Виды передач для станков с ЧПУ

Передачи представляют собой специальные механизмы, предназначенные для преобразования скорости вращения, момента в различные движения с иными характеристиками. Ниже максимально подробно рассмотрены наиболее востребованные разновидности.

Передача с винтом и гайкой

Механизм содержит в своей конструкции стальной винт, наделенный метрической либо трапецеидальной резьбой, а также гайку. В устройстве преобладает использование трения скольжения. Известны такие виды:

  • строительная шпилька с гайкой;
  • шариковинтовая передача;
  • приводной винт, на котором нарезана резьба в форме равнобокой трапеции либо прямоугольника.

Строительная шпилька с гайкой

Наиболее недорогой тип, который не используется совместно с классическим станочным оборудованием. Характеризуется большой погрешностью и значительным трением, плохой прямолинейностью, слабой нагрузочной способностью, низкой износостойкостью. Вариант задействуется в специальных DIY-комплексах предназначенных для обучения специалистов, а также для минимизации итоговой стоимости станочного оборудования.

Когда принято решение воспользоваться строительной шпилькой с целью экономии финансов, рекомендуется в конструкции предусмотреть возможность ее замены на альтернативные виды, поскольку в большинстве случаев опыт эксплуатации вынуждает отказываться от бюджетного устройства.

Приводной винт, оснащенный прямоугольной либо трапецеидальной резьбой

Зачастую встречается в станках, предназначенных для обработки металла. В качестве исходного сырья для изготовления винтов используются углеродистые марки сталей. Резьба в них накатывается либо нарезается. Накатным образцам свойственны улучшенные эксплуатационные показатели, если сравнивать с нарезными экземплярами. Гайки производятся из материалов, стойко противостоящих износу, например, бронзы или тефлона. Пользуются и такими полиамидами как нейлон с капролоном.

Безошибочно рассчитанные, качественно сделанные трапецеидальные передачи чрезвычайно износостойкие. Это обусловлено тем, что трутся составные части между собой при минимальном давлении.

В качестве доказательства долговечности можно привести станочный парк советского периода, где продолжают исправно работать пары, смонтированные 30...40 лет тому назад. Конструкция допускает применение разрезных гаек, способствующих регулировке натяга посредством их сжатия. В результате появляющийся люфт легко устраняется.

К недостаткам причисляется простота создания винтов. Именно по этой причине рынок изобилует низкокачественными изделиями. Высокое трение также можно отнести к минусам, хотя считается и плюсом. Отрицательное воздействие заключается в понижении КПД, необходимости выбирать мотор помощнее. Положительным моментом является демпфирование вращательных колебаний винта, которое особенно выручает при установке шаговых двигателей. Однако эффект слабо выражен, поэтому нивелирование резонанса осуществляется иными способами.

Исходя из выше предоставленной информации, несложно сделать вывод о том, что трапецеидальные винты по-прежнему сохраняют актуальность в разнообразных станках с числовым программным управлением.

Шариковинтовая передача (ШВП)

Привод преобразует вращения в линейные перемещения с минимальной силой трения. Благодаря высокому уровню точности, долговечности, КПД представляет стандартное решение для станков с ЧПУ.

Передача с шариками позволяет подключать моторы с меньшей мощностью, если сопоставлять с аналогом из винта и гайки, поскольку в момент старта требуется прикладывать меньше усилий.

Опилки с пылью, отсутствие смазочных веществ быстрее портят ШВП направляющие для ЧПУ, чем передачу винта с гайкой. Именно поэтому необходимо обеспечивать надлежащий уровень чистоты и смазки. При попадании даже микроскопических посторонних частиц возможно подклинивание. Нередко пользуются вспомогательной защитой, изготовленной из гофрированных материалов.

ШВП и трапецеидальные винты лимитированы в зависимости от длины. Чрезмерно удлиненный винт прогибается под тяжестью собственной массы, провоцирует появление ненужных вибраций. Также узлы фиксации подвергаются ударным нагрузкам, они изнашиваются быстро, в посадочных областях образуются зазоры, которые дополнительно усиливают вибрации, негативно сказываются на итоговом качестве готовой продукции.

Зубчатая передача

Состоит из трех звеньев, позволяет передавать мощность посредством использования вращения. Один элемент не двигается, объединяет воедино два других подвижных звена в виде колес с зубьями, которые и образуют зубчатую пару зацепления. Распространены следующие виды:

  • ременная передача;
  • зубчатая рейка из стали.

Ременная передача

Вес движимой части должен быть небольшим. Зубчатый ремень натягивается вдоль осевой линии, его торцы фиксируются специализированными пластинами. Шкив с зубцами монтируется прямо на вал мотора, зафиксированного на подвижном фрагменте-портале. Благодаря натяжным роликам, он отлично обхватывается ремнем.

Армируются приводные ремни стекловолоконным либо стальным кордом, однако они все равно постепенно растягиваются. Чем больше длина ремня, тем значительнее он тянется, провоцируя снижение точности, частоты своих колебаний.

Высокоскоростные перемещения осей могут сопровождаться появлением резонанса. Если его нет, ременная передача обеспечивает мягкость движения.

Эффективность механизма не снижается из-за пылевых песчинок, стружки. Этим он выгодно отличается от ШВП. Люфт устраняется натягиванием ремня. Передачей пользуются в то случае, когда не требуется высокая точность, портал весит немного, минимальна нагрузка на рабочий инструментарий.

Стальная зубчатая рейка

Преобразует вращение ведущей шестерни в возвратно-поступательные движения. Встречается в разнообразных широкоформатных станках, если ШВП нельзя задействовать из-за прогиба винта. Также используется, когда необходимо высокоскоростное перемещение.

Передачи могут соответствовать классу точности C5, C7 (длина фрагментов не бывает больше метра) либо C8. Пыль со стружкой не ухудшают работоспособность зубчатой рейки, не растягивается как ремень. При размещении шестерни прямо на двигательном валу передача начинает лязгать, создается вибрация. Совпадение вибраций с резонансом шагового мотора легко портит заготовки.

Для избегания брака между мотором и передачей ставится ременной редуктор. Его роль сводится к демпфирующей функции. Можно задействовать и планетарный редуктор. В этом случае шаговый мотор будет функционировать на высоких скоростях, на которых резонанс практически не проявляется.

Рекомендуемые товары