Зубчатые передачи
Не секрет, что для перемещения инструмента (лазерной головки или фрез) по рабочему полю любому станку с ЧПУ требуется так называемое передаточное звено. Как понятно из названия, это часть подвижной конструкции станка, благодаря которой вращательное движение моторов передаётся в поступательное движение шпинделя или лазерной головки. Иными словами, тип передачи, благодаря которой рабочий инструмент приводится в движение.
Типов передач, чаще всего используемых в лазерном и фрезерном оборудовании, существует довольно много, рассмотрим несколько из них:
- Передача «винт/гайка» - классический вариант, применяемый в самодельных, кустарных станках. Принцип перемещения – тот же, что и у обычной гайки по винтовой резьбе;
- Передача винтовая с трапецевидной резьбой – рабочий, промышленный аналог типа передачи «винт/гайка». Перемещение осуществляется по подобному принципу;
- Шарико-винтовая передача – более технически сложный тип реализации всё того же формата передачи винт-гайка, при котором резьба выступает в роли канавок, по которым перемещаются шарики, которые и осуществляют линейное перемещение гайки;
- Зубчатая ременная передача – наиболее простой, дешевый и надежный тип передачи, в которой используется зубчатый ремень. В этой статье мы подробнее остановимся именно на этом типе передачи для станков с ЧПУ. Попробуем разобраться в её преимуществах и недостатках, а также объясним принципы работы.
Зубчатый ремень и его характеристики
Как следует из названия, зубчатый ремень для ЧПУ станка работает за счёт сцепления зубцов, расположенных на нём, с аналогичными отверстиями на шкиве. Вся система передачи состоит из одного ведущего и нескольких ведомых шкивов, которые связываются приводными ремнями.
Эта передача является одной из самых востребованных и популярных благодаря относительной дешевизне и надёжности зубчатой конструкции, которая позволяет избегать «проскальзывания» по шкивам, а также лёгкости в эксплуатации и простоте замены, которые обеспечивает в конструкции системы сменный зубчатый ремень. Купить его также можно без особых проблем и не обладая особыми познаниями в технологии производства и применения. Достаточно знать, что, традиционно они изготавливаются из неопрена или полиуретана, а также армируются кордом из стальной или кевларовой проволоки. Кстати, именно благодаря надёжности и простоте этой передачи она с успехом десятилетиями применяется не только на производственных линиях и станках с ЧПУ, но и в автомобилях, где также широко используются зубчатые ремни, размеры и толщина которых может отличаться, но принцип работы остаётся неизменным.
Преимущества зубчато-ременной передачи
Основные преимущества уже были перечислены выше. В первую очередь, это компактность и бесшумность самой передачи, а также простота всей конструкции, благодаря которой замена зубчатого ремня - основного расходного элемента передачи, может осуществляться даже оператором станка. Ещё один важный момент состоит в том, что используя данный тип передачи можно передавать крутящий момент сразу на несколько ведомых шкивов, синхронизируя, тем самым, работу винтов.
Рекомендуется применять в малых станках с ЧПУ, таких как маркеры, граверы, плазморезы, а также небольшие 3d-принтеры и т.п. тящий момент сразу на несколько ведомых шкивов, синхронизируя, тем самым, работу винтов.
Недостатки зубчато-ременной передачи
Наиболее ярко выраженным недостатком является низкая степень сопротивляемости деформации под влиянием постоянной нагрузки, которой подвергаются зубчатые ремни. Цена – основной фактор, на который следует обратить внимание при установке качественного ремня.
Устанавливая некачественный, дешевый приводной ремень, вы рискуете уже в ближайшие месяцы заметить, что он начал растягиваться и «играть», пропуская шаги сцепления со шкивом. Крайне важно использовать качественные ремни на станках с большим рабочим полем. Это объясняется тем, что на большей длине ярче и быстрей выражается деформация.
При работе на оборудовании, где крайне важна высокая точность, целесообразнее использовать ШВП вместо ременной передачи. Справедливости ради следует отметить, что при обработке органики такая степень требуется крайне редко.
Выводы
Итак, теперь мы знаем, что неопреновые и полиуретановые приводные ремни, усиленные армированием, отлично показывают себя при использовании в линейных перемещениях благодаря низкой склонности к растяжению, а также практически полностью исключают проскальзывание и пропуск шагов. Зубчатый ремень - это простое, дешевое и эффективное решение для «малой» промышленности, но следует всегда учитывать специфику самих станков, в которых данную передачу планируется применять.
