“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
- 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. - 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
- 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. - 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. - 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
- 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.
- 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.
- 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.
- Princípio de funcionamento
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.