Станки САУНО. Высокоточные шариковые винтовые приводы.

Проблемы в работе приводов станка отражаются на качестве гравировки. На рисунке приведены типичные признаки ухудшения качества гравировки: строчность (1), пропуски строк (2), полосы (3), смещение строк, неровные края (4).

Важно отметить, что в случае низкой точности приводов станка дефекты, влияющие на гравировку, невозможно устранить регулировкой или ремонтом узлов станка.

Компания САУНО использует в своих станках только шариковые винтовые приводы (ШВП) немецкого производства. За более чем десятилетнюю эксплуатацию в гравировальных мастерских всего мира станки САУНО зарекомендовали себя как точные, надежные и долговечные машины. И во многом благодаря первоклассной механике. Сравним шариковый винтовой привод, используемый в станках САУНО, с другими видами приводов, а именно с ременным приводом и приводом с зубчатой рейкой.

В ременном приводе используется кольцевой зубчатый ремень, натянутый на два шкива. Ведущий шкив связан с электродвигателем через редуктор. Недостатки ременного привода:

• Ременной привод не рекомендуется использовать в пыльной среде. Но при работе гравировального станка образуется каменная пыль.
• Под действием каменной пыли ремень теряет эластичность, растягивается и подвергаются повышенному истиранию. Результат - ухудшение точности позиционирования и люфты в приводе. Как следствие - строчность и ухудшение четкости гравировки.
• Растяжение ремня при его износе вызывает биения в различных диапазонах скоростей перемещения привода станка. Биения передаются на гравировальную головку и инструмент. Качество гравировки ухудшается.

Вывод - при работе в пыльной среде ременной привод подвергается ускоренному износу. Требуется периодическая регулировка натяжения и/или замена ремня.

В реечной передаче зубчатая шестерня, вращаясь, движется по зубчатой рейке. Для того, чтобы получить необходимую точность перемещения, в реечной передаче обычно используется редуктор. Недостатки зубчатой рейки:

• Невысокая точность из-за наличия люфта в соединении рейка-шестерня и в шестернях редуктора. Результат - строчность и ухудшение четкости гравировки (смотри рисунок выше).
• Компенсация люфта методами программной коррекции, наклоном корпуса станка или натяжными элементами (эластичной резиной, пружинами) ненадежна, так как величина люфта имеет тенденцию к увеличению в процессе эксплуатации. Необходимость ручных регулировок снижает надежность системы.

Шариковый винтовой привод (ШВП) состоит из винта и гайки с винтовыми канавками-дорожками, в которых размещены десятки шариков. Перемещение шариков происходит по замкнутой траектории. Привод ШВП отличается от обычного винтового привода тем, что в ШВП вместо трения скольжения работает трение качения (шарики).

В станках САУНО используются приводы ШВП немецкого производства. К преимуществам ШВП станка САУНО относятся:

• Малые потери на трение, низкий износ, а следовательно, долгий срок службы. Проверено на практике, что станки САУНО работают без замены приводов более десяти лет.
• Высокая точность и быстродействие, плавный ход, отсутствие биений.
• Отсутствие люфта. Можно возразить, что со временем вследствие износа компонентов в любом винтовом приводе появляются зазоры и люфт. В станках САУНО привод ШВП имеет специальный винт для регулировки натяга (смотри фото выше). Для компенсации эксплуатационного износа достаточно слегка затянуть винт. Данная регулировка требуется нечасто - раз в несколько лет.
• Защита от пыли. Для работы в условиях гравировальных мастерских приводы ШВП станков САУНО защищены пыльниками (смотри фото). Пыльники защищают гайку ШВП и шарики от попадания пыли внутрь.

Во всех гравировальных станках используются направляющие той или иной конструкции. Конструкция направляющих - важное условие качества и надежности работы. В настоящее время в станках САУНО используются линейные направляющие с подшипниками качения, т.н. "слайд-блоками" (рис.1, 2). Внутри подшипников, как и в приводах ШВП, находятся шарики. Благодаря шарикам значительно снижается трение и износ. Линейные направляющие с подшипниками качения высокоточные, безлюфтовые и долговечные. Предусмотрена регулировка натяга шариков.

На станках САУНО ранних модификаций использовались различные конструкции линейных направляющих, приведенные на рис.3..5. Мы давно отказались от таких технических решений, хотя в некоторых станках других производителей такие узлы используются и сегодня.

• Подшипниковая направляющая (рис.3) имеет невысокую точность, сложна в настройке и регулировке. Загрязнение пылью приводит к заклиниванию подшипника, резкому и неравномерному увеличению трения, ухудшению качества изображения. В пыльной среде подшипник постепенно стирает поверхность направляющей (линейки), что приводит к усиленному трению и еще большему износу.
• Роликовые опоры (рис.4) имеют невысокую точность и люфт. Роликовые опоры чрезвычайно сложны в настройке и регулировке. Малейшая неточность настройки вызывает заклинивание привода.
• Направляющие трения скольжения не имеют шариков (рис.5), а потому быстро изнашиваются, особенно в пыльной среде. Износ приводит к увеличению люфта. Устранить люфт можно лишь заменой втулок трения.