Зубчатые рейки в составе станков ЧПУ

Для чего нужна зубчатая рейка на станках с ЧПУ

Главная задача систем реечно-зубчатой передачи – преобразование вращательного движения шестерни в возвратно-поступательное движение самой рейки. В зависимости от формы зубцов рейки бывают прямо- и косозубые. В большинстве случаев для станков с ЧПУ применяются системы с косыми зубьями, обладающие повышенной мощностью и способные работать на высоких скоростях в условиях повышенного трения.

Чаще всего такие системы применяются в промышленных роботах, прецизионных и станках ЧПУ с протяженностью перемещения рабочего инструмента до 3-х метров и более. При необходимости длину рейки можно увеличивать с помощью специальных добавочных элементов.

Главные плюсы реечно-зубчатых передач:

• высокая точность, минимальная погрешность перемещения;
• отсутствие люфтов;
• высокая скорость движения детали;
• тихая работа;
• ударопрочность, стойкость к механическим повреждениям;
• долговечность;
• легкость в уходе.

С помощью механизма прижима шестерни шагового двигателя к зубчатой рейке в плазморезе создается плотное прилегание зубьев, обеспечивающее идеальное сцепление. Благодаря минимальным зазорам деталь движется очень плавно и равномерно, что особенно важно при выполнении сложных операций, требующих повышенной точности.

Какие функции выполняют зубчатые рейки ЧПУ

Для чего служит механизм зубчатой рейки, основные функции:

1. Плавное перемещение обрабатываемой детали по заданным осям X, Y, Z (длине, ширине, высоте).
2. Управление скоростью и силой движения.
3. Контроль за стабильностью перемещения и изменением направления.
4. Автоматическое выравнивание, центровка зубьев, точность позиционирования.

За счет высоких скоростей и стабильности линейного перемещения существенно повышается производительность и качество резки.

Как правильно подобрать зубчатую передачу

При выборе рейки-шестерни необходимо учитывать ряд важных факторов:

1. Модуль зацепления – отношение диаметра делительной окружности к числу зубьев (m=d: z).
2. Количество зубьев.
3. Тип рейки – с прямым или круглым сечением в разрезе.
4. Шаг рейки – расстояние между зубцами (сюда входит ширина зуба + ширина впадины).
5. Делительный диаметр (d окружности, делящей зуб пополам).
6. Диаметр посадочного места по центру колеса для установки на вал. От этого параметра зависит, правильность посадки и надежность зубчатого зацепления.
7. Материал. Чаще всего это инструментальная легированная сталь, обеспечивающая необходимую износостойкость.
8. Тип зубьев, с прямым либо косым зубом.
9. Точность позиционирования – перемещение детали в заданное положение, что особенно актуально для станков с ЧПУ, обеспечивающих высокую точность мехобработки.

Немаловажное значение также имеет чувствительность к загрязнениям и прочим условиям, в которых работает оборудование.

К чему приводит сильное загрязнение в механизме зубчатой рейки

Несмотря на то, что зубчатые рейки и шестерни станков с ЧПУ изготовлены из высокопрочных твердых сплавов, выдерживающих экстремальные температуры, влажность, воздействие агрессивных сред и прочие нагрузки, они тоже нуждаются в регулярном обслуживании и чистке.

В ходе эксплуатации на рабочих поверхностях скапливаются загрязнения, негативно влияющие не только на качество резки, но и на целостность механизмов:

• пыль, пропитанная остатками смазки;
• мелкие частицы металлической стружки;
• абразивы;
• песок и пр.

Чтобы реечная передача работала без сбоев и преждевременного выхода из строя, необходимо регулярно осматривать точки зацеплений, очищать от грязи, наносить смазку, ремонтировать узлы и детали. Замена изношенных деталей со сломанными зубьями на новые запчасти поможет избежать серьезных поломок и сократить расходы на капитальный ремонт.

Совет: При подборе смазочных материалов для обработки реечно-зубчатых передач отдавайте предпочтение специализированным сухим смазкам. Средство из аэрозольного баллончика наносится на зубья, после чего на них остается тонкий слой высокодисперсного порошка, обеспечивающего надежную защиту от коррозии и износа.