4.7 Bố trí lắp đặt | SCHNEEBERGER Sổ tay ứng dụng

4.7.1 Tiêu chí lựa chọn

Phương pháp lắp đặt mô tả hướng và cách bố trí các thanh dẫn hướng riêng lẻ trong hệ thống dẫn hướng. Cần xem xét các tiêu chí khác nhau khi lựa chọn biến thể lắp đặt, bao gồm:

Loại ứng dụng
Lực và mô-men phát sinh
Yêu cầu độ chính xác
Yêu cầu độ cứng vững
Điều kiện vận hành, ví dụ mức độ nhiễm bẩn
Loại bôi trơn
Không gian lắp đặt có sẵn
Khối lượng công việc lắp ráp
Xem xét các thay đổi nhiệt độ xảy ra trong các bộ phận và các lực bổ sung liên quan
Xem xét các kết nối vít được sử dụng trên trục
Xem xét các thiết bị bảo vệ chống rơi bổ sung cho các trục treo

Về cơ bản, các thanh dẫn hướng nên được bố trí sao cho các lực phát sinh được phân bổ đều nhất có thể lên các bàn trượt và tải trọng chính tác động theo hướng kéo/nén. Ưu điểm của điều này là các lực được hấp thu trực tiếp bởi các thanh dẫn hướng và có thể được truyền đến kết cấu xung quanh qua các vít kẹp chặt. Lực ngang cao trong một số trường hợp dẫn đến mô-men tác dụng lên thanh dẫn hướng và chỉ có thể được truyền từ các bề mặt định vị bổ sung trong kết cấu kết nối, điều này phát sinh chi phí thêm.

Về mặt bôi trơn và bảo vệ thanh dẫn hướng, nên ưu tiên các thanh dẫn hướng bố trí nằm ngang hoặc thẳng đứng thay vì các cách bố trí khác. Về lắp đặt và độ chính xác của thanh dẫn hướng, khuyến nghị bố trí tất cả các thanh dẫn hướng chỉ trên một mặt phẳng.

4.7.2 Biến thể lắp đặt

Dưới đây liệt kê một số phương pháp lắp đặt điển hình cùng các đặc tính và đặc điểm tương ứng.

Trong hầu hết các ví dụ, cấu hình hai thanh dẫn hướng với hai bàn trượt mỗi thanh là phổ biến nhất, vì cấu hình này được sử dụng rộng rãi nhất trong các ứng dụng thực tế. Hướng vít và phương pháp kẹp chặt ngang cho thanh dẫn hướng và bàn trượt không được đưa vào các ví dụ. Các chủ đề này được mô tả chi tiết hơn trong các mục sau: Mục 4.11 - Kẹp chặt thanh dẫn hướng, Mục 4.13 - Kẹp chặt bàn trượt và Mục 4.14 - Cấu hình kết cấu kết nối.

Cấu hình 1: Cấu hình đơn ray

Một thanh dẫn hướng với một hoặc hai bàn trượt
Lắp đặt nằm ngang
Khả năng tải mô-men tối thiểu M_a
Phù hợp cho trục thủ công và trục phụ tải thấp
Điều chỉnh căn chỉnh đơn giản
Khả năng hấp thu lực ngang cao tại bề mặt định vị (1)
Khả năng hấp thu lực ngang thấp tại bề mặt định vị đối diện (2)

Cấu hình 2: Cấu hình hai ray tiêu chuẩn

Hai thanh dẫn hướng, mỗi thanh có hai bàn trượt
Lắp đặt nằm ngang
Lắp đặt đơn giản
Cấp chính xác cao
Phù hợp cho các loại trục khác nhau, cột di chuyển
Căn chỉnh đơn giản bằng thanh ray tham chiếu (1)
Khả năng tải mô-men cao M_a

Cấu hình 3: Lắp đặt nghiêng (45°)

Lắp đặt nghiêng, ví dụ nghiêng 45° quanh trục dọc
Khả năng hấp thu lực cao theo hướng góc nghiêng
Bôi trơn dầu cần xử lý riêng
Thanh dẫn hướng dễ tích tụ bụi bẩn (sử dụng tấm che khi cần)
Phù hợp cho máy tiện giường nghiêng
Tích tụ bụi bẩn và dung dịch làm mát ở rãnh trên:
Cần tấm che đặc biệt
Cần cung cấp lỗ/rãnh thoát nước

Cấu hình 4: Lắp đặt treo (Gắn tường 90°)

Lắp đặt treo, nghiêng 90° (lắp ráp tường)
Khả năng hấp thu lực ngang cao
Bôi trơn dầu cần xử lý riêng
Thanh dẫn hướng dễ tích tụ bụi bẩn
Phù hợp cho máy tiện, rãnh trượt bên của trung tâm gia công
Tích tụ bụi bẩn và dung dịch làm mát ở rãnh trên:
Cần tấm che đặc biệt
Cần cung cấp lỗ/rãnh thoát nước

Cấu hình 5: Cấu hình thanh dẫn hướng lệch 90°

Lắp đặt nằm ngang, thanh dẫn hướng lệch 90°
Độ cứng vững mô-men cao
Điều chỉnh lắp đặt chính xác
Phù hợp cho rãnh trượt bên của máy công cụ kiểu cổng
Yêu cầu độ chính xác nghiêm ngặt cho bề mặt định vị

Cấu hình 6: Lắp đặt đảo ngược (Trục treo)

Lắp đặt xoay 180°, trục treo
Độ cứng vững giảm do tải kéo
Bàn trượt dễ tích tụ bụi bẩn
Cần hệ số an toàn tĩnh cao hơn
Bắt buộc cung cấp bảo vệ chống rơi
Cần tính toán lại tải vít

Cấu hình 7: Cấu hình đa ray song song

Lắp đặt nằm ngang
Nhiều thanh dẫn hướng song song, mỗi thanh có ba hoặc nhiều hơn bàn trượt
(Chiều cao bàn trượt phải được duy trì trong phạm vi dung sai nhỏ)
Khả năng hấp thu lực thẳng đứng và độ cứng vững cao
Phù hợp cho bàn làm việc máy công cụ chịu lực rất cao
Cần khoảng cách lớn giữa các thanh dẫn hướng ngoài
Cần tấm đỡ để ngăn ngừa võng

Cấu hình 8: Thanh dẫn hướng xoay 180° (Bàn trượt cố định)

Thanh dẫn hướng xoay 180°, bàn trượt được kẹp chặt
Lắp đặt nằm ngang (thanh dẫn hướng kéo dài vào buồng gia công, có thể bị phoi cắt làm hỏng. Giải pháp: bề mặt thanh dẫn hướng được tôi cứng)
Phù hợp cho trục công-xon và dầm đỡ
Phù hợp cho máy phay/khoan nằm ngang, máy gia công tia lửa điện
Bàn trượt dễ tích tụ bụi bẩn

Cấu hình 9: Cấu hình hai ray bố trí sát nhau

2 thanh dẫn hướng và bàn trượt được bố trí sát nhau
Khả năng hấp thu lực thẳng đứng cao
Phù hợp cho máy công cụ kiểu cổng
Do độ cứng vững của kết cấu xung quanh, cần sử dụng bàn trượt cấp chính xác cao và/hoặc thiết kế phối hợp

Cấu hình 10: Cấu hình bàn trượt sát nhau dưới lực chính

Bàn trượt kích thước trung bình được bố trí sát nhau dưới lực chính
Độ cứng vững tấm kết nối không đủ
Do tấm bị võng, bàn trượt ngoài bị tải thêm. Giải pháp: tấm kết nối cứng vững
Phù hợp cho máy công cụ hạng nặng
Cần sử dụng bàn trượt cấp chính xác cao và/hoặc thiết kế phối hợp
Lắp đặt nằm ngang

⚠ Lưu ý

Bàn trượt có thể tách rời khỏi thanh dẫn hướng

Bàn trượt có thể tách rời khỏi thanh dẫn hướng, vì vậy bắt buộc phải thực hiện các chức năng an toàn bổ sung cho bàn trượt, ví dụ dưới dạng kẹp an toàn quanh thanh dẫn hướng để ngăn ngừa tách rời.

Người dùng cần thực hiện các biện pháp an toàn thiết kế và kỹ thuật phù hợp để ngăn ngừa sự tách rời của bàn trượt và thanh dẫn hướng khi xảy ra sự cố (ví dụ do mất phần tử lăn).

Một biến thể biện pháp thiết kế có thể là kẹp an toàn quanh thanh dẫn hướng. Cũng nên tuân thủ các quy cách của các hiệp hội chuyên môn liên quan, các hướng dẫn liên quan và tiêu chuẩn cho ứng dụng liên quan.