Линейные перемещения

Для обработки детали в любом станке необходимо перемещать обрабатывающий инструмент относительно заготовки. В зависимости от конструкционного решения станка, исходя из особенностей материала заготовки и взаимных размеров станка и детали, реализуют перемещение инструмента, детали или их взаимное перемещение, например, в разных плоскостях. Среди основных технологий использующихся в технике линейных перемещений можно выделить следующие:

Рельсовые направляющие и каретки

Системы линейного перемещения THK Рельсовые направляющие и каретки используются в качестве несущего элемента, на котором "лежит" вес перемещаемого модуля. Рельс жестко крепится к несущей конструкции, например, для X и Y координат — к станине, Z — к порталу или сходному элементу, а уже на рельс надевается каретка к которой и крепится перемещаемый модуль. По своей сути каретка является подшипником качения, поэтому по сравнению с подшипниками скольжения снижаются потери энергии на трение и уменьшается износ. Современные каретки представляют собой сложные механизмы, при производстве которых используется сложное высокоточное оборудование и специальные способы обработки металлов, в том числе и термическое закаливание, что позволяет достигать точности и длительного срока эксплуатации на высоких скоростях и в сложных производственных условиях.

Шарико-винтовые пары (ШВП)

ШВП шарико-винтовые пары Для передачи момента от двигателя в поступательное линейное перемещение можно использовать шарико-винтовую пару (ШВП) или зубчатые рейки с зубчатыми шестернями. В шарико-винтовых передачах, в отличии от трапециевидных передач, винт и гайку разделяют ряды шариков, катящихся в углублениях резьбы винта, благодаря чему трение скольжения заменено трением качения, что обуславливает низкую диссипацию и высокий КПД передачи - намного выше, чем у любых других аналогов – метрических и трапецеидальных ходовых винтов. что значительно продлевает срок эксплуатации и могут быть использованы в оборудовании, где требуется очень высокая точность. Рециркуляция шариков обеспечивается возвратными каналами, идущими параллельно оси винта. ШВП отличаются высокой точностью хода, нуждаются в небольшом движущем моменте и обладают высокой жесткостью при плавности хода.

 

Зубчатые рейки и шестерни

Зубчатые передачи Gambini Meccanica Зубчатые передачи являются наиболее распространенными типами механических передач и находят широкое применение во всех отраслях машиностроения, в частности, в металлорежущих станках. Достоинство зубчатых передач заключается прежде всего в возможности их стекировать для получения больших длин, а также при одинаковых характеристиках они значительно более компактны по сравнению с другими видами передач. Кроме того, зубчатые передачи имеют более высокий КПД, сохраняют постоянство передаточного числа, создают относительно небольшую нагрузку на опоры валов, имеют большую долговечность и надежность работы в широких диапазонах мощностей, окружных скоростей и передаточных чисел. Среди недостатков зубчатых передач можно отметить сложность изготовления точных передач, возможность возникновения шума и вибрации при недостаточной точности изготовления и сборки, невозможность бесступенчатого регулирования частоты вращения ведомого вала.

 

Валы и валы на опоре

Валы и валы на опоре SKF Для целого ряда применений целесообразно использовать не рельсовые, а цилиндрические линейные направляющие. В таких системах направляющие устанавливаются на концевых опорах или укладываются на опорный рельс; посадка каретки (платформы) и ее перемещение по направляющим обеспечивается линейными подшипниками специальной конструкции. Валы изготавливаются из высокоуглеродистых и нержавеющих сталей, подвергаются индукционной закалке и последующей шлифовке, благодаря чему меньше подвергаются износу. Для больших длин и нагрузок используются валы на опоре. Если обычный вал крепиться с концов, то вал на опоре по всей длине прикреплен к опоре, которая в свою очередь крепится к конструкции станка, что исключает прогиб направляющей под воздействием нагрузки и собственного веса при большой длине.