komponente, saab DLY insenerimeeskond teie telje parameetrid üle vaadata ja kinnitada iga telje õige kruviseeria, läbimõõdu, juhtme ja juhiku spetsifikatsiooni.

Partii hind ja tarneaeg kinnitatakse samaaegselt tehnilise spetsifikatsiooniga.