Цилиндрические рельсовые линейные направляющие - полированные валы на опоре. Алюминиевая опора устраняет основной недостаток направляющих валов - прогиб, и увеличивает грузоподъемность, жесткость и точность перемещения.Используются в качестве направляющих в системах точных линейных перемещений - линейных модулях, осях с ЧПУ, во фрезерных, гравировальных станках, 3D-принтерах.
Для обработки материалов и производства сложных деталей необходимы высокоточные станки, четко выполняющие все требуемые операции и многократные безошибочные повторения. Точное перемещение обрабатывающих инструментов обеспечивают элементы опорно-направляющей группы. К одним из таких деталей относятся цилиндрические рельсы. Они применяются в качестве направляющих в современном производственном оборудовании:
- станки с ЧПУ;
- 3D-принтеры;
- измерительные и лабораторные приборы;
- фрезерные и гравировальные станки;
- плоттеры.
Цилиндрические рельсы крепятся непосредственно к станине по всей длине, убирая основной недостаток полированных валов: рельсы не прогибаются и передают нагрузку на саму конструкцию станка. С помощью направляющих также повышаются грузоподъемность, точность и жесткость перемещения.
Полированные валы и цилиндрические рельсы
Цилиндрические направляющие используются в станках с ЧПУ, для которых точность обработки не так важна, и на первое место ставится стоимость оборудования. Технология индукционной закалки поверхности (твердость доходит до 60 HRC) повышает износостойкость, последующая шлифовка до Ra 0,8 max уменьшает коэффициент трения. Используются в комплекте как с бронзовыми или фторопластовыми втулками скольжения, так и с подшипниками качения.
Полированные валы
Характеризуются ценовой доступностью и легкостью монтажа, что снижает затраты на ремонт. Не рекомендуются к применению как направляющие для перемещаемых столов, расход которых превышает 1 м, поскольку крепление к станине в двух точках приводит к провисанию под нагрузками. В то же время, пригодны для перемещения шпинделя по оси Z, при условии, что шпиндель не нагружается (гравировка, раскрой тонкого листового металла, резьба по дереву и т.д.) и уравновешивается противовесом.
Недостатки:
- при использовании подшипников качения давление со стороны шарика прикладывается в одной точке, со временем в этой точке продавливается канавка;
- повышенная чувствительность к стружке и пыли;
- невозможность подгонки подшипника к валу и создания преднатяга.
Тем не менее, эти минусы нивелируются низкой стоимостью и простотой замены вала, а проблема пыли и стружки в дерево- и камнеобрабатывающих мастерских решается установкой вытяжки с раструбом непосредственно в рабочей зоне.
Цилиндрические рельсы на опорах
Главный недостаток полированного вала – отсутствие опоры по длине, в этой конструкции компенсируется тем, что вал укладывается на алюминиевый профиль, крепящийся непосредственно к станине. Сопротивление нагрузке на изгиб одинаково во всех точках длины вала, поэтому цилиндрический рельс не прогибается.
Используются при построении бюджетных станков с рабочей зоной более 1 м. Но есть один нюанс, обуславливаемый конструкцией подшипников. Разомкнутый контур подшипника воспринимает усилия, прилагаемые в разных направлениях, по-разному, что требует контроля совпадения центра масс устанавливаемой на стол заготовки и геометрического центра стола. По этой же причине не применяются в кинематических схемах осей Z в станках с тяжелыми шпинделями.
