Como selecionar racks de engrenagens para roteadores CNC e máquinas de pórtico: equilibrando precisão, velocidade e custo
Por que máquinas CNC de{0}curso longo costumam usar acionamentos de cremalheira e pinhão
Grandes roteadores CNC, máquinas de corte a plasma, sistemas de corte a laser e plataformas de usinagem de pórtico geralmente exigem longas distâncias de deslocamento.
Os sistemas de cremalheira e pinhão são amplamente utilizados nessas aplicações porque oferecem:
Capacidade de deslocamento longo através da união de seções de rack
Alta velocidade de deslocamento
Boa eficiência de transmissão
Layout flexível da máquina
Em comparação com fusos de esferas rotativos longos, os sistemas de rack evitam limitações semelhantes relacionadas à velocidade crítica e ao comprimento do eixo.
Contudo, o desempenho de posicionamento final de uma unidade de rack depende do sistema completo, incluindo:
Precisão da cremalheira
Qualidade do pinhão
Folga do redutor de engrenagem
Precisão de instalação
Servocontrole e sincronização de-unidades duplas
O desempenho de um sistema de rack CNC não deve ser julgado apenas pelo grau de precisão de um único componente.
Como escolher entre racks retos e helicoidais
Rack de dente reto
Racks retos são comumente selecionados para:
Máquinas CNC para trabalhar madeira em geral
Equipamento de corte
Sistemas de manuseio de materiais
As vantagens incluem:
Estrutura simples
Menor custo de fabricação
Instalação e ajuste mais fáceis
Rack de dente helicoidal
As cremalheiras helicoidais proporcionam um engate mais contínuo dos dentes, resultando em:
Operação mais suave
Menor ruído
Vibração reduzida
Melhor estabilidade de movimento em velocidades mais altas
Eles são adequados para aplicações que exigem:
Maior velocidade de deslocamento
Melhor qualidade de superfície
Suavidade de movimento aprimorada
No entanto, as engrenagens helicoidais geram forças axiais. Portanto, o sistema deve considerar corretamente:
Direção da hélice do pinhão
Ângulo de hélice
Capacidade de carga
Suporte de saída do redutor de engrenagem
A seleção do módulo não deve ser baseada apenas no tamanho da máquina
O módulo de rack correto deve ser selecionado de acordo com as condições operacionais reais, incluindo:
Massa em movimento
Força de corte
Aceleração
Número do dente do pinhão
Relação de redução de engrenagem
Largura da face do rack
Um módulo muito pequeno pode causar:
Força insuficiente da raiz do dente
Vida útil reduzida
Estresse excessivo nos dentes
Um módulo muito grande pode aumentar:
Tamanho do sistema
Inércia móvel
Custo de transmissão
Efeito poligonal durante a operação
Máquinas CNC de alta-aceleração também devem considerar:
Forças inerciais
Cargas de impacto de parada de emergência
Condições de carregamento dinâmico
não apenas operação-de velocidade constante.
Precisão de rack e fabricação de superfícies dentárias
Diferentes aplicações CNC exigem diferentes níveis de precisão do rack.
Equipamento padrão de corte CNC e marcenaria
Racks usinados econômicos geralmente atendem aos requisitos de:
Escultura em madeira
Corte geral
Sistemas de transferência de materiais
CNC de precisão e aplicações de alta repetibilidade
Sistemas-de desempenho superior podem exigir:
Racks usinados com precisão
Racks de solo
Suportes dentais endurecidos
Os processos de moagem podem melhorar:
Precisão do perfil do dente
Consistência do tom
Suavidade de corrida
No entanto, a atualização da precisão do rack por si só não pode compensar problemas como:
Baixa precisão da superfície de montagem
Folga do redutor
Erros de sincronização do pórtico
Todo o sistema de movimento deve ser considerado.
Requisitos de tratamento térmico e lubrificação
O endurecimento superficial pode melhorar significativamente a resistência ao desgaste e é comumente usado para:
Aplicativos-de alta carga
Longas horas de operação
Sistemas de movimento-de alto ciclo
O tratamento adequado depende de:
Nível de carga
Vida útil necessária
Ambiente operacional
Os possíveis tratamentos incluem:
Normalizando ou condicionando
Endurecimento da superfície do dente
Materiais-de maior resistência
A lubrificação eficaz também é essencial.
Em ambientes empoeirados, como máquinas para trabalhar madeira, o excesso de graxa pode atrair:
Lascas de madeira
Partículas de poeira
Contaminantes abrasivos
As soluções recomendadas podem incluir:
Pinhões de lubrificação automática
Limpeza regular
Aplicação controlada de graxa
Sistemas de pórtico de acionamento duplo-exigem controle de sincronização
Máquinas de pórtico largo costumam usar:
Rack lateral-esquerdo e servo acionamento
Rack e servoacionamento do lado-direito
Esta configuração melhora a distribuição da força, mas introduz requisitos de sincronização.
Os fatores que afetam a precisão do pórtico incluem:
Erros de instalação do rack em ambos os lados
Diferenças de altura
Diferenças na proporção do redutor
Configurações de sincronização eletrônica
Procedimentos de localização
Durante a instalação, ambos os racks devem ser verificados quanto a:
Retidão
Altura de montagem
Alinhamento paralelo
O sistema de controle CNC também deve incluir:
Sincronização-dupla de unidades
Estratégia de controle-anti-racking
Informações recomendadas para consultas sobre racks CNC
Para uma seleção precisa do rack, forneça:
Comprimento do percurso da máquina
Massa em movimento
Velocidade máxima
Aceleração
Carga de corte ou trabalho
Requisito de dente reto ou helicoidal
Requisito de precisão
Modelo de redutor de engrenagem
Número do dente do pinhão
Comprimento da seção do rack
Padrão de furo de montagem
Método de lubrificação
Para projetos de substituição, forneça também:
Perfil final do rack
Fotos de perfil de dente
Detalhes do furo de montagem
Fotos correspondentes do pinhão
Informações completas sobre a aplicação permitem que os engenheiros recomendem uma solução de cremalheira e pinhão mais confiável.
Design integrado cria melhor desempenho de movimento CNC
Para máquinas CNC, a melhor solução não vem apenas de selecionar o rack mais caro. O desempenho confiável é alcançado através do projeto coordenado de:
Prateleira
Pinhão
Redutor de engrenagem
Motor servo
Estrutura de instalação
Sistema de controle
Tianjin OuNaiDafornece soluções de pinhão e cremalheira CNC com base em desenhos do cliente, requisitos de máquinas e necessidades de processamento personalizadas, incluindo:
Cremalheiras CNC
Pinhões correspondentes
Furos de montagem personalizados
Requisitos especiais de usinagem
Ao otimizar a precisão, a velocidade e o custo juntos, a Tianjin OuNaiDa ajuda os clientes a obter sistemas de movimento de longo-curso estáveis e eficientes.
Componentes de movimento de precisão|Capacitando a Fabricação Global Inteligente
