บอลสกรูในเครื่อง CNC คืออะไร? คู่มือเริ่มต้นฉบับสมบูรณ์

ในกรณีเครื่องกัด CNC เครื่องหนึ่ง แกน X และ Y แสดงตำแหน่งที่ไม่สอดคล้องกัน โดยมีข้อผิดพลาดเกิดขึ้นประมาณ0.08 มม. หลังจากเปลี่ยนลีดสกรูที่สึกแล้วด้วยชุดบอลสกรูกราวด์เกรด C5และ-จัดแนวระบบการเคลื่อนที่เชิงเส้นใหม่ ความสามารถในการทำซ้ำได้รับการปรับปรุงเป็นรอบๆ0.01 มม. นี่แสดงให้เห็นว่าเหตุใดบอลสกรูจึงเป็นหนึ่งในองค์ประกอบสำคัญในความแม่นยำของเครื่องจักร CNC

บอลสกรูในเครื่อง CNC คืออะไร?

บอลสกรูในเครื่อง CNC เป็นอุปกรณ์ทางกลที่ใช้เพลาสกรู น็อตบอล และลูกบอลหมุนเวียนเพื่อแปลงการเคลื่อนที่แบบหมุนให้เป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้น เมื่อมอเตอร์หมุนเพลาสกรู บอลนัทจะเคลื่อนที่ไปตามเพลาและขับเคลื่อนแกน CNC ไปข้างหน้าหรือข้างหลัง

กล่าวง่ายๆ ก็คือ มอเตอร์จะให้การหมุน สกรูจะแปลงการหมุนนั้นเป็นการเคลื่อนที่ของเส้นตรง- และแกน CNC จะเคลื่อนที่ตามเส้นทางเครื่องมือที่ตั้งโปรแกรมไว้

เนื่องจากการเคลื่อนที่จะขึ้นอยู่กับหน้าสัมผัสแบบกลิ้งแทนที่จะเป็นหน้าสัมผัสแบบเลื่อน บอลสกรูจึงสามารถให้ประสิทธิภาพสูง แรงเสียดทานต่ำ การเคลื่อนไหวที่ราบรื่น และความแม่นยำในการวางตำแหน่งที่ดี

1605 บอลสกรูสำหรับเครื่อง CNC Linear Motion

เหตุใดเครื่อง CNC จึงใช้บอลสกรูแทนลีดสกรู

ลีดสกรูจะเคลื่อนที่ผ่านการเสียดสีแบบเลื่อนระหว่างสกรูและน็อต โครงสร้างนี้สามารถใช้ได้กับเครื่องจักรที่เรียบง่าย -ที่ความเร็วต่ำ หรือ- ต้นทุนต่ำ แต่แรงเสียดทานจากการเลื่อนอาจทำให้เกิดการสึกหรอ ความร้อน และฟันเฟืองที่มากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป

เครื่องจักร CNC ต้องการการเคลื่อนที่ของฟีดที่มั่นคง ฟันเฟืองต่ำ ตำแหน่งที่ทำซ้ำได้ และการเคลื่อนไหวที่เชื่อถือได้ภายใต้สภาวะการตัด บอลสกรูเหมาะสมกับความต้องการเหล่านี้มากกว่าเนื่องจากลูกกลิ้งลดแรงเสียดทานและปรับปรุงประสิทธิภาพการส่งผ่าน

ในการใช้งาน CNC หลายประเภท ประสิทธิภาพของบอลสกรูสามารถเข้าถึงได้90–95%ซึ่งช่วยให้มอเตอร์ขับเคลื่อนแกนโดยสูญเสียพลังงานน้อยลงเมื่อเทียบกับระบบสกรูเลื่อนแบบเดิม

ส่วนประกอบหลักของระบบบอลสกรู CNC

ระบบบอลสกรู CNC ไม่ใช่แค่เพลาสกรูและน็อตเท่านั้น นอกจากนี้ยังรวมถึงลูกบอลหมุนเวียน ระบบส่งคืน แบริ่งรองรับ คัปปลิ้ง การหล่อลื่น และโครงสร้างเครื่องจักรรอบๆ

บอลสกรูทำงานอย่างไรในเครื่อง CNC

หลักการทำงานเป็นแบบกลิ้งแทนการเลื่อน มอเตอร์หมุนเพลาสกรู และร่องเกลียวจะควบคุมลูกกลิ้งระหว่างเพลาสกรูและน็อต น็อตจะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงและขับเคลื่อนแกน CNC

ลูกบอลไม่ได้หมุนเพียงครั้งเดียวแล้วหยุด พวกมันกลับอย่างต่อเนื่องผ่านระบบคืนบอลภายในน็อต การหมุนเวียนที่ต่อเนื่องนี้ช่วยให้สามารถเคลื่อนที่เชิงเส้นได้อย่างราบรื่นตลอดรอบการตัด CNC ซ้ำๆ

บอลสกรูส่วนใหญ่จะส่งแรงตามแนวแกน ในเครื่องจักร CNC โหลดในแนวรัศมีและโหลดด้านข้างโดยปกติควรได้รับการรองรับด้วยรางนำเชิงเส้น บล็อกนำ หรือโครงสร้างแบริ่ง การแยกนี้ช่วยให้บอลสกรูมุ่งเน้นไปที่การเคลื่อนที่ของฟีดที่แม่นยำ ในขณะที่ระบบนำทางรองรับแรงตัดและความแข็งแกร่งของเครื่องจักร

ข้อดีของบอลสกรูในเครื่องจักร CNC

บอลสกรูถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องจักร CNC เนื่องจากเป็นไปตามข้อกำหนดด้านการเคลื่อนไหวที่สำคัญหลายประการในเวลาเดียวกัน ได้แก่ ประสิทธิภาพ ความแม่นยำ ความสามารถในการทำซ้ำ ความเรียบ และความเสถียรของโหลด

1. ประสิทธิภาพสูง

แรงเสียดทานจากการกลิ้งต้องใช้แรงบิดน้อยกว่าแรงเสียดทานจากการเลื่อน ช่วยให้เครื่อง CNC เคลื่อนที่ฟีดได้นุ่มนวลขึ้นและเร่งความเร็วได้ดีขึ้นโดยสูญเสียพลังงานน้อยลง

2. ฟันเฟืองล่าง

ด้วยพรีโหลดที่เหมาะสม บอลสกรู CNC สามารถลดระยะห่างตามแนวแกนและปรับปรุงความสามารถในการทำซ้ำได้ นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการตัดขอบ การเจาะรู การเจาะ การแกะสลัก และการตัดเฉือนซ้ำๆ

3. ความแม่นยำของตำแหน่งที่ดีขึ้น

เครื่องจักร CNC ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ของแกนที่ถูกควบคุม บอลสกรูที่เลือกและติดตั้งอย่างเหมาะสมช่วยให้เครื่องไปถึงตำแหน่งที่ตั้งโปรแกรมไว้ได้สม่ำเสมอยิ่งขึ้น

4. การเคลื่อนไหวของฟีดที่เสถียร

กลไกการกลิ้งช่วยลดปัญหาการติด-การลื่น ช่วยให้การเคลื่อนไหวราบรื่นขึ้นในระหว่างการตัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อแกนเปลี่ยนทิศทางหรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ำ

5. อายุการใช้งานยาวนาน

แรงเสียดทานที่ลดลงมักจะหมายถึงการสึกหรอน้อยลงและความร้อนน้อยลง ด้วยการหล่อลื่น การจัดตำแหน่ง และการป้องกันที่ถูกต้อง บอลสกรูสามารถรักษาการเคลื่อนที่ของแกน CNC ได้อย่างมั่นคงเป็นเวลานาน

ประเภทของบอลสกรูที่ใช้ในเครื่องจักร CNC

เครื่องจักร CNC แต่ละเครื่องต้องใช้บอลสกรูประเภทต่างๆ ตัวเลือกที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับความแม่นยำของตำแหน่ง น้ำหนักบรรทุก ขนาดเครื่องจักร ความเร็ว งบประมาณ และสภาพแวดล้อมในการทำงาน

ตำแหน่งที่ใช้บอลสกรูในเครื่องจักร CNC

บอลสกรูมักใช้กับแกนการเคลื่อนที่หลักของเครื่องจักร CNC แต่ละแกนมีข้อกำหนดในการรับน้ำหนักและการเคลื่อนที่ที่แตกต่างกัน

คำแนะนำพื้นฐาน: วิธีเลือกบอลสกรูสำหรับเครื่อง CNC

การเลือกบอลสกรูสำหรับเครื่องจักร CNC ไม่จำเป็นต้องเริ่มต้นด้วยการคำนวณที่ซับซ้อน สำหรับการสื่อสารในช่วงแรก ผู้ซื้อสามารถยืนยันปัจจัยพื้นฐานหลายประการได้ก่อน

การอ้างอิงบอลสกรู CNC DLY

อุปกรณ์ DLYบอลสกรูรีด C7และบอลสกรูกราวด์ C5สำหรับเครื่องจักร CNC อุปกรณ์อัตโนมัติ เครื่องแกะสลัก เครื่องจักรงานไม้ และระบบกำหนดตำแหน่งที่แม่นยำ

วัสดุเพลาบอลสกรู DLY คือS55Cและวัสดุบอลนัทคือ20CrMo. สำหรับการใช้งาน CNC ควรยืนยันเส้นผ่านศูนย์กลางของสกรู ลีด เกรดความแม่นยำ ประเภทน็อต การตัดเฉือนส่วนท้าย หน่วยรองรับ และเงื่อนไขการติดตั้งร่วมกัน

สำหรับระบบการเคลื่อนที่ CNC ที่สมบูรณ์ ควรตรวจสอบบอลสกรูพร้อมกับรางนำเชิงเส้น บล็อกนำ คัปปลิ้ง มอเตอร์ โครงเครื่องจักร การหล่อลื่น และสภาวะการป้องกัน

บทสรุป

A บอลสกรูในเครื่อง CNCเป็นหนึ่งในองค์ประกอบสำคัญที่แปลงการหมุนของมอเตอร์ให้เป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้นที่แม่นยำ ส่งผลโดยตรงต่อการเคลื่อนที่ของฟีด ความแม่นยำของตำแหน่ง ความสามารถในการทำซ้ำ และ-ความเสถียรในการตัดในระยะยาว

เมื่อเปรียบเทียบกับลีดสกรู บอลสกรูใช้หน้าสัมผัสแบบกลิ้ง ซึ่งให้ประสิทธิภาพที่สูงกว่า แรงเสียดทานต่ำกว่า การทำซ้ำที่ดีกว่า และอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่าในระบบการเคลื่อนที่ของ CNC

สำหรับการเลือกเครื่องจักร CNC บอลสกรูควรจับคู่กับน้ำหนักของเครื่องจักร ทิศทางของแกน ความยาวการเคลื่อนที่ ความเร็ว เกรดความแม่นยำ พรีโหลด หน่วยรองรับ และโครงสร้างการติดตั้ง