Pred časom sme diskutovali o projekte CNC frézy na mieru so zákazníkom, ktorý plánoval obrábať hliník a ľahkú oceľ.
Jeho hlavným záujmom bola nielen cena, ale aj:
- Tuhosť stroja
- Presnosť polohovania
- Kvalita predpätia
- Kompatibilita komponentov
- Dlhodobá-spoľahlivosť
To je v skutočnosti veľmi bežné v projektoch CNC strojov. Mnohí výrobcovia strojov míňajú veľa peňazí na vretená a motory, ale podceňujú význam lineárneho pohybového systému.
V skutočnosti výkon CNC stroja často do značnej miery závisí od kvality:
- Lineárne vodiace lišty
- Guličkové skrutky
- Podporné bloky
- Zhoda predbežného načítania
- Presnosť montáže
Výber nesprávneho 3-osového systému guľôčkových skrutiek môže viesť k:
- Vibrácie pri rezaní
- Vôľa
- Slabá povrchová úprava
- Nestabilná presnosť
- Nadmerný hluk
- Skrátená životnosť stroja
V tomto článku vysvetlíme, ako vybrať správny 3-osový systém guľôčkových skrutiek pre CNC frézku na základe skutočných technických úvah.
Čo je to 3-osový systém guľôčkových skrutiek?
Trojosový systém guľôčkových skrutiek zvyčajne označuje kompletný systém prenosu lineárneho pohybu používaný na: osi X-, osi Y- a osi Z- CNC stroja.
Typický CNC systém lineárneho pohybu zahŕňa: lineárne vodiace lišty, ložiskové bloky, guľôčkové skrutky, matice guľôčkových skrutiek, podporné jednotky BK/BF, spojky, krokové alebo servomotory, montážne konzoly motora.
Pri CNC frézach musia všetky tri osi spolupracovať s vysokou tuhosťou a stabilným riadením pohybu.
Na rozdiel od jednoduchých drevoobrábacích fréz, rezacie stroje na hliník a oceľ kladú oveľa vyššie nároky na mechanickú konštrukciu.
Prečo je tuhosť na CNC frézke dôležitá
Mnoho{0}}výrobcov CNC sa zameriava hlavne na rýchlosť alebo výkon motora.
Tuhosť je však často skutočným faktorom, ktorý určuje kvalitu obrábania.
Pri rezaní hliníka alebo ľahkej ocele stroj zažíva značné rezné sily. Ak systému lineárneho vedenia alebo guľôčkovej skrutky chýba tuhosť, stroj môže trpieť:
- Vibrácie
- Znaky klepania
- Nepresné rozmery
- Nestabilná hĺbka rezu
- Opotrebenie nástroja
To je dôvod, prečo mnohí výrobcovia CNC uprednostňujú: lineárne vodiace koľajnice HGR25 alebo dokonca koľajnice HGR30 namiesto menších veľkostí, ako sú HGR15 alebo HGR20 pre náročné-aplikácie.
Väčšie koľajnice poskytujú:
- Lepšia nosnosť
- Vyššia tuhosť konštrukcie
- Vylepšená stabilita
- Lepšia odolnosť proti deformácii
Pre stredne veľké-frézky CNC je HGR25 jednou z najčastejšie používaných možností.
Výber správnej guľôčkovej skrutky pre každú os
Výber guľôčkovej skrutky by mal byť založený na: veľkosti stroja, zaťažení osi, dĺžke dráhy, rýchlosti pohybu, reznej sile, krútiacom momente motora.
Pre väčšinu stredne veľkých{0}} CNC frézok sú guľôčkové skrutky SFU2005 široko používané pre osi X a Y.
Prečo je SFU2005 populárny
„2005“ znamená:
- Priemer skrutky 20 mm
- 5 mm olova
Táto kombinácia ponúka dobrú rovnováhu medzi: tuhosťou, presnosťou polohovania, nosnosťou a reguláciou rýchlosti.
Na obrábanie hliníka sa často uprednostňuje SFU2005, pretože väčší priemer pomáha znižovať vychýlenie na dlhé vzdialenosti.
A čo os Z-?
Os Z- zvyčajne nesie menšiu cestovnú dĺžku, ale vyššiu koncentráciu vertikálneho zaťaženia.
Mnoho staviteľov si vyberá: SFU1605 alebo SFU2005 v závislosti od hmotnosti vretena a konštrukcie stroja.
Výhody SFU1605:
- Ľahšia hmotnosť
- Nižšia zotrvačnosť
- Ľahšie zrýchlenie motora
- Vhodné pre kompaktné konštrukcie osi Z{0}}
SFU2005 Výhody
- Vyššia tuhosť
- Lepšia podpora-vysokého zaťaženia
- Znížené vibrácie
Pre ťažšie nastavenia vretena je SFU2005 všeobecne bezpečnejšou voľbou.
Prečo je dôležité predpätie
Jeden detail, ktorý mnohí dodávatelia ignorujú, je predpätie.
Predpätie je však mimoriadne dôležité pre presnosť CNC stroja.
Predpätie lineárneho vedenia pomáha znižovať: vôľu, vibrácie, chybu polohovania, nestabilitu pohybu.
Mnoho profesionálnych výrobcov CNC uprednostňuje: predpätie G2 alebo predpätie G3, pretože predpäté systémy poskytujú lepšiu tuhosť pri rezaní.
Bez správneho predpätia môže stroj vyvinúť vôľu alebo vibrácie, aj keď sa použijú-kvalitné koľajnice.
Súčasne sa môže zvýšiť nadmerné predpätie: trenie, tepelné zaťaženie a zaťaženie motora.
Vyvážená konfigurácia predbežného zaťaženia je dôležitá pre-dlhodobú výkonnosť stroja.
HGR25 vs HGR30: Ktoré by ste si mali vybrať?
Mnoho výrobcov CNC váha medzi HGR25 a HGR30.
Obidve sú bežnou voľbou pre CNC frézky, ale slúžia rôznym prioritám.
| Model | Výhody | Vhodné aplikácie |
|---|---|---|
| HGR25 | Nižšie náklady, nižšia hmotnosť, jednoduchšia inštalácia | Rezanie hliníka, stredné CNC stroje |
| HGR30 | Vyššia tuhosť a nosnosť | Ťažké portálové konštrukcie, rezanie ocele |
Pre väčšinu aplikácií z hliníka a ľahkej ocele HGR25 postačuje už v kombinácii so silným rámom stroja.
HGR30 sa stáva atraktívnejším pre: väčšie portálové stroje, agresívne rezanie, vysoký výkon vretena a priemyselné aplikácie.
Bežné problémy s kompatibilitou v zostavách DIY CNC
Jedným z najväčších problémov pri vlastných CNC projektoch je nesúlad v kompatibilite.
Mnoho používateľov nakupuje komponenty oddelene od rôznych dodávateľov a neskôr zistia problémy s montážou.
Bežné problémy zahŕňajú:
Nesprávne priradenie podpory BK/BF
Opracovanie konca guľôčkovej skrutky nemusí správne dosadať na podporné bloky.
Nesúlad veľkosti spojky
Priemer hriadeľa motora a priemer hriadeľa guľôčkovej skrutky sa nemusia zhodovať so spojkou.
Problémy s vyrovnaním puzdra matíc
Zle navrhnuté kryty matíc môžu spôsobiť chyby súososti a zvýšené trenie.
Nekompatibilita koľajníc a blokov
Rôzne značky niekedy používajú mierne odlišné tolerancie alebo rozmery.
Chyby polohy držiaka motora
Nesprávna konštrukcia držiaka môže spôsobiť problémy so zarovnaním motora.
To je dôvod, prečo mnohí výrobcovia CNC teraz uprednostňujú nákup kompletnej súpravy CNC guľôčkových skrutiek alebo kompletného riešenia lineárneho pohybu od jedného dodávateľa.
Kompletná súprava 3-osových guľových skrutiek vs. samostatný nákup
Nákup kompletného 3-osového systému guľôčkových skrutiek od jedného dodávateľa ponúka niekoľko výhod.
Lepšia kompatibilita
Všetky komponenty sú pred odoslaním zladené.
Jednoduchšia inštalácia
Proces montáže sa stáva oveľa jednoduchším.
Znížené riziko
Menšia šanca na nesúlad pri obrábaní alebo rozmerové chyby.
Zjednodušená doprava
Jedna zásielka je zvyčajne jednoduchšia a lacnejšia ako obstarávanie od viacerých dodávateľov.
Technická podpora
Kompletný dodávateľ môže pomôcť overiť kompatibilitu medzi:
- Lineárne koľajnice
- Lineárne bloky
- Guľôčkové skrutky
- Podporné jednotky
- Spojky
- Motory
Pre mnohých zahraničných kupujúcich je to obzvlášť dôležité, pretože výmena nekompatibilných dielov po medzinárodnej preprave môže byť veľmi nákladná.
Mali by ste si vybrať valcované alebo brúsené guľôčkové skrutky?
Toto je ďalšia častá otázka v projektoch CNC strojov.
Mnoho používateľov si mýli:
- C7 valcované guľôčkové skrutky
- Zemné guľôčkové skrutky
V skutočnosti:
- C7 sa bežne spája s valcovanými guľôčkovými skrutkami
- C5 alebo C3 sú bežnejšie pre presné zemné skrutky
Pre väčšinu hliníkových CNC frézok už postačujú kvalitné-guličkové skrutky C7.
Zemné guľôčkové skrutky sú dôležitejšie pre:
- Ultra{0}}vysoko presné obrábanie
- Brúsky
- Polovodičové zariadenia
- Vysokorýchlostná{0} priemyselná automatizácia
Správna voľba závisí od skutočných požiadaviek na obrábanie a rozpočtu.
Odporúčaná konfigurácia pre strednú CNC frézku
Pre rezanie hliníka a ľahkej ocele môže bežná konfigurácia zahŕňať:
Os -X
- Koľajnice HGR25
- Bloky HGW25
- Guličková skrutka SFU2005
- Podporné jednotky BK/BF
- Motor s uzavretým-cyklom NEMA23
Y-os
- Koľajnice HGR25
- SFU2005
- Stredné predpätie
- Pevný spojovací systém
Os -Z
- HGR20 alebo HGR25
- SFU1605 alebo SFU2005
- Kompaktný držiak motora
- Znížená pohyblivá hmotnosť
Tento typ nastavenia poskytuje dobrú rovnováhu medzi: tuhosťou, presnosťou, cenou a spoľahlivosťou.
Zhrnutie
CNC stroj je len taký stabilný, ako stabilný je jeho lineárny pohybový systém.
Výber správneho 3-osového systému guľôčkových skrutiek nie je len o individuálnom výbere koľajníc a skrutiek. Skutočnou výzvou je zabezpečiť správnu kompatibilitu, predpätie, tuhosť a presnosť montáže v rámci celého stroja.
Pri obrábaní hliníka a ľahkej ocele môžu správne prispôsobené komponenty výrazne zlepšiť:
- Kvalita obrábania
- Stabilita rezu
- Presnosť polohovania
- Životnosť stroja
Ak staviate CNC smerovač, frézku alebo automatizačný systém a nie ste si istí, ako ich priradiť:
DLY môže pomôcť poskytnúť kompletné kompatibilné riešenie CNC lineárneho pohybu na základe štruktúry vášho stroja a požiadaviek aplikácie.
Diskutujte o svojom CNC projekte
Kontaktujte nás
Telefónne číslo/WeChat: 16605788856
Whatsapp:+8616605788856
E-mail: dlyexport2@dlybearing.com
