В общем случае направляющей называется элемент станка, по которому совершают возвратно-поступательные движения различные блоки оборудования, например, суппорт токарного станка или рабочий стол фрезерного. От качества направляющих зависит, в первую очередь, точность металлообработки, а также производительность оборудования. Данные компоненты изготавливаются, главным образом, из сталей повышенной твёрдости, чем и определяется высокая износостойкость, особенно, устойчивость к истиранию.
Основными модификациями направляющих в современных станках с ЧПУ являются следующие.
- Цилиндрические.
- Цилиндрические на опоре.
- Рельсовые.
- Призматические.
Цилиндрические направляющие представляют собой самый дешёвый вариант. Он используются в тех случаях, когда не требуется высокой точности металлообработки. Один из недостатков состоит в провисании направляющих в процессе эксплуатации станка.
Цилиндрические направляющие на опоре на порядок жёстче обычных цилиндров, но более сложны в монтаже. В качестве опор в большинстве случаев используются алюминиевое или стальное ложе, вдоль которого располагается направляющая. Такие элементы находят применение в оборудовании с большими скоростями перемещения суппортов или рабочих столов.
Рельсовые и призматические направляющие используются в станках с ЧПУ нечасто. Применение этих компонентов ограничивает их высокая цена. Призмы и рельсы достаточно сложны в изготовлении, чем и объясняется их повышенная стоимость. Зато при их использовании станок обеспечивает практически идеальную точность металлообработки и изрядную производительность.
Шлицевые валы
Мы вынесли шлицевые валы в отдельный параграф, поскольку данные направляющие являются сравнительно новыми для станкостроения. Эти элементы представляют собой фактически цилиндрические направляющие, по всей длине которых проточены шлицы. Углубления могут быть разной геометрии – как с прямым, так и криволинейным сечением.
Причина появления таких направляющих заключается в том, что станки с ЧПУ должны выполнять точную металлообработку в АВТОМАТИЧЕСКОМ режиме, а такое обеспечивается применением именно шлицевых валов. Вот почему эти направляющие используются в автоматизированных станках в приоритетном порядке.
Союз направляющих и втулок
Рассматривая проблему направляющих, нельзя не упомянуть о втулках, которые используются в сочетании с цилиндрами, рельсами и призмами. Для обеспечения нормального перемещения суппорта или рабочего стола, или какого-то другого блока станка они устанавливаются на втулку, и по направляющей скользит уже она, а не собственно суппорт или стол.
В большинстве станков с ЧПУ используются втулки на линейных подшипниках качения. Их использование обуславливает следующие характеристики металлообработки:
- высокую точность;
- чистоту обработки;
- низкую термическую нагрузку на заготовку;
- слабый износ инструмента.
Недостатком линейных подшипников качения является люфт, который наблюдается вследствие особенностей подшипниковой конструкции.
При выборе направляющих для модернизации оборудования следует обращать внимание, прежде всего, на металл, из которого изготовлена данная оснастка. Кроме того, необходимо учитывать, что некоторые направляющие могут использоваться в сочетании только с определёнными моделями линейных подшипников. Учёт этих факторов позволит сделать правильный выбор и обеспечит нормальное функционирование модернизированного оборудования.
