Title
Одним из важных и дорогих узлов станка являются линейные направляющие (подшипники), во время работы станка все нагрузки передаются именно на них, поэтому к их выбору и качеству нужно подходить с особой внимательностью ! При длине хода оси Х 2,5 метра, в основном используют 2 рельса длинной 3 метра. Получается 6 метров рельса только для одной оси Х. Стоимость одного метра такого рельса в зависимости от размера, качества и производителя, цена варьируется от 50 - 1000 $ м/п., не трудно подсчитать сколько потребуется средств для замены узла.
Чтобы минимизировать расходы на покупку новых направляющих, на всех направляющих наших станков используется регулировка предварительного натяга (зазора). При износе направляющей, именно эта регулировка дает возможность отрегулировать опору не меняя всего рельса, экономя Ваши деньги на подшипниках.
Линейные подшипники (направляющие) бывают: шариковые, роликовые и подшипники скольжения. Шариковые и роликовые бывают с сепаратором и без сепаратора. Чем больше площадь опоры в подшипнике тем больше нагрузку способен он выдержать. Соответственно по нагрузочным характеристикам шариковые уступают роликовым, а роликовые проигрывают скольжению, проще говоря роликовые самые надежные в данном узле.
В основном на недорогих станках используют недорогие шариковые линейные подшипники.
1. Рассмотрим для примера площадь опоры с использованием линейных шариковых подшипников.
Имеем:
ф(шара) = 5 мм, Ф (прутка) = 30 мм, L (опоры) = 100 мм;
Кол-во несущих шариков ~40 шт. (верхние два ряда шариков).
При S одного шара = 0,015386 мм2, имеем S одной опоры = 40 х 0,015386 = 0,61544 мм2.
Поставим на одну из осей станка 4 опоры, получим 0,61544 х 4 = 2,46176 мм2.
При этом шарики всегда трутся между собой друг о друга (нет сепаратора).
Итого:
Общая площадь контакта одной оси = 2,46мм2.
Если использовать линейные подшипники, при износе их придется менять, а это дорого.
2. Однако с применением в качестве опорных элементов роликовых направляющих нашей разработки.
Имеем:
S одного ролика = 4,48 мм2;
При установки в качестве основных опорных 8 роликов на
одну ось, получим 8 х 4,48 = 35,84 мм2.
Итого:
Общая площадь контакта одной оси в нашем варианте = 35,84 мм2.
Делим полученный результат 35,84 мм2 / 2,46 мм2 = 14,56 мм2 Получается больше в 14 раз !
Площадью контакта в наших опорах больше в 14 раз !, причем при износе нужно просто отрегулировать натяг, без замены дорогих деталей!
На фото Вы можете наблюдать износ наших направляющих, ежедневная работа которых велась с 2008 г, фрезер город Екатеринбург.
В качестве эксперимента проверили на твердость недорогие шариковые линейные подшипники, рельс 20мм, (сверло, дюбель) должно быть 60 HRC !
Сверло было новое, но перемычка затупилось о наш (СССР) подшипник.
Что очень удивило ! на одном форуме люди сверлили рельс простым сверлом !
