Роль и функции линейных перемещений

Роль и функции линейных перемещений

Под термином линейное перемещение понимается конструкция, в которую входят, в том числе и направляющие линейного типа. В дальнейшем фраза «линейные перемещения» будет подразумевать сами направляющие линейного типа: подшипники, втулки и другие.

Как правило, ролью линейных направляющих являются три функции:
  • опора для некоторых частей станка;
  • направление движущихся компонентов станка согласно установленной траектории с соблюдением необходимого уровня точности и снижением трения до минимума;
  • взятие на себя нагрузок, которые могут появляться в процессе работы.

Функция опоры для некоторых частей станка

Линейные направляющие берут на себя функцию по прямолинейному переносу его транспортируемых частей согласно установленной траектории. Для примера можно рассмотреть портал ЧПУ роутера, движения которого основаны на рельсах, позволяющих ему совершать перемещения вдоль оси X. В этом случае подобная функция должна учитывать необходимость удержать массу портала в целом при одновременном достижении гладкого перемещения с минимальным трением. Бывает и так, что направляющие сами непосредственно используются в качестве части конструкции, выдерживая нагрузки и усиливая жесткость станка. К таким направляющим можно отнести полированные валы. В этом случае монтаж рельсов производится на станину. В их функцию входит лишь действий по передачи усилий.

Линейное перемещение точного типа

Техника линейных направляющих hiwin, которые берут на себя вес перемещаемых конструкций, включает достижение требуемой точности при движении. В целом, обеспечение точности перемещений является ключевой функцией направляющих, на которую непосредственно влияют их тип и характеристики. В случае наличия люфта или изгиба направляющих качество обработки может резко упасть, что в свою очередь приводит к ухудшению геометрии продукции. Например, вместо круглой формы изделия в процессе фрезеровки может получиться овальная, с размерами, несоответствующими требуемым. Правильный подбор и монтаж направляющих представляет собой очень важный этап в процессе сборки станка.

Нагрузки вторичного плана

Кроме веса самих частей станка, ролью линейных перемещений также является передача различного рода усилий на станину, которые могут возникать в процессе функционирования станка, в том числе боковые и крутящие. В качестве примера можно рассмотреть направляющие оси Y, которые проходят вдоль балки портала, и удерживают вес шпиндельной бабки (ось Z) и воспринимают образующиеся в процессе фрезеровки крутящие усилия.

Подбор того или иного типа направляющих, которые станут оптимальными для конкретного станка, зависит от предназначения и компоновки станка и режимности его функционирования. Правильный выбор направляющих оказывает непосредственное влияние на процесс производства. Выбор ШВП или трапецеидального винта почни никоим образом не изменит результативность, в то время как в результате неправильного выбора типа направляющих, станок станет просто бесполезным.