Você sabe quantos tipos de trilhos-guia existem em centros de usinagem CNC?

“Explicação detalhada dos tipos de trilhos-guia para centros de usinagem CNC”

Na indústria moderna, os centros de usinagem CNC desempenham um papel crucial. Como um dos principais componentes de um centro de usinagem, o trilho-guia afeta diretamente a precisão, a estabilidade e a eficiência do centro. Os fabricantes de centros de usinagem CNC apresentarão em detalhes diversos tipos de trilhos-guia para centros de usinagem.

 

I. Classificação por Trajetória de Movimento

 

  1. Trilho guia de movimento linear
    O trilho-guia de movimento linear é o tipo de trilho-guia mais comum em centros de usinagem. Ele guia as peças móveis para que se movam precisamente em linha reta. Os trilhos-guia de movimento linear têm as vantagens de estrutura simples, fácil fabricação e fácil garantia de precisão. Em cada eixo do centro de usinagem, como os eixos X, Y e Z, os trilhos-guia de movimento linear são geralmente utilizados.
    A precisão e o desempenho dos trilhos-guia de movimento linear dependem do material, do processo de fabricação e da precisão da instalação. Trilhos-guia de movimento linear de alta qualidade podem garantir precisão e confiabilidade estáveis ​​do centro de usinagem em movimentos de alta velocidade e condições de carga pesada.
  2. Trilho guia de movimento circular
    Trilhos-guia de movimento circular são usados ​​principalmente em eixos rotativos de centros de usinagem ou componentes que necessitam de movimento circular. O projeto e a fabricação de trilhos-guia de movimento circular são relativamente complexos, e fatores como força centrífuga e atrito precisam ser considerados devido à particularidade do movimento circular.
    Os trilhos-guia de movimento circular geralmente utilizam rolamentos de esferas ou rolos de alta precisão para garantir a suavidade e a precisão do movimento rotacional. Em alguns centros de usinagem de alta precisão, trilhos-guia de movimento circular hidrostático também são utilizados para melhorar ainda mais a precisão e a estabilidade do eixo rotativo.

 

II. Classificação por Natureza de Trabalho

 

  1. Trilho guia de movimento principal
    O trilho-guia de movimento principal é o trilho-guia responsável por realizar o movimento principal da ferramenta ou peça no centro de usinagem. A precisão e o desempenho do trilho-guia de movimento principal têm um impacto crucial na precisão e eficiência da usinagem do centro de usinagem.
    Em centros de usinagem, trilhos-guia de rolamento de alta precisão ou trilhos-guia hidrostáticos são geralmente utilizados como trilhos-guia de movimento principal. Esses trilhos-guia possuem características como alta velocidade, alta precisão e alta rigidez, podendo atender aos requisitos de centros de usinagem em condições de corte de alta velocidade e usinagem com cargas pesadas.
  2. Trilho guia de movimento de alimentação
    O trilho-guia de avanço é o trilho-guia responsável por realizar o movimento de avanço da ferramenta ou peça no centro de usinagem. A precisão e a estabilidade do trilho-guia de avanço afetam diretamente a precisão da usinagem e a qualidade da superfície do centro de usinagem.
    Os trilhos-guia de movimento de avanço geralmente utilizam trilhos-guia deslizantes, trilhos-guia rolantes ou trilhos-guia hidrostáticos. Entre eles, os trilhos-guia rolantes e os trilhos-guia hidrostáticos apresentam maior precisão e estabilidade, sendo adequados para centros de usinagem de alta precisão; enquanto os trilhos-guia deslizantes apresentam as vantagens de estrutura simples e baixo custo, sendo adequados para alguns centros de usinagem de média e baixa precisão.
  3. Trilho guia de ajuste
    O trilho-guia de ajuste é o trilho-guia utilizado no centro de usinagem para ajustar a posição da ferramenta ou peça de trabalho. A precisão e a flexibilidade do trilho-guia de ajuste têm um impacto significativo na precisão da usinagem e na conveniência operacional do centro de usinagem.
    Os trilhos-guia de ajuste geralmente utilizam trilhos-guia deslizantes ou rolantes. Esses trilhos-guia possuem baixo coeficiente de atrito e alta precisão, permitindo ajustes finos da ferramenta ou da peça de trabalho com facilidade.

 

III. Classificação pela natureza do atrito da superfície de contato

 

  1. Trilho de guia deslizante
    (1) Trilho de guia deslizante tradicional
    Os trilhos-guia tradicionais de ferro fundido e aço temperado apresentam as vantagens de estrutura simples, fácil fabricação, boa rigidez e alta resistência à vibração. No entanto, esse tipo de trilho-guia apresenta as desvantagens de um alto coeficiente de atrito estático e um coeficiente de atrito dinâmico que varia com a velocidade, resultando em grandes perdas por atrito. Em baixas velocidades (1-60 mm/min), fenômenos de deslizamento são propensos a ocorrer, reduzindo assim a precisão de posicionamento das peças móveis. Portanto, com exceção de máquinas-ferramentas CNC econômicas, os trilhos-guia deslizantes tradicionais não são mais utilizados em outras máquinas-ferramentas CNC.
    (2) Trilho-guia deslizante revestido de plástico
    Atualmente, a maioria das máquinas-ferramenta CNC utiliza trilhos-guia revestidos de plástico, ou seja, uma correia flexível de filme plástico composta de plástico e outros materiais químicos é colada na superfície de atrito do trilho-guia móvel. Os plásticos dos trilhos-guia são comumente divididos em dois tipos: correia flexível de Teflon e revestimento de epóxi resistente ao desgaste.
    Os trilhos de guia deslizantes revestidos de plástico têm as seguintes características:

    • Boas características de atrito: A correia macia de filme plástico do trilho-guia revestido de plástico tem um baixo coeficiente de atrito, o que pode reduzir a resistência ao atrito das peças móveis e melhorar a suavidade do movimento.
    • Boa resistência ao desgaste: A correia macia de filme plástico tem boa resistência ao desgaste e pode prolongar a vida útil do trilho-guia.
    • Movimento estável: O coeficiente de atrito do trilho-guia revestido de plástico é estável e não muda com a velocidade. Portanto, o movimento é estável e fenômenos de deslizamento não são fáceis de ocorrer.
    • Bom amortecimento de vibração: a correia macia de filme plástico tem certa elasticidade e pode absorver a vibração das peças móveis e melhorar a precisão de usinagem do centro de usinagem.
    • Boa capacidade de fabricação: O processo de fabricação de trilhos-guia revestidos de plástico é relativamente simples, com baixo custo e fácil instalação e manutenção.
  2. Trilho de guia rolante
    (1) Princípio de funcionamento
    Os trilhos-guia rolantes posicionam elementos rolantes, como esferas, rolos e agulhas, entre as superfícies dos trilhos-guia para transformar o atrito de deslizamento entre as superfícies dos trilhos-guia em atrito de rolamento. Esse método de atrito reduz significativamente a resistência ao atrito e melhora a sensibilidade e a precisão do movimento.
    (2) Vantagens

    • Alta sensibilidade: A diferença entre o coeficiente de atrito dinâmico e o coeficiente de atrito estático dos trilhos de guia rolantes é muito pequena, de modo que o movimento é estável e os fenômenos de rastejamento não são fáceis de ocorrer ao se mover em baixas velocidades.
    • Alta precisão de posicionamento: A precisão de posicionamento repetido dos trilhos-guia de rolamento pode chegar a 0,2 µm, o que pode atender aos requisitos de centros de usinagem de alta precisão.
    • Pequena resistência ao atrito: O coeficiente de atrito de rolamento dos elementos rolantes é muito menor que o coeficiente de atrito de deslizamento, tornando o movimento das peças móveis mais leve e reduzindo o consumo de força motriz.
    • Pequeno desgaste, boa retenção de precisão e longa vida útil: a área de contato entre os elementos rolantes e as superfícies do trilho-guia é pequena, com pouco desgaste e pode manter alta precisão por um longo tempo.
      (3) Desvantagens
      Os trilhos-guia de rolamento apresentam baixa resistência à vibração e altos requisitos de proteção. Durante o processo de usinagem, a vibração afeta a precisão do movimento dos elementos rolantes, reduzindo assim a precisão de usinagem do centro de usinagem. Além disso, os trilhos-guia de rolamento exigem boas medidas de proteção para evitar que poeira, cavacos e outras impurezas entrem na superfície do trilho-guia e danifiquem os elementos rolantes e os trilhos-guia.
      (4) Ocasiões de aplicação
      Os trilhos-guia rolantes são particularmente adequados para situações em que as peças de trabalho das máquinas-ferramentas exigem movimento uniforme, sensibilidade e alta precisão de posicionamento. É por isso que os trilhos-guia rolantes são amplamente utilizados em máquinas-ferramentas CNC.
  3. Trilho de guia hidrostático
    (1) Trilho de guia hidrostático líquido

    • Princípio de funcionamento
      Existe uma câmara de óleo entre as duas superfícies de trabalho do trilho-guia hidrostático líquido. Após a introdução de óleo lubrificante com uma determinada pressão, uma película de óleo hidrostático pode ser formada, permitindo que a superfície de trabalho do trilho-guia seja submetida a atrito em líquido puro sem desgaste e com boa retenção de precisão.
    • Vantagens
      • Alta precisão: trilhos-guia hidrostáticos líquidos podem fornecer precisão extremamente alta e garantir precisão estável do centro de usinagem sob movimentos de alta velocidade e condições de carga pesada.
      • Baixo coeficiente de atrito: o atrito do líquido puro torna o coeficiente de atrito extremamente baixo, reduzindo significativamente o consumo de energia motriz.
      • Sem rastejamento em baixas velocidades: Mesmo em baixas velocidades, os trilhos-guia hidrostáticos líquidos não apresentam fenômenos de rastejamento, garantindo a suavidade do movimento.
      • Grande capacidade de carga e boa rigidez: a película de óleo hidrostático pode suportar uma grande carga, melhorando a capacidade de carga e a rigidez do centro de usinagem.
      • O óleo tem efeito de absorção de vibração e boa resistência à vibração: o óleo pode absorver a vibração e reduzir o impacto da vibração durante a usinagem na precisão da usinagem.
    • Desvantagens
      A estrutura dos trilhos-guia hidrostáticos líquidos é complexa, exigindo um sistema de suprimento de óleo, e a pureza do óleo deve ser alta. Isso aumenta o custo de fabricação e manutenção.
    • Classificação
      Os trilhos-guia hidrostáticos líquidos para centros de usinagem podem ser divididos em duas categorias principais: tipo aberto e tipo fechado. A câmara de óleo de um trilho-guia hidrostático líquido aberto é diretamente conectada ao mundo externo, com uma estrutura simples, mas propensa à poluição externa; a câmara de óleo de um trilho-guia hidrostático líquido fechado é fechada e o óleo é reciclado para uso, com alta limpeza, mas uma estrutura complexa.
      (2) Trilho de guia hidrostático a gás
    • Princípio de funcionamento
      Após a introdução de gás com uma certa pressão entre as duas superfícies de trabalho do trilho-guia hidrostático de ar, uma película de ar hidrostática pode ser formada, fazendo com que as duas superfícies do trilho-guia da puncionadeira CNC sejam separadas uniformemente para obter movimento de alta precisão.
    • Vantagens
      • Coeficiente de atrito pequeno: O coeficiente de atrito do gás é extremamente pequeno, tornando o movimento das partes móveis mais leve.
      • Não é fácil causar aquecimento e deformação: Devido ao pequeno coeficiente de atrito, menos calor é gerado e não é fácil causar aquecimento e deformação do trilho-guia.
    • Desvantagens
      • Pequena capacidade de carga: A capacidade de carga dos trilhos-guia hidrostáticos a gás é relativamente pequena e geralmente são usados ​​em ocasiões com cargas pequenas.
      • Flutuações na pressão do ar afetam a precisão: Flutuações na pressão do ar causarão alterações na película de ar, afetando assim a precisão do trilho-guia.
      • É preciso observar a prevenção de poeira: a poeira que cai na superfície do trilho-guia de ar causará danos à superfície do trilho-guia, portanto, medidas eficazes de prevenção de poeira devem ser tomadas.

 

Em suma, existem vários tipos de trilhos-guia para centros de usinagem CNC, e cada trilho-guia possui suas próprias vantagens e aplicações. Ao escolher um trilho-guia para um centro de usinagem, de acordo com os requisitos específicos e o ambiente de uso do centro, fatores como precisão, velocidade, capacidade de carga e resistência à vibração do trilho-guia devem ser considerados de forma abrangente para selecionar o tipo de trilho-guia mais adequado, garantindo o desempenho e a qualidade da usinagem do centro.