Sai quanti tipi di guide sono presenti nei centri di lavorazione CNC?

“Spiegazione dettagliata dei tipi di guide per centri di lavoro CNC”

1. Guida di movimento lineare
   La guida lineare è il tipo di guida più comune nei centri di lavoro. Guida le parti mobili in modo che si muovano con precisione in linea retta. Le guide lineari presentano i vantaggi di una struttura semplice, di una facile fabbricazione e di una facile garanzia di precisione. Su ciascun asse del centro di lavoro, come gli assi X, Y e Z, vengono solitamente utilizzate guide lineari.
   La precisione e le prestazioni delle guide lineari dipendono dal materiale, dal processo di fabbricazione e dalla precisione di installazione delle guide. Guide lineari di alta qualità possono garantire precisione e affidabilità costanti del centro di lavorazione in condizioni di movimento ad alta velocità e carichi pesanti.
2. Guida a movimento circolare
   Le guide a movimento circolare sono utilizzate principalmente per gli alberi rotanti dei centri di lavoro o per componenti che richiedono un movimento circolare. La progettazione e la produzione di guide a movimento circolare sono relativamente complesse e, data la particolarità del movimento circolare, è necessario considerare fattori come la forza centrifuga e l'attrito.
   Le guide a movimento circolare utilizzano solitamente cuscinetti a sfere o a rulli ad alta precisione per garantire la fluidità e la precisione del movimento rotatorio. In alcuni centri di lavorazione ad alta precisione, vengono utilizzate anche guide a movimento circolare idrostatiche per migliorare ulteriormente la precisione e la stabilità dell'albero rotante.

1. Guida di movimento principale
   La guida di movimento principale è la guida responsabile del movimento principale dell'utensile o del pezzo nel centro di lavoro. La precisione e le prestazioni della guida di movimento principale hanno un impatto cruciale sulla precisione e sull'efficienza della lavorazione del centro di lavoro.
   Nei centri di lavoro, le guide di scorrimento ad alta precisione o le guide idrostatiche vengono solitamente utilizzate come guide principali. Queste guide presentano caratteristiche quali alta velocità, elevata precisione ed elevata rigidità e possono soddisfare i requisiti dei centri di lavoro in condizioni di taglio ad alta velocità e di lavorazione con carichi pesanti.
2. Guida di movimento di avanzamento
   La guida di avanzamento è la guida responsabile del movimento di avanzamento dell'utensile o del pezzo nel centro di lavoro. La precisione e la stabilità della guida di avanzamento influiscono direttamente sulla precisione di lavorazione e sulla qualità superficiale del centro di lavoro.
   Le guide di avanzamento sono solitamente di tipo scorrevole, a rotolamento o idrostatico. Tra queste, le guide a rotolamento e quelle idrostatiche offrono maggiore precisione e stabilità e sono adatte ai centri di lavorazione ad alta precisione; mentre le guide scorrevoli presentano i vantaggi di una struttura semplice e di un costo contenuto e sono adatte ad alcuni centri di lavorazione di media e bassa precisione.
3. Guida di regolazione
   La guida di regolazione è la guida utilizzata nel centro di lavoro per regolare la posizione dell'utensile o del pezzo. La precisione e la flessibilità della guida di regolazione hanno un impatto importante sulla precisione di lavorazione e sulla praticità operativa del centro di lavoro.
   Le guide di regolazione utilizzano solitamente guide scorrevoli o guide a rulli. Queste guide hanno un basso coefficiente di attrito e un'elevata precisione e consentono di realizzare facilmente regolazioni precise dell'utensile o del pezzo in lavorazione.

1. Guida scorrevole
   (1) Guida scorrevole tradizionale
   Le tradizionali guide in ghisa-ghisa e ghisa-acciaio temprato presentano i vantaggi di una struttura semplice, di una facile fabbricazione, di una buona rigidità e di un'elevata resistenza alle vibrazioni. Tuttavia, questo tipo di guida presenta gli svantaggi di un elevato coefficiente di attrito statico e di un coefficiente di attrito dinamico che varia con la velocità, con conseguente elevata perdita di carico. A basse velocità (1-60 mm/min), sono soggetti a fenomeni di strisciamento, che riducono la precisione di posizionamento delle parti in movimento. Pertanto, ad eccezione delle macchine utensili CNC economiche, le tradizionali guide scorrevoli non vengono più utilizzate su altre macchine utensili CNC.
   (2) Guida scorrevole rivestita in plastica
   Attualmente, la maggior parte delle macchine utensili CNC utilizza guide rivestite in plastica, ovvero una cinghia morbida in pellicola di plastica composta da plastica e altri materiali chimici viene incollata sulla superficie di attrito della guida mobile. Le guide in plastica sono comunemente divise in due tipologie: cinghia morbida in Teflon e rivestimento epossidico antiusura.
   Le guide di scorrimento rivestite in plastica presentano le seguenti caratteristiche:
   • Buone caratteristiche di attrito: la cinghia morbida in pellicola di plastica della guida rivestita in plastica ha un basso coefficiente di attrito, che può ridurre la resistenza all'attrito delle parti mobili e migliorare la fluidità del movimento.
   • Buona resistenza all'usura: la cinghia morbida in pellicola di plastica ha una buona resistenza all'usura e può prolungare la durata della guida.
   • Movimento stabile: il coefficiente di attrito della guida rivestita in plastica è stabile e non varia con la velocità. Pertanto, il movimento è stabile e non si verificano facilmente fenomeni di strisciamento.
   • Buon smorzamento delle vibrazioni: la cinghia morbida in pellicola di plastica ha una certa elasticità e può assorbire le vibrazioni delle parti in movimento e migliorare la precisione di lavorazione del centro di lavorazione.
   • Buona producibilità: il processo di produzione delle guide rivestite in plastica è relativamente semplice, con costi contenuti e facilità di installazione e manutenzione.
2. Guida di scorrimento
   (1) Principio di funzionamento
   Le guide a rotolamento inseriscono elementi volventi come sfere, rulli e aghi tra le superfici delle guide per trasformare l'attrito radente tra le superfici delle guide in attrito volvente. Questo metodo di attrito riduce notevolmente la resistenza all'attrito e migliora la sensibilità e la precisione del movimento.
   (2) Vantaggi
   • Elevata sensibilità: la differenza tra il coefficiente di attrito dinamico e il coefficiente di attrito statico delle guide di scorrimento è molto piccola, quindi il movimento è stabile e non è facile che si verifichino fenomeni di strisciamento quando ci si muove a basse velocità.
   • Elevata precisione di posizionamento: la precisione di posizionamento ripetuto delle guide di scorrimento può raggiungere 0,2 µm, il che soddisfa i requisiti dei centri di lavorazione ad alta precisione.
   • Bassa resistenza all'attrito: il coefficiente di attrito volvente degli elementi volventi è molto più piccolo del coefficiente di attrito radente, rendendo più leggero il movimento delle parti mobili e riducendo il consumo di potenza motrice.
   • Usura ridotta, buon mantenimento della precisione e lunga durata: l'area di contatto tra gli elementi volventi e le superfici delle guide è ridotta, con usura ridotta e in grado di mantenere un'elevata precisione per lungo tempo.
     (3) Svantaggi
     Le guide a rotolamento presentano una scarsa resistenza alle vibrazioni e requisiti di protezione elevati. Durante il processo di lavorazione, le vibrazioni influiscono sulla precisione di movimento degli elementi volventi, riducendo così la precisione di lavorazione del centro di lavoro. Inoltre, le guide a rotolamento richiedono adeguate misure di protezione per impedire che polvere, trucioli e altre impurità penetrino nella superficie della guida e danneggino gli elementi volventi e le guide.
     (4) Occasioni di applicazione
     Le guide a rulli sono particolarmente adatte alle applicazioni in cui le parti in lavorazione delle macchine utensili richiedono un movimento uniforme, preciso e un'elevata precisione di posizionamento. Per questo motivo, le guide a rulli sono ampiamente utilizzate nelle macchine utensili CNC.
3. Guida idrostatica
   (1) Guida idrostatica liquida
   • Principio di funzionamento
     Tra le due superfici di lavoro della guida idrostatica liquida è presente una camera d'olio. Dopo l'introduzione di olio lubrificante a una certa pressione, si forma un film d'olio idrostatico, che consente alla superficie di lavoro della guida di lavorare in puro attrito liquido, senza usura e con un buon mantenimento della precisione.
   • Vantaggi
     • Elevata precisione: le guide idrostatiche liquide possono garantire un'accuratezza estremamente elevata e una precisione stabile del centro di lavorazione in condizioni di movimento ad alta velocità e carichi pesanti.
     • Basso coefficiente di attrito: l'attrito del liquido puro rende il coefficiente di attrito estremamente basso, riducendo notevolmente il consumo di potenza motrice.
     • Nessun fenomeno di strisciamento a basse velocità: anche a basse velocità, le guide idrostatiche liquide non presentano fenomeni di strisciamento, garantendo la fluidità del movimento.
     • Elevata capacità di carico e buona rigidità: il film d'olio idrostatico può sopportare carichi elevati, migliorando la capacità di carico e la rigidità del centro di lavorazione.
     • L'olio ha un effetto di assorbimento delle vibrazioni e una buona resistenza alle vibrazioni: l'olio può assorbire le vibrazioni e ridurre l'impatto delle vibrazioni durante la lavorazione sulla precisione della lavorazione.
   • Svantaggi
     La struttura delle guide idrostatiche liquide è complessa e richiede un sistema di alimentazione dell'olio, il cui livello di purezza deve essere elevato. Ciò aumenta i costi di produzione e manutenzione.
   • Classificazione
     Le guide idrostatiche a liquido per centri di lavoro possono essere suddivise in due categorie principali: di tipo aperto e di tipo chiuso. La camera d'olio di una guida idrostatica a liquido aperta è direttamente collegata all'esterno, con una struttura semplice ma soggetta a inquinamento esterno; la camera d'olio di una guida idrostatica a liquido chiusa è chiusa e l'olio viene riciclato per l'uso, con un elevato livello di pulizia ma una struttura complessa.
     (2) Guida idrostatica a gas
   • Principio di funzionamento
     Dopo aver introdotto gas con una certa pressione tra le due superfici di lavoro della guida idrostatica ad aria, si può formare una pellicola d'aria idrostatica, separando uniformemente le due superfici della guida della punzonatrice CNC per ottenere un movimento ad alta precisione.
   • Vantaggi
     • Basso coefficiente di attrito: il coefficiente di attrito del gas è estremamente basso, rendendo più leggero il movimento delle parti mobili.
     • Non è facile provocare riscaldamento e deformazione: grazie al basso coefficiente di attrito, viene generato meno calore e non è facile provocare riscaldamento e deformazione della guida.
   • Svantaggi
     • Capacità di carico ridotta: la capacità di carico delle guide idrostatiche a gas è relativamente ridotta e viene spesso utilizzata in situazioni con carichi ridotti.
     • Le fluttuazioni della pressione dell'aria influiscono sulla precisione: le fluttuazioni della pressione dell'aria causano cambiamenti nella pellicola d'aria, influenzando così la precisione della guida.
     • È necessario tenere presente la prevenzione della polvere: la polvere che cade sulla superficie della guida dell'aria può danneggiarla, pertanto è necessario adottare misure efficaci per prevenire la polvere.