Kuinka valita 3-akselinen kuularuuvijärjestelmä CNC-jyrsinkoneelle

Keskustelimme jokin aika sitten räätälöidystä CNC-jyrsinkoneprojektista asiakkaan kanssa, joka suunnitteli koneistaa alumiinia ja kevyttä terästä.

Hänen tärkeimmät huolensa eivät olleet vain hinta, vaan myös:

• Koneen jäykkyys
• Paikannustarkkuus
• Esilatauksen laatu
• Komponenttien yhteensopivuus
• Pitkäaikainen{0}}luotettavuus

Tämä on itse asiassa hyvin yleistä CNC-koneprojekteissa. Monet koneenrakentajat käyttävät paljon rahaa karoihin ja moottoreihin, mutta aliarvioivat lineaarisen liikejärjestelmän tärkeyden.

Todellisuudessa CNC-koneen suorituskyky riippuu usein suuresti seuraavien laitteiden laadusta:

• Lineaariset ohjauskiskot
• Palloruuvit
• Tukilohkot
• Esilatauksen täsmäytys
• Asennustarkkuus

Väärän 3-akselisen kuularuuvijärjestelmän valinta voi johtaa:
 

• Tärinä leikkauksen aikana
• Takaisku
• Huono pintakäsittely
• Epävakaa tarkkuus
• Liiallinen melu
• Lyhentynyt koneen käyttöikä

Tässä artikkelissa selitämme, kuinka valita oikea 3-akselinen kuularuuvijärjestelmä CNC-jyrsinkoneelle todellisten teknisten näkökohtien perusteella.

Mikä on 3-akselinen palloruuvijärjestelmä?

3-akselinen kuularuuvijärjestelmä tarkoittaa yleensä täydellistä lineaarista liikkeensiirtojärjestelmää, jota käytetään: X--akselilla, Y--akselilla ja Z--akselilla CNC-koneessa.

Tyypillinen lineaarinen CNC-liikejärjestelmä sisältää: lineaariset ohjauskiskot, laakerilohkot, kuularuuvit, kuularuuvimutterit, BK/BF-tukiyksiköt, kytkimet, askel- tai servomoottorit, moottorin kiinnityskannattimet.

CNC-jyrsinkoneissa kaikkien kolmen akselin on toimittava yhdessä korkean jäykkyyden ja vakaan liikkeenohjauksen kanssa.

Toisin kuin yksinkertaiset puuntyöstöjyrsimet, alumiini- ja teräsleikkauskoneet asettavat mekaaniselle rakenteelle paljon korkeampia vaatimuksia.

Miksi jäykkyys on tärkeää CNC-jyrsinkoneessa

Monet ensikertalaiset{0}}CNC-rakentajat keskittyvät pääasiassa nopeuteen tai moottorin tehoon.

Jäykkyys on kuitenkin usein todellinen tekijä, joka määrää koneistuksen laadun.

Alumiinia tai kevyttä terästä leikattaessa koneeseen kohdistuu merkittäviä leikkausvoimia. Jos lineaariohjaimen tai kuularuuvijärjestelmän jäykkyys puuttuu, kone voi kärsiä:

• Tärinä
• Puhumisen jälkiä
• Epätarkat mitat
• Epävakaa leikkaussyvyys
• Työkalujen kuluminen

Tästä syystä monet CNC-rakentajat pitävät parempana: lineaarisia HGR25-ohjainkiskoja tai jopa HGR30-kiskoja pienempien kokojen, kuten HGR15 tai HGR20, sijaan raskaisiin{4}}sovelluksiin.

Suuremmat kiskot tarjoavat:

• Parempi kantavuus
• Korkeampi rakenteellinen jäykkyys
• Parempi vakaus
• Parempi muodonmuutoskestävyys

Keskikokoisissa{0}}CNC-jyrsinkoneissa HGR25 on yksi yleisimmin käytetyistä vaihtoehdoista.

Oikean kuularuuvin valinta kullekin akselille

Palloruuvin valinnan tulee perustua: koneen kokoon, akselin kuormaan, kulkupituuteen, liikenopeuteen, leikkausvoimaan, moottorin vääntömomenttiin.

Useimmissa keskikokoisissa{0}}CNC-jyrsinkoneissa SFU2005-kuularuuveja käytetään laajalti X- ja Y-akseleille.

Miksi SFU2005 on suosittu

"2005" tarkoittaa:

• Ruuvin halkaisija 20 mm
• 5 mm johto

Tämä yhdistelmä tarjoaa hyvän tasapainon seuraavien välillä: jäykkyys, paikannustarkkuus, kantavuus ja nopeuden säätö.

Alumiinin työstöön SFU2005 on usein suositeltavampi, koska suurempi halkaisija auttaa vähentämään taipumaa pitkillä matkoilla.

Entä Z{0}}-akseli?

Z--akselilla on yleensä pienempi liikepituus, mutta suurempi pystysuora kuormitus.

Monet rakentajat valitsevat: SFU1605 tai SFU2005 karan painosta ja koneen suunnittelusta riippuen.

SFU1605 edut:

• Kevyempi paino
• Alempi inertia
• Helpompi moottorin kiihtyvyys
• Sopii kompakteihin Z{0}}akselirakenteisiin

SFU2005 edut

• Korkeampi jäykkyys
• Parempi raskaan{0}}kuorman tuki
• Vähentynyt tärinä

Raskaimmille kara-asennuksille SFU2005 on yleensä turvallisempi valinta.

Miksi esilataus on tärkeää

Yksi yksityiskohta, jonka monet toimittajat jättävät huomiotta, on esilataus.

Esijännitys on kuitenkin erittäin tärkeä CNC-koneen tarkkuuden kannalta.

Lineaarisen ohjaimen esijännitys auttaa vähentämään välystä, tärinää, paikannusvirhettä, liikkeen epävakautta.

Monet ammattimaiset CNC-rakentajat suosivat: G2-esijännitystä tai G3-esijännitystä, koska esikuormitetut järjestelmät tarjoavat paremman jäykkyyden leikkauksen aikana.

Ilman asianmukaista esijännitystä koneeseen saattaa kehittyä välystä tai tärinää, vaikka käytettäisiin korkealaatuisia{0}}kiskoja.

Samaan aikaan liiallinen esijännitys voi lisääntyä: kitka, lämpö ja moottorin kuormitus.

Tasapainoinen esilatauskokoonpano on tärkeä{0}}koneen pitkän aikavälin suorituskyvyn kannalta.

HGR25 vs HGR30: Kumpi sinun pitäisi valita?

Monet CNC-rakentajat epäröivät HGR25:n ja HGR30:n välillä.

Molemmat ovat yleisiä valintoja CNC-jyrsinkoneille, mutta ne palvelevat eri prioriteetteja.

Useimpiin alumiini- ja kevytterässovelluksiin HGR25 riittää jo yhdistettynä vahvaan konerunkoon.

HGR30:stä tulee houkuttelevampi: suurempiin portaalikoneisiin, aggressiiviseen leikkaukseen, suureen karan tehoon ja teollisiin sovelluksiin.

Yleisiä yhteensopivuusongelmia tee-se-itse CNC-rakenteissa

Yksi suurimmista ongelmista mukautetuissa CNC-projekteissa on yhteensopivuuden epäsuhta.

Monet käyttäjät ostavat komponentteja erikseen eri toimittajilta ja huomaavat myöhemmin kokoonpanoongelmia.

Yleisiä ongelmia ovat:

Virheellinen BK/BF-tukivastaavuus

Kuularuuvin päätytyöstö ei välttämättä sovi tukilohkoihin kunnolla.

Kytkimen koko ei täsmää

Moottorin akselin halkaisija ja kuularuuvin akselin halkaisija eivät välttämättä vastaa kytkintä.

Mutterikotelon kohdistusongelmat

Huonosti suunnitellut mutterikotelot voivat aiheuttaa kohdistusvirheitä ja lisääntynyttä kitkaa.

Kiskojen ja lohkojen yhteensopimattomuus

Eri merkit käyttävät joskus hieman erilaisia ​​toleransseja tai mittoja.

Moottorin kannattimen asennon virheet

Väärä kannatinrakenne voi aiheuttaa moottorin kohdistusongelmia.

Tästä syystä monet CNC-rakentajat haluavat nyt ostaa täydellisen CNC-palloruuvisarjan tai täydellisen lineaariliikeratkaisun yhdeltä toimittajalta.

Täydellinen 3-akselinen palloruuvisarja vs. erillinen hankinta

Täydellisen 3-akselisen kuularuuvijärjestelmän ostaminen yhdeltä toimittajalta tarjoaa useita etuja.

Parempi yhteensopivuus

Kaikki komponentit sovitetaan yhteen ennen toimitusta.

Helpompi asennus

Kokoamisprosessista tulee paljon yksinkertaisempi.

Vähentynyt riski

Pienempi koneistusvirheiden tai mittavirheiden mahdollisuus.

Yksinkertaistettu toimitus

Yksi lähetys on yleensä helpompaa ja halvempaa kuin hankkiminen useilta toimittajilta.

Tekninen tuki

Täydellinen toimittaja voi auttaa varmistamaan yhteensopivuuden:

• Lineaariset kiskot
• Lineaariset lohkot
• Palloruuvit
• Tukiyksiköt
• Kytkimet
• Moottorit
   

Monille ulkomaisille ostajille tämä on erityisen tärkeää, koska yhteensopimattomien osien vaihtaminen kansainvälisen toimituksen jälkeen voi olla erittäin kallista.

Pitäisikö sinun valita valssatut vai hiotut palloruuvit?

Tämä on toinen yleinen kysymys CNC-koneprojekteissa.

Monet käyttäjät hämmentävät:

• C7 valssatut kuularuuvit
• Maadoitettu kuularuuvit

Todellisuudessa:

• C7 yhdistetään yleisesti rullattuihin kuularuuveihin
• C5 tai C3 ovat yleisempiä tarkkuusmaadoitettuja ruuveja varten

Useimmissa alumiinisissa CNC-jyrsinkoneissa korkealaatuiset{0}}valssatut C7-palloruuvit ovat jo riittävät.

Maapalloruuvit tulevat entistä tärkeämmiksi:

• Ultra-tarkkuustyöstö
• Hiomakoneet
• Puolijohdelaitteet
• Nopea{0}}teollisuusautomaatio

Oikea valinta riippuu todellisista koneistusvaatimuksista ja budjetista.

Suositeltava kokoonpano keskikokoiselle CNC-jyrsimelle

Alumiinin ja kevyen teräksen leikkauksessa yleinen kokoonpano voi sisältää:

X-Akseli

• HGR25 kiskot
• HGW25 lohkot
• SFU2005 kuularuuvi
• BK/BF tukiyksiköt
• Suljetun{0}}silmukan NEMA23-moottori

Y-Akseli

• HGR25 kiskot
• SFU2005
• Keskitasoinen esijännitys
• Jäykkä kytkentäjärjestelmä

Z-Akseli

• HGR20 tai HGR25
• SFU1605 tai SFU2005
• Kompakti moottorin pidike
• Vähentynyt liikkuva massa

Tämän tyyppinen asennus tarjoaa hyvän tasapainon seuraavien välillä: jäykkyys, tarkkuus, kustannukset ja luotettavuus.

Yhteenveto

CNC-kone on yhtä vakaa kuin sen lineaarinen liikejärjestelmä.

Oikean 3-akselisen kuularuuvijärjestelmän valitseminen ei ole pelkästään kiskojen ja ruuvien valitsemista erikseen. Todellinen haaste on varmistaa koko koneen asianmukainen yhteensopivuus, esijännitys, jäykkyys ja kokoonpanon tarkkuus.

Alumiinin ja kevyen teräksen työstyksessä oikein sovitetut komponentit voivat parantaa merkittävästi:

• Työstön laatu
• Leikkauksen vakaus
• Paikannustarkkuus
• Koneen käyttöikä

Jos olet rakentamassa CNC-reititintä, jyrsintä tai automaatiojärjestelmää etkä ole varma, kuinka sovittaa:

• Lineaariset ohjauskiskot
• Palloruuvit
• Tukiyksiköt
• Kytkimet
• Moottorit

DLY voi auttaa tarjoamaan täydellisen yhteensopivan CNC-lineaariliikeratkaisun koneen rakenteeseen ja sovellusvaatimuksiin perustuen.

Keskustele CNC-projektistasi

Ota yhteyttä

Puhelinnumero/WeChat: 16605788856

Whatsapp:+8616605788856

Sähköposti: dlyexport2@dlybearing.com