materiały partnera
Śruba kulowa od lat przesuwa osie w wielu frezarkach CNC i dobrze sobie z tym radzi. Konstruktorzy obrabiarek coraz częściej sprawdzają jednak, czy można się bez niej obejść. Rozwój maszyn przemysłowych to nie tylko szybsze komputery i lepsze oprogramowanie, ale też zmiany w tym, jak poruszają się narzędzia i poszczególne elementy maszyny. Przykładem są napędy liniowe wykorzystujące pole magnetyczne. W Polsce rozwija je między innymi KIMLA z Częstochowy i stosuje w swoich obrabiarkach CNC.
Dla kogoś spoza przemysłu różnica między napędem tradycyjnym a liniowym może wydawać się drobna, ale dotyczy jednego z podstawowych elementów konstrukcji maszyny.
W wielu frezarkach CNC elementy maszyny przesuwa się za pomocą śrub kulowych. Silnik obraca śrubę, a mechanizm zamienia ten obrót w ruch liniowy. To sprawdzone rozwiązanie, które daje odpowiednie możliwości w bardzo wielu zastosowaniach.
Ma jednak elementy mechaniczne, które trzeba smarować i kontrolować, a z czasem podzespoły się zużywają, co może wpływać na parametry układu. Dlatego konstruktorzy szukają też innych sposobów przenoszenia ruchu.
Napęd liniowy działa inaczej. Nie ma w nim obracającej się śruby, a ruch powstaje bezpośrednio dzięki oddziaływaniu pola magnetycznego. Najprościej wyobrazić to sobie jako silnik elektryczny „rozwinięty” wzdłuż linii prostej.
Skoro nie trzeba zamieniać ruchu obrotowego na liniowy, znika luz zwrotny typowy dla napędu śrubowego, a w przenoszeniu siły bierze udział mniej elementów mechanicznych. Cała frezarka nie staje się przez to bezobsługowa. Wciąż ma prowadnice, wrzeciono, narzędzia i inne części, które trzeba właściwie eksploatować.
KIMLA stosuje napędy liniowe w centrum obróbczym CNC HSM Linear BFN, które według producenta zaprojektowano z myślą o precyzyjnych zastosowaniach narzędziowych. Firma rozwija własne rozwiązania napędowe, elektroniczne i programowe, dzięki czemu mogą one współpracować w ramach jednego systemu sterowania.
Maszyna ma zaawansowane układy pomiarowe, które pozwalają bardzo dokładnie kontrolować położenie osi. Ma to znaczenie zwłaszcza przy obróbce z wieloma zmianami kierunku ruchu i dokładnym prowadzeniem narzędzia.
Wiele elementów przemysłowych ma skomplikowane kształty, więc frez musi poruszać się po złożonych ścieżkach. Nie jedzie wtedy tylko po prostej, ale wielokrotnie przyspiesza, zwalnia i zmienia kierunek. Liczą się wówczas możliwości dynamiczne napędu i sposób jego sterowania.
Napędy liniowe mogą dawać korzystne parametry w wymagających zastosowaniach, ale o efekcie końcowym decydują też sztywność konstrukcji, dobór narzędzi i dobrze przygotowana technologia. Nie ma więc podstaw, by zakładać, że każda maszyna z napędem liniowym wykona każdy element szybciej niż obrabiarka z innym napędem.
Dla przedsiębiorcy technologia sama w sobie nie jest celem. Najważniejsze jest to, czy maszyna pozwoli wykonywać planowane elementy z odpowiednią dokładnością, jakością i wydajnością. Napędy liniowe są szczególnie ciekawe w maszynach do wymagającej obróbki precyzyjnej.
Szczegóły dotyczące frezarek CNC KIMLA z napędami liniowymi, razem z przykładami konfiguracji i wyposażenia, można znaleźć na stronie producenta.
Rozwój tej technologii pokazuje, że nawet elementy konstrukcyjne stosowane w przemyśle od wielu lat mogą zostać zastąpione nowymi rozwiązaniami. Pokazuje też, że zaawansowana inżynieria rozwijana w Polsce może trafiać prosto do codziennej pracy zakładów produkcyjnych.
