Направляющие и подшипники для ЧПУ станк: виды и их особенности

Обычно на лазерных и фрезерных станках используют направляющие качения. Они бывают цилиндрические (круглые) и профильные (квадратные). У цилиндрических такие стандартные диаметры: 10, 12, 20, 25 мм. У профильных: 12, 15, 20, 25, 30 мм.

Ведущие производители цилиндрических направляющих: SNB и LDI.

Ведущие производители профильных направляющих: Hiwin, THK, AMT PMI.

Ещё направляющие качения для станк с ЧПУ подразделяются по: характеристикам предельного ускорения, допустимой выдерживаемой массе, точности перемещения, наличию или отсутствию возможности натяга посадки подшипника.

Для маломощного оборудания, которое не требует высокой точности и производительности используют метод скольжения. Обычно такой подход и детали используются в настольных сверлильных, токарных, деревообрабатывающих агрегатах.

Оптимальный вариант для самодельных ЧПУ любого типа  — детали скольжения. В зависимости от требаний к производительности параметры могут меняться. Чаще всего используют цилиндрические стержни. Их шлифуют, по ним движутся бронзые втулки. Суппорт может выполняться без втулок, но это скажется на ресурсе стержней и аккуратности обработки заготок.

В качестве стержней можно использать оцинканные трубы. Они могут быть разных диаметр. Такие трубы недороги, легко поддаются обработке и формиранию. Но у них есть и недостатки:

1. У трубы малый ресурс, если сравнивать с другими стержнями. Дело в том, что слой цинка или хрома, которым покрыта труба, стирается за 15-20 проходок. После этого металл начинает изнашиваться.
2. Труба не может обеспечить достаточную прочность на изгиб, если заготка будет подвергаться высоким нагрузкам.

При этом трубы используются во многих маломощных устройствах. Когда падает мощность, трубу заменяют на ную. Есть интересный способ при изготлении маленького фрезера на базе устройства скольжения от матричных принтер. Этот вариант зарекомендал себя на практике.

При выборе направляющих скольжения для станка с ЧПУ нужно учитывать следующие особенности:

1. Система может выдерживать высокие радиальные нагрузки.
2. Как элементы скольжения используют такие втулки: круглые, с фланцем, закрепительные (фиксирующиеся).
3. Можно изготавливать элементы из стали С45 с высоким сопротивлением коррозии или из бронзы.
4. У таких направляющих высокий показатель момента вращения, если использать их в станках, где нужно высокоскоростное вращение.
5. Для смазки используют жидкую смазку.

Другой вариант — использание направляющих качения. В качестве тел качения используют ролики. Есть две схемы построения направляющих:

1. Подвижный узел опирается по всей длине на ролики.
2. Подвижный узел опирается на короткие роликые опоры, с циркуляцией тел качения по замкнутой траектории. Например, Hiwin, AMT PMI. Такие опоры —самостоятельные элементы или подшипники качения прямолинейного движения.

С ними можно выполнять качение по любой длине хода рабочих орган.

Опора состоит из направляющей, вокруг которой обкатываются ролики. Они удерживаются обоймами, шпонками или пружинками от выпадения и бокых смещений. Опоры крепят винтами к монтажной перхности, а потом шлифуют. Для смазки используют консистентную смазку. Такие направляющие часто используют в станках с ЧПУ.