CNC işleme merkezlerinde kaç çeşit kılavuz ray bulunduğunu biliyor musunuz?

“CNC İşleme Merkezleri için Kılavuz Ray Tiplerinin Ayrıntılı Açıklaması”

Modern üretimde CNC işleme merkezleri hayati bir rol oynar. Bir işleme merkezinin temel bileşenlerinden biri olan kılavuz ray, işleme merkezinin doğruluğunu, stabilitesini ve verimliliğini doğrudan etkiler. CNC işleme merkezi üreticileri, işleme merkezleri için çeşitli kılavuz ray türlerini ayrıntılı olarak tanıtacaktır.

 

I. Hareket Yörüngesine Göre Sınıflandırma

 

  1. Doğrusal Hareket Kılavuz Rayı
    Doğrusal hareket kılavuz rayı, işleme merkezlerinde en yaygın kullanılan kılavuz rayı türüdür. Hareketli parçaların düz bir çizgide hassas bir şekilde hareket etmesini sağlar. Doğrusal hareket kılavuz rayları, basit yapı, kolay üretim ve kolay doğruluk garantisi gibi avantajlara sahiptir. İşleme merkezinin X ekseni, Y ekseni ve Z ekseni gibi her ekseninde genellikle doğrusal hareket kılavuz rayları kullanılır.
    Doğrusal hareket kılavuz raylarının doğruluğu ve performansı, kılavuz rayların malzemesine, üretim sürecine ve montaj doğruluğuna bağlıdır. Yüksek kaliteli doğrusal hareket kılavuz rayları, yüksek hızlı hareket ve ağır yük koşulları altında işleme merkezinin istikrarlı doğruluğunu ve güvenilirliğini sağlayabilir.
  2. Dairesel Hareket Kılavuz Rayı
    Dairesel hareketli kılavuz raylar, esas olarak işleme merkezlerinin veya dairesel hareket gerektiren bileşenlerin dönen şaftları için kullanılır. Dairesel hareketli kılavuz rayların tasarımı ve üretimi nispeten karmaşıktır ve dairesel hareketin özelliği nedeniyle merkezkaç kuvveti ve sürtünme gibi faktörlerin dikkate alınması gerekir.
    Dairesel hareketli kılavuz raylar, dönme hareketinin düzgünlüğünü ve doğruluğunu sağlamak için genellikle yüksek hassasiyetli bilyalı veya makaralı rulmanlar kullanır. Bazı yüksek hassasiyetli işleme merkezlerinde, dönen şaftın doğruluğunu ve stabilitesini daha da artırmak için hidrostatik dairesel hareketli kılavuz raylar da kullanılır.

 

II. Çalışma Niteliğine Göre Sınıflandırma

 

  1. Ana Hareket Kılavuz Rayı
    Ana hareket kılavuz rayı, işleme merkezindeki takımın veya iş parçasının ana hareketini gerçekleştirmekten sorumlu kılavuz rayıdır. Ana hareket kılavuz rayının hassasiyeti ve performansı, işleme merkezinin işleme hassasiyeti ve verimliliği üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
    İşleme merkezlerinde, ana hareket kılavuz rayları için genellikle yüksek hassasiyetli yuvarlanan kılavuz raylar veya hidrostatik kılavuz raylar kullanılır. Bu kılavuz raylar, yüksek hız, yüksek hassasiyet ve yüksek rijitlik gibi özelliklere sahiptir ve yüksek hızlı kesme ve ağır yük işleme koşullarında işleme merkezlerinin gereksinimlerini karşılayabilir.
  2. Besleme Hareketi Kılavuz Rayı
    Besleme hareketi kılavuz rayı, işleme merkezindeki takımın veya iş parçasının besleme hareketini gerçekleştirmekten sorumlu kılavuz rayıdır. Besleme hareketi kılavuz rayının hassasiyeti ve stabilitesi, işleme merkezinin işleme hassasiyetini ve yüzey kalitesini doğrudan etkiler.
    Besleme hareketi kılavuz rayları genellikle kayar kılavuz raylar, yuvarlanan kılavuz raylar veya hidrostatik kılavuz raylar kullanır. Bunlar arasında yuvarlanan kılavuz raylar ve hidrostatik kılavuz raylar daha yüksek hassasiyet ve stabiliteye sahiptir ve yüksek hassasiyetli işleme merkezleri için uygundur; kayar kılavuz raylar ise basit yapı ve düşük maliyet avantajlarına sahiptir ve bazı orta ve düşük hassasiyetli işleme merkezleri için uygundur.
  3. Ayar Kılavuz Rayı
    Ayar kılavuz rayı, işleme merkezinde takımın veya iş parçasının konumunu ayarlamak için kullanılan kılavuz raydır. Ayar kılavuz rayının hassasiyeti ve esnekliği, işleme merkezinin işleme hassasiyeti ve kullanım kolaylığı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
    Ayar kılavuz rayları genellikle kayan kılavuz raylar veya yuvarlanan kılavuz raylar kullanır. Bu kılavuz raylar, düşük sürtünme katsayısına ve yüksek hassasiyete sahiptir ve takım veya iş parçasının hassas ayarını kolayca gerçekleştirebilir.

 

III. Temas Yüzeyinin Sürtünme Yapısına Göre Sınıflandırma

 

  1. Kayar Kılavuz Ray
    (1) Geleneksel Kayar Kılavuz Ray
    Geleneksel dökme demir-dökme demir ve dökme demir-söndürülmüş çelik kılavuz rayları, basit yapı, kolay üretim, iyi rijitlik ve yüksek titreşim direnci gibi avantajlara sahiptir. Ancak, bu tür kılavuz rayların büyük statik sürtünme katsayısı ve hızla değişen dinamik sürtünme katsayısı gibi dezavantajları vardır ve bu da büyük sürtünme kayıplarına neden olur. Düşük hızlarda (1-60 mm/dak), sürünme olayları meydana gelebilir ve bu da hareketli parçaların konumlandırma hassasiyetini azaltır. Bu nedenle, ekonomik CNC takım tezgahları dışında, geleneksel kayar kılavuz raylar artık diğer CNC takım tezgahlarında kullanılmamaktadır.
    (2) Plastik Kaplamalı Kayar Kılavuz Ray
    Günümüzde çoğu CNC takım tezgahı, plastik kaplı kılavuz rayları kullanmaktadır; yani, hareketli kılavuz rayının sürtünme yüzeyine plastik ve diğer kimyasal malzemelerden oluşan plastik filmli yumuşak bir kayış yapıştırılmıştır. Kılavuz ray plastikleri genellikle iki türe ayrılır: Teflon kılavuz ray yumuşak kayışı ve epoksi aşınmaya dayanıklı kılavuz ray kaplaması.
    Plastik kaplı kayar kılavuz rayların özellikleri şunlardır:

    • İyi sürtünme özellikleri: Plastik kaplı kılavuz rayının plastik film yumuşak kayışı düşük sürtünme katsayısına sahiptir, bu da hareketli parçaların sürtünme direncini azaltabilir ve hareketin düzgünlüğünü artırabilir.
    • İyi aşınma direnci: Plastik film yumuşak kayış iyi aşınma direncine sahiptir ve kılavuz rayının hizmet ömrünü uzatabilir.
    • Kararlı hareket: Plastik kaplı kılavuz rayın sürtünme katsayısı kararlıdır ve hızla değişmez. Bu nedenle hareket kararlıdır ve sürünme olayları kolayca meydana gelmez.
    • İyi titreşim sönümlemesi: Plastik film yumuşak kayışı belirli bir esnekliğe sahiptir ve hareketli parçaların titreşimini emebilir ve işleme merkezinin işleme hassasiyetini artırabilir.
    • İyi üretilebilirlik: Plastik kaplı kılavuz rayların üretim süreci nispeten basittir, maliyeti düşüktür ve montajı ve bakımı kolaydır.
  2. Yuvarlanan Kılavuz Ray
    (1) Çalışma Prensibi
    Yuvarlanan kılavuz raylar, bilyeler, makaralar ve iğneler gibi yuvarlanan elemanları kılavuz ray yüzeyleri arasına yerleştirerek kılavuz ray yüzeyleri arasındaki kayma sürtünmesini yuvarlanma sürtünmesine dönüştürür. Bu sürtünme yöntemi, sürtünme direncini büyük ölçüde azaltır ve hareketin hassasiyetini ve doğruluğunu artırır.
    (2) Avantajlar

    • Yüksek hassasiyet: Yuvarlanan kılavuz rayların dinamik sürtünme katsayısı ile statik sürtünme katsayısı arasındaki fark çok küçüktür, bu nedenle hareket stabildir ve düşük hızlarda hareket ederken sürünme olayının meydana gelmesi kolay değildir.
    • Yüksek konumlandırma hassasiyeti: Yuvarlanan kılavuz rayların tekrar konumlandırma hassasiyeti 0,2 µm'ye ulaşabilir ve bu da yüksek hassasiyetli işleme merkezlerinin gereksinimlerini karşılayabilir.
    • Düşük sürtünme direnci: Yuvarlanma elemanlarının yuvarlanma sürtünme katsayısı, kayma sürtünme katsayısından çok daha küçüktür, bu da hareketli parçaların hareketini daha hafif hale getirir ve tahrik gücü tüketimini azaltır.
    • Küçük aşınma, iyi doğruluk tutma ve uzun hizmet ömrü: Yuvarlanan elemanlar ile kılavuz ray yüzeyleri arasındaki temas alanı küçüktür, az aşınma vardır ve uzun süre yüksek doğruluğu koruyabilir.
      (3) Dezavantajlar
      Yuvarlanan kılavuz raylar, düşük titreşim direncine ve yüksek koruma gereksinimlerine sahiptir. İşleme sürecinde titreşim, yuvarlanan elemanların hareket hassasiyetini etkileyerek işleme merkezinin işleme hassasiyetini azaltır. Ayrıca, yuvarlanan kılavuz raylar, toz, talaş ve diğer yabancı maddelerin kılavuz ray yüzeyine girerek yuvarlanan elemanlara ve kılavuz raylara zarar vermesini önlemek için iyi koruma önlemleri gerektirir.
      (4) Uygulama Durumları
      Yuvarlanan kılavuz raylar, özellikle takım tezgahlarının çalışma parçalarının düzgün hareket, hassas hareket ve yüksek konumlandırma hassasiyeti gerektirdiği durumlar için uygundur. Bu nedenle yuvarlanan kılavuz raylar, CNC takım tezgahlarında yaygın olarak kullanılır.
  3. Hidrostatik Kılavuz Ray
    (1) Sıvı Hidrostatik Kılavuz Rayı

    • Çalışma Prensibi
      Sıvı hidrostatik kılavuz rayının iki kılavuz ray çalışma yüzeyi arasında bir yağ haznesi bulunur. Belirli bir basınçla yağlama yağı uygulandıktan sonra, hidrostatik bir yağ filmi oluşturulabilir ve kılavuz rayının çalışma yüzeyi, aşınma olmadan saf sıvı sürtünmesi ile yüksek hassasiyette tutulur.
    • Avantajları
      • Yüksek doğruluk: Sıvı hidrostatik kılavuz rayları son derece yüksek doğruluk sağlayabilir ve yüksek hızlı hareket ve ağır yük koşulları altında işleme merkezinin istikrarlı doğruluğunu garanti edebilir.
      • Düşük sürtünme katsayısı: Saf sıvı sürtünmesi, sürtünme katsayısını son derece düşük hale getirir ve sürüş gücü tüketimini büyük ölçüde azaltır.
      • Düşük hızlarda sürünme yok: Sıvı hidrostatik kılavuz raylar düşük hızlarda bile sürünme olayı göstermez ve hareketin akıcılığını sağlar.
      • Büyük taşıma kapasitesi ve iyi sertlik: Hidrostatik yağ filmi büyük yüklere dayanabilir, işleme merkezinin taşıma kapasitesini ve sertliğini artırır.
      • Yağ, titreşim emme etkisine ve iyi titreşim direncine sahiptir: Yağ, titreşimi emebilir ve işleme sırasında titreşimin işleme hassasiyeti üzerindeki etkisini azaltabilir.
    • Dezavantajları
      Sıvı hidrostatik kılavuz raylarının yapısı karmaşıktır, bir yağ besleme sistemi gerektirir ve yağın temizliğinin yüksek olması gerekir. Bu durum, üretim ve bakım maliyetlerini artırır.
    • Sınıflandırma
      İşleme merkezleri için sıvı hidrostatik kılavuz rayları iki ana kategoriye ayrılabilir: açık tip ve kapalı tip. Açık bir sıvı hidrostatik kılavuz rayının yağ haznesi, dış dünyaya doğrudan bağlıdır ve basit bir yapıya sahip olmasına rağmen dış kirlenmeye açıktır; kapalı bir sıvı hidrostatik kılavuz rayının yağ haznesi ise kapalıdır ve yağ, yüksek temizlik sağlayan ancak karmaşık bir yapıya sahip olan geri dönüştürülerek kullanıma sunulur.
      (2) Gaz Hidrostatik Kılavuz Rayı
    • Çalışma Prensibi
      Hava hidrostatik kılavuz rayının iki kılavuz ray çalışma yüzeyi arasına belirli bir basınçta gaz verildikten sonra, CNC delme makinesinin iki kılavuz ray yüzeyi eşit şekilde ayrılarak yüksek hassasiyette hareket elde edilir ve hidrostatik hava filmi oluşturulabilir.
    • Avantajları
      • Küçük sürtünme katsayısı: Gazın sürtünme katsayısı son derece küçüktür, bu da hareketli parçaların hareketini daha hafif hale getirir.
      • Isınma ve deformasyona neden olması kolay değildir: Sürtünme katsayısının küçük olması nedeniyle daha az ısı oluşur ve kılavuz rayının ısınması ve deformasyonuna neden olması kolay değildir.
    • Dezavantajları
      • Küçük taşıma kapasitesi: Gazlı hidrostatik kılavuz rayların taşıma kapasitesi nispeten küçüktür ve genellikle küçük yüklerin olduğu durumlarda kullanılır.
      • Hava basıncındaki dalgalanmalar doğruluğu etkiler: Hava basıncındaki dalgalanmalar hava filminde değişikliklere neden olur ve bu da kılavuz rayının doğruluğunu etkiler.
      • Toz önlemeye dikkat edilmelidir: Hava kılavuz ray yüzeyine düşen toz, kılavuz ray yüzeyinde hasara neden olur, bu nedenle etkili toz önleme tedbirleri alınmalıdır.

 

Sonuç olarak, CNC işleme merkezleri için çeşitli kılavuz ray tipleri mevcuttur ve her kılavuz rayın kendine özgü avantajları ve uygulama alanları vardır. Bir işleme merkezi için kılavuz ray seçerken, işleme merkezinin özel gereksinimlerine ve kullanım ortamına göre, kılavuz rayın hassasiyeti, hızı, taşıma kapasitesi ve titreşim direnci gibi faktörler kapsamlı bir şekilde dikkate alınmalı ve işleme merkezinin performansını ve işleme kalitesini garanti altına alacak en uygun kılavuz ray tipi seçilmelidir.