Technologie lineárních a vodicích šroubů pro CNC frézky pro výrobu prototypů

Tyto malé a kompaktní frézky CAD/CAM od společnosti Ingenieurbüro G. Kohlbecker se velmi snadno používají a nevyžadují žádné specializované znalosti CAD nebo CAM technologií. Jejich účelem je rychlá, přesná a jednoduchá výroba elektrických a mechanických prototypů nebo zařízení, avšak v profesionální kvalitě. Systémy byly někdy vyvinuty pro výzkumné a vývojové laboratoře, školy nebo uživatele s úsporným rozpočtem "" . Mezi typické aplikace patří výroba desek plošných spojů pomocí ekologického frézování izolace, gravírování, frézování čelních panelů, modelování a mnoho dalšího.
Technické požadavky se týkaly především přesnosti (v rozsahu 1/100 mm), minimální vůle (<3/100 mm), mechanického zatížení (<65 Newtonů) a rychlosti (<150 mm/s). Kromě toho musely být komponenty co nejméně náročné na údržbu. Předchozí řešení bylo dostatečně přesné bez zatížení, ale při rostoucím zatížení již ne a navíc se muselo čas od času udržovat a čistit. Cena předchozích aplikací byla také příliš vysoká. Stroje proto musely být přepracovány a zejména bezúdržbové, výkonově a výrobně optimalizovány a zároveň cenově výhodnější.

Po poměrně dlouhé sérii testů (cca 2 roky) bylo nalezeno optimální, velmi flexibilní řešení se systémem drylin® od společnosti igus®, který lze přesně přizpůsobit technickým požadavkům. Jako lineární jednotky se používá celkem cca 15 miniaturních vodítek drylin® a pro přesný posuv osy X- Y- a Z matice dryspin®-vodicí šroub s předpětím. Vozíková vedení osy mohla být realizována téměř bez vůlí, přitom s hladkým chodem, nízkou hlučností a bezúdržbová. Suchá šroubová matice®-lead splňuje vysoké požadavky na požadovanou vůli. Přesnost systému je působivá při zatížení i bez něj, i když při zatížení byla zlepšena 20násobně. Důvodem extrémního zlepšení rozlišení a přesnosti je přechod z pohonu ozubeným řemenem na pohon vřetenem s výrazně vyšším převodovým poměrem. V systému pohonu byly na bezvůlové hnací motory umístěny tuhé motorové spojky a relativně krátké závitové tyče byly vedeny pouze přes matici vodicího šroubu, který je upevněn na lineární ose, bez další konstrukce pro ložisko. Požadovaná rychlost byla dosažena a překročena. Konstrukce je také velmi "výrobně přívětivá", protože výroba strojů se zlevnila přibližně o 45 %.