Направляющий рельс для чпу: Профильные направляющие для станков ЧПУ

Направляющие для ЧПУ станков своими руками

Содержание статьи:

• Валы круглого сечения
• Шлицевые валы
• Цилиндрические валы
• Профильные рельсовые направляющие
• Призматические рельсы и «ласточкин хвост»
• Самодельные направляющие из того, что нашлось под рукой

В конструкции станка с ЧПУ используется несколько типов направляющих. Самодельные устройства нередко комплектуются рельсами из каретки печатной машинки, принтера или покупными. Качество и характеристики направляющих влияют на возможности станка с ЧПУ и точность обработки, поэтому экономить на их покупке не стоит.

Валы круглого сечения

круглые полированные валы

Наиболее широко применяемый и недорогой тип направляющих это полированные валы. Они просто монтируются, обрабатываются, купить такие детали не проблема. Валы производят из высокопрочной стали, в основном, шарикоподшипниковой, марок ШХ15 СГ, ШХ15, 95Х18-Ш. Они дополнительно подвергаются индукционному закаливанию верхних слоев, после чего полируются. Закалка индукционным методом повышает срок эксплуатации и снижает степень износа. Полированная поверхность позволяет двигаться каретке с минимальным трением за счет идеальной гладкости. Фиксируются валы своими руками, с двух концов, очень просто и быстро.

В продаже множество подделок, выполненных из металла низкого качества. Ведь проверить твердость стали на месте не представляется возможным.

Эта модель направляющих обладает рядом недостатков:

• нет фиксации на основании. Вал удерживается лишь за счет двух концевых крепежей, что значительно облегчает установку своими руками, но делает направляющие независимыми от столешницы. Это увеличивает вероятность неточностей при обработке, направляющие может повести, со временем они искривляются.
• провисают на длинных отрезках. В связи с провисанием валы длиннее 100 см в станкостроении не применяют. Следует также учитывать соотношение толщины и длины вала. Оптимальным считается соотношение 0,05, а лучше от 0,06 до 0,1.

Линейные подшипники на круглый вал

Используется два типа линейных подшипников для направляющих:

• шариковые втулки;
• подшипники скольжения.

Шариковые втулки или подшипники качения по сравнению с каретками рельс обладают двумя большими недостатками: малая грузоподъемность, большой люфт. Чтобы каретка не разворачивалась, нужно на каждую ось ставить по паре валов. Минусы шариковых подшипников качения:

• выдерживают малую нагрузку;
• невысокий ресурс работы — шарик прилегает к валу лишь в единой точке, поэтому здесь образуется высокое давление. Постепенно в месте соприкосновения пробивается канавка и вал необходимо своими руками менять;
• большой люфт — дешевые подшипники (а их большинство) производятся со значительным люфтом;
• легко забиваются опилкой и пылью.

Подшипники скольжения. Подшипники этого типа изготавливают из мягких металлов, капролона, они работают по принципу трения скольжения. Если при эксплуатации выдерживаются все допуски, грузоподъемность и точность такого подшипника не меньше, чем качения. Вместе с тем, ему не страшны опилки и пыль. Но это касается лишь бронзовых деталей, грамотно обработанных.

Постепенно изделие изнашивается и его необходимо периодически подгонять, чтобы убрать зазоры. Чаще всего при изготовлении направляющих своими руками, используются более доступные шариковые подшипники.

Шлицевые валы

шлицевые валы

Вал круглого сечения имеет продольные пазы, по которым двигаются шарики втулки. Конструкция обладает повышенной жесткостью по сравнению простыми шлифованными валами, более длительным сроком эксплуатации, способна воспринимать с втулки усилия кручения.

При этом они также просто устанавливаются на два крепления по концам. Благодаря конструкции можно обеспечивать натяжение вала, поэтому их используют при необходимости крепежа направляющих по концам.

Один из основных минусов шлицевых направляющих — их высокая цена, поэтому в обычных станках с ЧПУ они используются редко.

Цилиндрические валы

цилиндрический вал на основании

Конструкция цилиндрических валов позволяет удерживать уровень по всей длине, полностью исключая провисание под весом каретки или своим собственным. Такие направляющие называются еще линейными опорными валами, фиксируются они прямо к корпусу станка с ЧПУ через предусмотренные в опорах резьбовые отверстия. По таким направляющим могут двигаться каретки большого веса без провисания.

Минусы цилиндрических валов:

• малый срок эксплуатации;
• заметный люфт втулок.

Если подшипники линейного типа одинаково работают с нагрузками разного направления, то на цилиндрических валах каретки показывают меньшую стабильность. Это объясняется замкнутой поверхностью втулок, которой не обладают каретки. Поэтому следует быть готовым к тому, что аппарат с ЧПУ малого размера с увесистой кареткой на опорных валах будет работать с большей погрешностью, нежели такой же станок с ЧПУ на обычных круглых рельсах.

Технология изготовления цилиндрических рельс очень проста, поэтому их производят и известные фирмы, и кустарные мастерские. Этим объясняется разброс технических характеристик и цен. Зачастую каретки и рельсы одного изготовителя «ноу нэйм» не совпадают.

Профильные рельсовые направляющие

линейные направляющие

Такие направляющие устанавливаются в станках ЧПУ особой точности, фиксируются прямо к станине, они могут быть шариковыми и роликовыми.

Шариковые профильные направляющие

На профильных направляющих есть дорожки, по которым перемещается каретка. Поэтому нагрузка распределяется равномерно по длине дорожки: шарик каретки прилегает к рельсу по дуге. Рельсы-направляющие характеризуются геометрической точностью. При перемещении тяжелой каретки их прямолинейность не нарушается. Служат они долго и практически не дают люфт.

Минусы шариковых рельс:

• к местам крепления существуют высокие требования по прямолинейности и шероховатости;
• достаточно сложно монтируются на станок с ЧПУ.

В продаже можно найти модели кареток и направляющих с разными грузоподъемностью и преднатягом. Производство рельс дорого, технология сложна. Поэтому кустари не занимаются их изготовлением, а представленная на рынке продукция достаточно качественная. Достойные направляющие выпускают, например, под марками ТНК и Hiwin.

Роликовые профильные направляющие

Это одна из разновидностей профильных рельс с плоскими пазами качения. Опорные модули вместо шариков оснащаются роликами. Благодаря этой разнице направляющие получаются еще более жесткими, выдерживающими большие грузы и длительный срок эксплуатации. Такие рельсы устанавливают на интенсивно работающее оборудование для фрезеровки камня, прочных марок стали и чугуна.

Призматические рельсы и «ласточкин хвост»

Их устанавливают на металлообрабатывающих производствах, где требуется повышенная жесткость. Рельсы «ласточкин хвост» представляют собой два скользящих друг по другу, плоских элемента. Отличие конструкции в большой плоскости соприкосновения. Такие рельсы нельзя демонтировать, они являются частью станины. Их производство и ремонт довольно сложны, поменять их своими руками вообще невозможно. Поэтому конструкция используется только в профессиональных станках с ЧПУ.

Самодельные направляющие из того, что нашлось под рукой

направляющие из стального уголка

Простейшие направляющие можно собрать своими руками из металлического уголка, подшипников, гаек и болтов. Алюминиевые уголки для направляющих использовать не стоит — деталь придется менять очень часто. Ведь шарикоподшипники каретки будут выедать в ней дорожки. Предпочтительнее стальной уголок или кругляк. В зависимости от интенсивности использования его можно закалить или оставить, как есть. Но непременно следует отшлифовать, уменьшив трение. Наиболее простой и бюджетный вариант это направляющие из старого принтера.

Не следует подбирать слишком широкие подшипники, это бесполезно. Ширина «выедаемой» дорожки на направляющей не зависит от габаритов подшипника. Диаметр болтов должен совпадать с внутренним поперечником подшипника.

Чертежи, схемы и презентация самодельных направляющих в видеороликах:

Направляющие для фрезерных станков ЧПУ

Направляющие — одна из важнейших составляющих станка, по ним осуществляется перемещение подвижных частей механизма по осям X и Y.
Они бывают различных видов и каждый имеет свои отличительные особенности.
Однако как их различать и выбрать то, что нужно именно вам? Давайте разбираться.

Виды и отличительные особенности

Направляющие бывают разных видов, отличающихся своими характеристиками и ценовыми категориями. Также должны тщательно проверяться на качество материала и совместимость с остальным станком, ведь от этого зависит качество будущих изделий.

Теперь же рассмотрим каждый из них отдельно:

• Полированные валы — самый бюджетный, оттого и самый распространенный вид подобных деталей. Может похвастаться низкой стоимостью, а также простотой обработки и установки в общий механизм. Обычно для их изготовления используют высоколегированные стали, т.е. из металла, созданного специально для выдерживания длительных механических воздействий. Также сталь проходит закалку, что повышает ее долговечность. Монтаж производится довольно просто, ведь вал крепится с двух концов. 

Но если длина вала превышает 1 метр, то могут возникнуть провисания в его середине, что мешает работе аппарата.

• Валы, использующие опору — те же самые, что и выше. Но есть отличительная особенность — специальные рельсы, служащие подпоркой направляющей по ее длине, что предотвращает прогиб в середине, и увеличивает грузоподъемность. 

  Недостатком является низкая долговечность такого механизма.

  
  Недостатком является низкая долговечность такого механизма.

• Профильные рельсовые направляющие, использующие шарики. Применяются там, где важна тонкость и точность работы. В них реализованы неординарные дорожки движения, поэтому нагрузка на каретку распределяется равномерно. 

  Зачастую используются в профессиональных станках из-за высокой грузоподъемности, долговечности, отсутствием расшатанности и, как было сказано, очень высокой точности.

• Профильные рельсовые направляющие, использующие ролики. Являются подвидом конструкции выше, у которых дорожка качения плоские, а вместо шариков используются ролики.

Это дополнительно увеличивает жесткость конструкции, что позволяет их использовать в высоконагруженных металлообрабатывающих станках.

Мы рассмотрели основные виды данных приспособлений стоит разъяснить один важный момент, который может испортить впечатления от работы всего аппарата в целом.

Особенности места, куда устанавливаются направляющие

Для максимального снижения люфта у конструкции, повысить срок годности механизма нужно тщательно позаботиться о месте, куда она будет устанавливаться. В идеале поверхность должна быть обработана на станке, чтобы снизить шанс неровностей.

Если не позаботиться о месте, куда будет установлена такая важная, отвечающая за все точные движения, деталь, то качество изготовляемых изделий также упадет.

Надежные производители, изготавливающие детали по всем стандартам качества

Если вы решили выбирать направляющие для фрезерного станка ЧПУ, то стоит отталкиваться от предназначения всего механизма и требуемых от него характеристик.

Но сейчас мы рассмотрим отдельный продукт от известного производителя, на него можно ориентироваться.

Роликовая каретка HIWIN RGW25HCZAH:

• Класс точности: H — Высокий, что является средним значением среди всех классов прочности.
• Тип нагрузки: Сверхвысокий, означает что станок способен работать с тяжело обрабатываемыми материалами.
• Тип крепления: Сверху и снизу, что обеспечивает надежное соединение с рельсом.

Вывод

По итогу этой статьи мы разобрали, какие виды направляющих бывает и какие у них есть плюсы и минусы, а также разобрали один определенный продукт от надежного производителя, у которого всегда только качественные детали.

Наши акции

Алексей Бойцов

Автор

26 августа 2021

Линейная направляющая HIWIN Spec

Введение:

Эти направляющие соответствуют спецификациям Hiwin и взаимозаменяемы с направляющими производства Hiwin.

Описание:

Примечание: Максимальная длина одного рельса HIWIN составляет 1400 мм или 55,12 дюйма.

Функция этой направляющей состоит в том, чтобы обеспечить стабильную направляющую, чрезвычайно жесткую и позволяющую этой оси движения сохранять свое положение в линейном пространстве.

Направляющая устраняет или сводит к минимуму любое движение вбок или вверх/вниз и допускает только линейное движение.

Как правило, эти направляющие HIWIN имеют обозначение ширины направляющей, которая в данном случае составляет 20 мм. Монтажная конфигурация сверху. В верхней части рельса расположены острые точки. Крепление от верхнего винта идет вниз. Для крепления направляющей можно использовать винт №8, №10 или M5.

Расстояние от края до первого отверстия составляет 10 мм, если у вас неразрезанная версия. Размер между каждым отверстием составляет 60 мм. Толщина рейки 17,5 мм.

Информация для заказа : добавьте желаемую длину в дюймах в корзину (КОЛ-ВО 1 = 1″), если требуется несколько длин, свяжитесь с нами, чтобы сообщить нам об этом.

Эти линейные направляющие HIWIN являются отраслевым стандартом, когда речь идет о высокое качество, низкий уровень шума и превосходная точность. Цена указана за дюйм.

Эти направляющие HIWIN сочетаются с направляющими HIWIN

Технические характеристики:

• 0036
• Ширина направляющей: 20 мм
• Крепежный болт: M5x16
• Расстояние между центрами монтажных отверстий: 60 мм
• Направляющий блок: Ширина блока: 63 мм
• Длина блока: 77,5 мм
• Расстояние монтажных отверстий по ширине: 53 мм
• Расстояние между монтажными отверстиями по длине: 40 мм
• Оба: От низа рельса до верха блока: 30 мм
• От низа блока до низа рельса (зазор): 4,6 мм

Задать вопрос о Линейная направляющая HIWIN Spec:

Ранее отвеченные вопросы:

Нажмите на вопрос, чтобы открыть ответ.

Нет предыдущих вопросов. Будьте первым, кто задаст вопрос об этом товаре.

Связанные учебники

Этап 1 — линейные подшипники скольжения
Этот учебник устарел, если вы рассматриваете ЧПУ для личного использования, мы настоятельно рекомендуем приобрести очень стабильный комплект из нашего широкого спектра доступных станков. Если вы ищете отличные линейные подшипники скольжения, посмотрите здесь.

В результате многих моих исследований самодельных станков с ЧПУ я обнаружил, что механизм, обеспечивающий линейное скольжение, представляет собой простое использование уголка («L-образный кусок металла»), болтов или винтов (5/16 дюйма на 3/4 дюйма). длина), гайки (5/16 дюйма) и стандартные подшипники коньков (я использую ABEC7/608Z). Конструкция на самом деле очень эффективна и не имеет беспорядка. не засорит эти подшипники. Подшипники скольжения или подшипники с втулками, я полагаю, будут иметь тенденцию получать материал внутри корпуса подшипника, создавая эффект связывания. Если вам интересно, что такое втулка подшипника, представьте себе цилиндрическую трубку с маленькими шариками, размещенными на внутренняя поверхность трубы.Метод скейт-подшипника похож на создание нового типа гибридных роликовых коньков и тех коньков, которые вы использовали в 80-х с четырьмя колесами (возвращение в моду, почему?!?).

Шаг 5 — Подшипник оси Y и опора рельса
Этот учебник устарел, если вы рассматриваете ЧПУ для личного использования, мы настоятельно рекомендуем приобрести очень стабильный комплект из нашего широкого спектра доступных станков.

Наконец мы подошли к оси Y. В этом видео вы увидите, как я построил опору линейного подшипника оси Y и рельсовую опору. Во-первых, рельсовая опора похожа на рельсовую опору для оси Z, но шире. Эта ширина несет большую часть нагрузки, а ширина определяет длину перемещения по оси Z. Если вам нужно большее перемещение по оси Z, выберите более широкую ширину опоры оси Y. В данном случае ширина, о которой я говорю, — это короткая сторона изделия. То есть… если бы вы сделали перемещение по оси Z длиннее, чем длина рельса по оси Y, то ширина была бы больше, чем длина. Я еще не запутал вас? Думаю, я сам запутался. Ну… приступим к сборке.

Шаг 13: Опора направляющей оси Y портала
Этот учебник устарел, если вы рассматриваете ЧПУ для личного использования, мы настоятельно рекомендуем приобрести очень стабильный комплект из нашего широкого спектра доступных станков.

После этого видео портал будет полностью поддерживаться нижней опорой, а ось Y будет служить верхней опорой. Разве не приятно, что все эти части неразрывно связаны между собой. Опора рельса оси Y будет выполнять две функции. Его основная функция — служить направляющей для узла оси Z. Второстепенная, но очень важная функция заключается в том, чтобы помочь опоре гентри затянуться вокруг опоры направляющей по оси x поверхности резания.

Как прецизионные контурные направляющие помогают в обработке

Автор:

Категория:

• Плазменные станки с ЧПУ
• Фрезерные станки с ЧПУ

Технологии ЧПУ прошли долгий путь за последние несколько десятилетий, а постоянные отраслевые достижения меняют как выполняется работа и расширяя объем того, что возможно в магазине.

Среди этих достижений — разработка линейных направляющих (также известных как прецизионные контурные направляющие), которые открыли совершенно новую дверь в мир высокоскоростной обработки.

Вот взгляд на эволюцию направляющих рельсов и то, как прецизионная система направляющих рельсов помогает операторам ЧПУ добиваться более точного и эффективного процесса в каждом проекте.

Эволюция направляющих

Осевое движение является важной концепцией конструкции станка, в которой станок перемещается вдоль осей x, y или z, как определено системой направляющих.

Сначала направляющие были довольно простыми и имели V-образную направляющую и ролик, который двигался только вперед и назад. Позднее эта концепция была преобразована в круглые прутки, которые работали хорошо, но не могли выдерживать большие нагрузки или выполнять тяжелую механическую обработку, что особенно актуально в металлообрабатывающей промышленности, где вес определенных компонентов для рам машин и многое другое приводил к использованию шлифованных деталей. квадратные рельсы. Они также хорошо работали какое-то время.

V-образная направляющая и ролик

Круглые прутки

Затем появилась высокоскоростная обработка, и ни одна из этих предыдущих технологий не могла эффективно выполнять работу. Промышленность достигла своих ограничений скорости с точки зрения ускорения и замедления (разгон и торможение).

Затем произошла пара вещей.

Производители начали использовать конструкционную сталь для проектирования машин, которая была очень предсказуема по своим характеристикам и, таким образом, открыла дверь для компьютерного дизайна как средства проектирования различных компонентов.

Из-за этого производители также должны были создать совместимую систему направляющих, которая сохраняла бы жесткость, обеспечивая при этом быстрое ускорение и снижение.

Решением стали прецизионные контурные направляющие.

Прецизионные направляющие рельсы

Система прецизионных направляющих рельсов основана на двух компонентах – рельсе и несущей дорожке, но ни один компонент не является более важным, чем шарикоподшипник. Внутри системы шарикоподшипники с рециркуляцией соединяют рельс и тележку с подшипниками, подобно тому, как работает шарико-винтовая передача. Это то, что обеспечивает повышенную точность этих машин при минимальном люфте и люфте во время работы.

Поскольку контакт между рельсом и опорной дорожкой довольно ограничен, машина может быстро разгоняться и снижаться и достигать повышенной производительности в малых и крупных проектах. Линейные направляющие делают все предсказуемым, поэтому пользователи могут использовать инженерное программное обеспечение, помогающее в процессе проектирования.

ShopSabre использует прецизионные контурные направляющие

В станках ShopSabre используются 25-миллиметровые линейные направляющие с блоками подшипников линейных направляющих с тройным грязесъемником. Использование двух подшипниковых блоков на каждом рельсе обеспечивает равномерное распределение усилий резания по рельсу, что снижает износ и шум.

Подшипниковые блоки с тройным уплотнением гарантируют, что скопление мусора и пыли на направляющих не приведет к преждевременному выходу их из строя, при этом важно выполнять обычную уборку. Грязесъемники продлевают срок службы и производительность подшипников. Конструкция также эффективно превращает машину в самоочищающуюся систему, уменьшая необходимость протирать рельсы или следить за отложениями как во время, так и после работы.

Наши машины, оснащенные большими линейными направляющими и подшипниками, помогают сократить техническое обслуживание и уменьшить износ по сравнению с системами подшипников меньшего размера.

Испытайте ЧПУ таким, каким оно должно быть, с ShopSabre

ShopSabre производит ведущие в мире фрезерные станки с ЧПУ и плазменные станки с ЧПУ, чтобы предоставить любителям и владельцам магазинов непревзойденную точность, эффективность и универсальность.