ریل راهنمای گرد در مقابل ریل راهنمای مربع برای روترهای CNC

کیت ریل خطی CNC

ریل های راهنمای خطی (کیت ریل خطی CNC) در 2 نوع ریل راهنمای گرد و ریل راهنما مربع ارائه می شود. ریل‌های راهنمای گرد در 1st ایجاد شده‌اند، اما دقت ارائه‌شده توسط اجزای ریل راهنمای مربعی را ارائه نمی‌کنند. با این حال، ریل راهنمای گرد، ریل راهنمای ارجح برای حرکات عمودی با بارهای سنگین است. برنامه دیکته می کند که چه نوع ریل راهنمای خطی باید استفاده شود. معیار انتخاب یکی بر دیگری با انتخاب دیگری تفاوتی ندارد روتر CNC جزء، طراحی را مشخص کنید، اهداف سیستم را تعریف کنید، و از موفقیت ها و اشتباهات گذشته کار کنید. اما هرکسی که تجربه کافی نداشته باشد می تواند اشتباهات ساده ای مرتکب شود. بهترین مکان برای شروع یادگیری ویژگی های اساسی هر نوع و اتخاذ آنهایی است که مرتبط ترین آنها با برنامه کاربردی است.

فن‌آوری ریل راهنمای گرد در 60 سال گذشته تقریباً به کمال رسیده است و ریل‌های راهنمای مربعی حدود 35 سال بوده است. بیشتر مشکلات ناشی از استفاده نادرست و استفاده نادرست است. و دلایل اصلی استفاده نادرست اغلب از یک سوگیری یا تعصب شخصی، یک محاسبه اشتباه، یا یک قضاوت زیبایی شناختی ناشی می شود. یعنی، یک ریل پروفیل خطی نسبتاً کوچک ممکن است به خوبی با بار، سرعت و هر نیاز دیگر مطابقت داشته باشد. اما وقتی روی روتر CNC نصب می‌شود، یک چشم فهیم ممکن است به این نتیجه برسد که ضعیف به نظر می‌رسد و قطعاً کوچک است.

استفاده از یک نوع راهنما خطی توپی بوش لزوما آسانتر از دیگری نیست. انتخاب کاملاً به برنامه خاص بستگی دارد. به طور کلی، یک جزء ریل مربعی خاص ممکن است بیش از دور هزینه داشته باشد، اما سایر الزامات از جمله هزینه سیستم باید مورد توجه قرار گیرد. حداقل، این موارد شامل هزینه‌های آماده‌سازی بستر روتر CNC یا سایر سطوح نصب برای تطبیق با سیستم ریلی، دقت موقعیت‌یابی مورد نیاز و فضای موجود برای زیرسیستم ریل خطی است.

اما قبل از قرار دادن مداد به کاغذ یا موش به پد، در مورد ریل مربع یا گرد تصمیم بگیرید. وقتی برنامه به نظر می‌رسد که می‌تواند به هر سمتی پیش برود، محاسبات اولیه را روی حیاتی‌ترین کیفیت‌ها انجام دهید و باید مطمئن شوید که هیچ چیز نادیده گرفته نمی‌شود.

ریل راهنمای گرد

قبل از ظهور ریل های راهنمای مربع، انتظار می رفت که ریل های راهنمای گرد هر موقعیت کنترل حرکت خطی را برآورده کنند. و برای سالهای متمادی این کار را به طرز تحسین برانگیزی انجام دادند. اما از آنجایی که کاربران ابزار مسیریاب CNC خواستار تلورانس نزدیک‌تر برای مشاغل خاص بودند، سازندگان مسیریاب‌های CNC روش‌های کلاسیک آسیاب و خراش را ترجیح دادند. ریل های راهنمای گرد برای تجهیزات جانبی زمانی که نمی توانستند شرایط تحمل را برآورده کنند استفاده می شد.

این باعث نشد که ریل‌های راهنمای گرد کم ارزش یا منسوخ شوند. مزایای آنها همچنان بیشتر از معایب آنهاست. ریل‌های راهنمای گرد معمولاً ارزان‌تر از ریل‌های راهنمای مربع هستند، اما این نباید معیار اصلی برای هر کاربرد باشد. یک ریل مربعی در واقع می تواند از کار بیفتد در حالی که یک ریل گرد می تواند به آرامی و بدون نقص کار کند. به عنوان مثال، ریل‌های راهنمای گرد در اکثر موارد نسبت به ناهماهنگی، موازی‌سازی ضعیف و بارهای خمشی بهتر عمل می‌کنند. دستگاه های CNC و تغییرات بیشتری را در ریل h8 نسبت به سیستم های ریل مربعی ایجاد می کند. با این حال، آنها می توانند صافی سفر 0.01 اینچی را نگه دارند. برای 10 فوت همچنین، عنصر نورد کوچک تمایل دارد که حرکت ریل گرد را نرم‌تر کند.

برای دستیابی به این دقت، آنها فقط در انتها نیاز به پشتیبانی دارند، اگرچه بسیاری از آنها در چندین نقطه یا در تمام طول خود پشتیبانی می شوند. این به ریل ها اجازه می دهد بدون مشکل از روی شکاف ها عبور کنند و با خیال راحت از یک تکیه گاه به تکیه گاه دیگر بروند. هنگامی که سیستم ریل گرد فقط به یک مجموعه شفت - ریل (یک شفت، یک ریل یا یک شفت و 2 بلوک با تکیه گاه انتهایی با 4 بلوک بالشی) نیاز دارد، هزینه آماده سازی کمتر از ریل مربعی است. به طور کلی، نصب ریل گرد نسبتا آسان و ارزان است. و سرویس و تعویض به نفع ریل گرد است.

ریل راهنمای مربع (ریل راهنمای نمایه)

ریل های راهنمای مربع در ابتدا برای صنعت ابزار روتر CNC طراحی شدند. آنها جایگزین واگن‌ها و راه‌های یکپارچه شدند که بخش‌های جدایی‌ناپذیر بستر روتر CNC هستند. با وجود این، برخی از کالسکه‌ها و راه‌های سنتی هنوز در شرایط خاص دقت بالایی ارائه می‌دهند.

ریل‌های راهنمای مربعی سفت‌تر و سفت‌تر هستند، اما به پشتیبانی مستقیم و پیوسته با الزامات محکم برای صافی و موازی نیاز دارند. آنها نمی توانند شکاف هایی را که یک ریل گرد می تواند گسترش دهند. با این حال، از آنجایی که سازندگان روتر CNC به آماده سازی بستر دقیق عادت دارند، این مشکلی نیست.

مزیت اصلی ریل های راهنمای مربع دقت موقعیت بالای آنها است، به ویژه در آسیاب و سنگ زنی مفید است. آنها از 0.0002 تا 0.001 اینچ را در طول 10 فوت نگه می دارند، در مقایسه با 0.01 اینچ برای ریل های راهنمای گرد. آنها همچنین این دقت را برای یک بار لحظه ای کنترل می کنند. یک کالسکه و یک ریل برای این کار بهتر از ریل گرد هستند. و از آنجایی که ریل مربعی بارهای بالاتری را با دقت بالا تحمل می کند، اکثر کاربران نرمی کمتری را نسبت به ریل های راهنمای گرد تحمل می کنند.

اگرچه یک واحد ریلی تک پروفایل می تواند بار لحظه ای را تحمل کند، همیشه توصیه نمی شود. برای متعادل کردن بار یا توزیع وزن باید از 2 یا بیشتر واحد استفاده شود. با این حال، یک ریل مربعی می تواند در جایی قرار گیرد که به 2 ریل راهنمای گرد نیاز است. استفاده از ریل های پروفیلی نیز آسان تر است زیرا به یک یا 2 قسمت برای یک سیستم کامل، ریل و واگن نیاز دارند، در حالی که ریل گرد شامل چند قسمت دیگر است.

ریل های راهنمای مربع ظرفیت بارگذاری بالاتری دارند که به عنوان مقدار باری که واحد در طی مسافت مشخصی تحمل می کند تعریف می شود. به عنوان مثال، ظرفیت 20,000 نیوتن بر اساس رتبه بندی 100 کیلومتر است. و سایش حداقل است زیرا ریل نمی لغزد اما تماس غلتشی دارد. عمر ریل مربعی در درجه اول به نوع محیطی که در آن قرار دارد، روغن کاری مناسب و نگهداری بستگی دارد. با همه مساوی بودن، ریل‌های راهنمای گرد کمی تحمل‌پذیرتر هستند، زیرا بسته‌بندی محکمی ندارند و به تغییرات جزئی حساس نیستند. ریل مربعی نسبت به آوار و ضربه حساس تر است، اگرچه دارای ظرفیت و مقاومت بالاتری در برابر ضربه هایی است که بر عنصر نورد تأثیر نمی گذارد.

با توجه به جنبه سایش، ریل گرد دارای قابلیت ریزش زباله طبیعی نیز می باشد. مسیرهای ریلی مربعی از دسترسی مستقیم پنهان هستند اما لزوماً زباله نمی ریزند. با نیروی محرکه سیال اعمال شده به ریل، ریل گرد بهتر از ریل مربعی کار می کند، زیرا ریل مربعی می تواند در برخی از مناطق مسابقه به سمت بالا بکشد، در حالی که ریل گرد تمایل کمتری برای کشش دارد.

یک نوع ریل را برای استفاده قبل از شروع طرح بندی اجزای روتر CNC انتخاب کنید. وسایل نصب بین ریل های راهنمای گرد و مربعی تفاوت اساسی دارند، و منطقه ای که در آن کار می شود مانند بار برای اندازه فیزیکی متفاوت است. اگر بعداً درست نشد، تغییر از یک مارک ریل مربعی به مارک دیگر آسان‌تر از تغییر از یک ریل مربعی به یک ریل گرد است. همه سازندگان از استانداردهایی پیروی می کنند که درجاتی از قابلیت تعویض در یک نوع را فراهم می کند.

کارایی را می توان از 2 زاویه دید. یکی با ضریب درگ اصطکاک سروکار دارد. اصطکاک کمتر به معنای انرژی ورودی کمتر است. کشش ریل گرد کمی کمتر است و عملکرد آن هموارتر از ریل پروفیلی است. اما کسانی که به طور منظم از ریل های راهنمای مربع استفاده می کنند، قدرت کافی برای رانندگی مناسب ریل ها را فراهم می کنند. برخی نیز کارایی را از منظر پاکت یا اندازه کلی در نظر می گیرند. ریل پروفیل کوچکتر بسته کوچکتری را برای بارهای بالاتر ارائه می دهد.

بارگذاری ضربه، مانند بار ضربه ای آنی، بر همه یاتاقان ها تأثیر می گذارد. ریل های راهنمای مربعی می توانند بار سنگین تری را نسبت به یک واحد کوچک تحمل کنند، بنابراین شوک بیشتر یک نیروی ضربه است. اما در همه موارد، ریل به اندازه ظرفیت بار معمولی است، نه بار ضربه ای. تفاوت معنی داری وجود ندارد جز اینکه در ماشین های سنگین ضربه فقط به دلیل جرم خالص مضرتر است.

ریل های راهنمای مربع دارای برخی از درجه بندی های محیطی حیاتی هستند که معمولاً در کتابچه راهنمای سازنده یا راهنمای طراحی یافت می شوند. متأسفانه، طراحان در مراحل اولیه طراحی برای ریل های راهنما گرد یا مربع، به اندازه کافی فاکتورهای درجه بندی را در نظر نمی گیرند. به عنوان مثال، رتبه بندی چرخه کاری استاندارد در ایالات متحده 2 میلیون اینچ یا 50 کیلومتر و 100 کیلومتر یا 4 میلیون اینچ برای بازار اروپا است. اغلب، استانداردها توصیه می کنند که از سیستم ریلی بیش از 25 یا استفاده نشود 50% از ظرفیت نامی

این در کاتالوگ است

اکثر کاتالوگ های راهنمای غلطک و توپ خطی حاوی اطلاعات کاربردی و مهندسی برای اندازه و نصب هستند. این پارامترها برای تعیین بار دینامیکی و درجه بندی گشتاور و ظرفیت بار و ممان استاتیکی که شامل گام، رول و انحراف است، مورد نیاز است. کاتالوگ ها همچنین شامل نمودارها و معادلات برای تعیین عمر سفر یاتاقان از روی رتبه بار دینامیکی و پارامترهای ورودی بار دینامیکی اعمال شده هستند. هر راهنمای خطی غلتک یا بلبرینگ دارای مشخصات منحصر به فردی برای سرعت، شتاب، تحمل، پیش بارگذاری و محدوده دما است.

حیاتی ترین پارامتر برای راهنماهای پروفیل، موازی سازی در حال اجرا است که در محدوده چند میکرومتری قرار دارد. یاتاقان ها قبل از موعد به هم می چسبند یا فرسوده می شوند، مگر اینکه به دقت رعایت شود. برای جلوگیری از چنین مشکلاتی، راهنماهای نصب به دقت موضوع آماده سازی سطح نصب، تلورانس های نصب و موازی سازی ریل را پوشش می دهند. داده‌های نصب همچنین شامل افست عمودی ریل، آفست کالسکه عمودی و جانبی، تلورانس‌های سوراخ نصب، گشتاور پیچ و اتصالات لب به لب است.

یاتاقان های بوش ساچمه ای خطی گرد به همان ملاحظات ریل های پروفیل به علاوه چند مورد نیاز دارند. نمودارهای قطبی ظرفیت بار دینامیکی را نشان می دهند و نمودارها عمر بار را نشان می دهند. ضریب اصطکاک کم 0.001 و مشخصات خود تراز داده شده به ریل های راهنمای گرد نیاز به عوامل کاهش دهنده که معمولاً به ریل های پروفیل اختصاص داده می شوند را برطرف می کند.

اپلیکیشن‌ها

در حالی که ریل های راهنمای خطی مربعی زمانی چندین برابر بیشتر از فناوری گرد هزینه داشتند، زیرا نیازهای سنگ زنی گسترده ذاتی در طراحی وجود دارد، تکنیک های جدید تولید و صرفه جویی در مقیاس، مهندسان را تشویق کرده است تا از استفاده از ریل های راهنمای مربعی در فضای کاربردی گسترده تر استفاده کنند. ریل های راهنمای خطی مربعی را اکنون می توان در بسیاری از کاربردهای مشابهی یافت که زمانی فقط توسط ریل های راهنمای گرد پشتیبانی می شدند.

اکثر برنامه ها می توانند از ریل های راهنمای گرد یا مربع استفاده کنند. اما برخی از ریل ها با نوع دیگری جایگزین می شوند زیرا اولی کار نمی کند. چنین موردی در تخت بیمارستان-بیمار بود که طراح با یک ریل مربعی برای حرکت محوری شروع به کار کرد. اما مجلس مقید می شود. نمی‌توانست آزادانه حرکت کند مگر اینکه پیچ‌های نصب باز شوند تا امکان حرکت چرخشی فراهم شود. چارچوب تخت به سادگی به اندازه کافی سفت و سخت نبود. ریل مربعی باید با ریل گرد خود تراز جایگزین می شد.

یکی دیگر از کاربردهایی که از مشکل مشابه رنج می برد، یک ریل مربعی بود که بر روی یک پایه ورق فلزی در یک دستگاه فروش خودکار نصب شده بود. ریل کار نمی کرد زیرا نصب ورق فلزی به اندازه کافی سفت نبود. گاهی اوقات، طراحان اشتباهات خود را تکرار می کنند، زمانی که به یک مشکل از دید متفاوت نگاه می کنند. یک مهندس آشنا با ریل‌های راهنمای گرد ممکن است بدون توجه به نیازهای کاربرد برای دقت بالاتر، به آنها بچسبد. اما اکثر برنامه ها به دقت ریل مربعی نیاز ندارند. آنها باید به کل هزینه سیستم نگاه کنند، نه فقط هزینه قطعات. و این به معنای گنجاندن الزامات برای تمام تجهیزات جانبی و مسائل توسعه یافته است.

نمودار بار/عمر ریل گرد، بار محدود کننده را برای یک بلبرینگ بوشینگ مشخص نشان می دهد. نمودار را با حداکثر بار سنگین ترین یاتاقان و طول عمر مورد نیاز وارد کنید و محل تلاقی 2 خط را پیدا کنید. منطقه از طریق یا بالا و سمت راست تقاطع نشان دهنده مناسب ترین یاتاقان ها است.

جهت یاتاقان یا جهت بار اعمال شده ظرفیت بار دینامیکی یک بلبرینگ بوشینگ را تعیین می کند. ضریب تصحیح از جهت بار اعمال شده نسبت به جهت مسیرهای بلبرینگ نشان داده شده در نمودار قطبی یافت می شود. برای تعیین ظرفیت بار، ضریب تصحیح K را در ظرفیت بار دینامیکی واحد خاص ضرب کنید.

ریل های راهنمای مربع می توانند در شرایط خاصی که مستلزم استحکام بالاتر و فشردگی بیشتر از نظر ظرفیت بار نسبت به اندازه هستند، بهتر از ریل های راهنمای گرد عمل کنند. به طور کلی، ریل های راهنمای پروفیل ظرفیت بار، دقت و سفتی بالاتر و طول عمر بیشتری را ارائه می دهند.

ریل های راهنمای مربعی باید دارای سطوح بسیار موازی باشند تا از اتصال و سایش بیش از حد جلوگیری شود. آنها تمایل دارند شکل سطح نصب را به خود بگیرند و رعایت دقیق مشخصات موازی را ضروری می کنند.

ریل راهنمای گرد در مقابل ریل راهنمای مربع در یک نگاه