EN
Gantry CNC do obróbki drewna nie stanowi wymagającego napędu pod względem obciążenia. Frezarka o rozpiętości 3 metrów tnąca MDF wymaga jedynie ułamka mocy potrzebnej np. do stołu plazmowego lub dźwigu budowlanego.
Mimo to zębniki i koła zębate w maszynach do obróbki drewna zużywają się szybciej niż w urządzeniach wykonujących znacznie cięższe zadania. Powodem nie są siły mechaniczne.
Szczególnie pył z MDF jest drobny, twardy i wszędobylski. Zawiera utwardzoną żywicę oraz włókno drzewne, a cząstki żywicy są twardsze, niż można by się spodziewać w produkcie drzewnym.
Gdy ta pył osadza się na smarowanej listwie zębatej, nie jest usuwany przez wiatr. Przyczepia się do smaru, a smar utrzymuje go przy bocznej powierzchni zęba, podczas gdy koło zębate przetacza się po nim. Efektem jest zastosowanie pasty szlifującej pomiędzy dwiema stalowymi powierzchniami pod obciążeniem – tysiące razy w każdej zmianie.
To odwraca standardowe zalecenia dotyczące smarowania. Na czystym obrabiarku więcej smaru oznacza mniejsze zużycie. Na maszynie do obróbki drewna więcej smaru może oznaczać większe zużycie, ponieważ to właśnie smar zatrzymuje materiał ścierny.
W praktyce stosuje się trzy podejścia:
Praca bez smarowania. W ogóle brak środka smarującego – akceptuje się wyższe zużycie stali o stal, by uniknąć zatrzymywania pyłu. Działa na maszynach lekkiego obciążenia wyposażonych w hartowane listwy zębate. Listwa ulega zużyciu, ale w sposób przewidywalny, a nie przez szlifowanie.
Minimalne smarowanie w połączeniu z regularnym czyszczeniem. Cienka warstwa smaru, usuwana i nanoszona ponownie według ustalonego harmonogramu. Skuteczna metoda, ale jej skuteczność zależy od rzeczywistego przestrzegania harmonogramu.
Automatyczne smarowanie z użyciem gąbki wycierającej. Wycieraczka z filcu lub szczotki umieszczona przed trybem usuwa kurz, po czym następuje dawkowane nałożenie smaru. To jest poprawna metoda stosowana w maszynach produkcyjnych i właśnie jej używają lepsze linie do obróbki paneli.
Niezależnie od wybranej metody wymóg mechaniczny pozostaje taki sam: ząbkowanie musi być łatwo dostępne do czyszczenia. Ząbkowanie umieszczone w kanałach, do których nikt nie ma dostępu, zapełni się skompaktowanym kurzem niezależnie od przyjętej strategii smarowania.
Jak trzy podejścia porównują się w praktyce:
| Sposób | Mechanizm zużycia | Kostiumy | Słabość |
| Pracą na sucho | Stal na stali – przewidywalne | Lekkie obciążenie, hartowane ząbkowania, słabe usuwanie kurzów | Wyższa podstawowa szybkość zużycia |
| Minimalne smarowanie oraz zaplanowane czyszczenie | Niskie – o ile harmonogram zostanie zachowany | Małe warsztaty, jedna lub dwie maszyny | Całkowicie zawodzi, gdy pomija się czyszczenie |
| Automatyczne smarowanie z wycieraczką przed trybem | Najniższy | Maszyny produkcyjne, wieloszmigowe | Najwyższy koszt inwestycyjny, wycieraczka wymaga wymiany |
Na frezarkach do drewna typu gantry montuj szynę zębata tak, aby zęby były skierowane w dół lub na bok – tam, gdzie konstrukcja pozwala. Szyna z zębami skierowanymi w górę staje się kanałem do zbierania pyłu.
Brzmi to oczywiste, ale jest systematycznie pomijane, ponieważ montaż z zębami skierowanymi w górę jest często najprostszy dla producenta maszyny. Koszty konserwacji ponosi użytkownik końcowy dopiero po dwóch latach.
Tam, gdzie montaż z zębami skierowanymi w górę jest nieunikniony, osłona typu miecha lub uszczelka szczotkowa nad szyną zębatą uzasadnia swoje koszty.
Przetwórstwo drewna nie wymaga dokładności narzędzi maszynowych. Tolerancje cięcia przy obróbce płyt są zwykle wyrażane w dziesiątych częściach milimetra, a nie w mikronach, a sam materiał zmienia wymiary pod wpływem wilgotności o więcej niż błąd napędu.
Moduł 2, przetoczona przekładnia zębata o 32 zębach do maszyn do drewna
Ma to znaczenie komercyjne, ponieważ oznacza, że nie należy nadmiernie zwiększać klasy jakości zębnicy. Zębnica hartowana i szlifowana w wysokiej klasie DIN kosztuje kilkukrotnie więcej niż zębnica wykonana z precyzyjnym frezowaniem, a na frezarce do płyt różnica ta znika w zakresie odkształcenia narzędzia i materiału.
Tam, gdzie wyższa jakość zębnicy uzasadnia swoje koszty:
·Produkcja oparta na układaniu części wewnątrz siebie (nesting) przy małych elementach, gdzie błąd skumulowany na całej płycie ma znaczenie
· Maszyny z długimi mostkami gdzie błędy łączenia zębnicy się kumulują
·Maszyny pięcioosiowe oraz głowice agregatowe gdzie błąd pozycjonowania kumuluje się przez geometrię głowicy
Tam, gdzie nie ma to znaczenia:
· Ogólna obróbka płyt i wiercenie
· Maszyny, w których ugięcie wrzeciona pod obciążeniem przekracza i tak błąd napędu
Sprzedajemy oba typy. Szczera odpowiedź brzmi: większość trzyosiowych frezarek do drewna dobrze radzi sobie z pośrednią jakością zębników, a pieniądze lepiej wydać na ochronę przed pyłem niż na klasę dokładności.
Zębniki wkrętne pracują cichiej i zapewniają płynniejsze zaцепienie, co ma znaczenie w warsztacie, gdzie operator stoi obok maszyny przez cały dzień.
Kompromisem jest siła osiowa. Zębnik wkrętny generuje siłę wzdłuż osi kółka zębatego proporcjonalną do siły stycznej, którą muszą przenosić łożyska kółka zębatego. W maszynie zaprojektowanej na zębniki proste wymiana ich na wkrętne bez sprawdzenia układu łożysk prowadzi do przedwczesnego uszkodzenia łożysk.
W przypadku nowych projektów maszyn do obróbki drewna zębniki wkrętne są zazwyczaj opłacalne. Redukcja hałasu jest rzeczywista, a obciążenia są wystarczająco niskie, aby siła osiowa była łatwo kontrolowana.
Maszyny do obróbki drewna często mają długie osie X – typowe długości na frezarkach do płyt wynoszą od 3 do 6 metrów. Oznacza to złączone szyny zębate, a każde złączenie stanowi potencjalne źródło błędu skoku.
Dwa praktyczne punkty:
Lepiej mieć mniej, ale dłuższych odcinków niż wiele krótkich. Każde połączenie wprowadza błąd. Trzy odcinki po 2 metry gromadzą mniejszy błąd niż dwanaście odcinków po 500 mm.
Złączenia wymagają prawidłowego wyrównania, nie tylko przykręcania śrubami. Standardowa metoda wykorzystuje pomiarowy kółko zębate lub wzorcowy odcinek szyny zębatej obejmujący złączenie podczas dokręcania, dzięki czemu skok zębów jest zachowany poprawnie przez całe złączenie. Przykręcane śrubami dwa odcinki do nominalnie prostej belki i nadzieja, że wszystko będzie w porządku, to sposób, jak uzyskać maszynę tracącą pozycję w jednym konkretnym punkcie jej zakresu ruchu.
W maszynach do obróbki drewna kółko zębate zwykle zużywa się wcześniej niż szyna zębata, ponieważ każdy ząbek kółka zazębia się setki razy częściej niż którykolwiek konkretny ząbek szyny zębatej.
Jest to wygodne. Kółko zębate jest tańszym elementem i łatwiejszym do wymiany. Oznacza to również zamiana zużytego kółka zębatki na zużytą listewkę zębatą jest błędem: profil zębów nowego kółka nie pasuje do zużytego profilu listewki, kontakt skupia się na małym obszarze, a nowe kółko szybko się zużywa.
Jeśli listewka jest tak bardzo zużyta, że na linii podziału widoczny jest wyraźny stopień, należy wymienić oba elementy.
Praktyczna specyfikacja listewki zębatej CNC do obróbki drewna:
| Decyzja | Rekomendacja | Powód |
| Utrwalanie zębów | Utrwalone zęby | Dominującym mechanizmem zużycia jest ścieranie pyłem |
| Klasa jakości | Średniego zakresu, chyba że aplikacja wymaga lepszych parametrów | Ruch materiału i odkształcenie narzędzia przekraczają błąd napędu przy większości prac z płytami |
| Orientacja zębów | Skierowany w dół lub w bok | Montaż zębatką do góry powoduje zbieranie się kurzu |
| Długość odcinka | Najdłuższa praktyczna długość, najmniejsza liczba połączeń | Każde połączenie wpływa na błąd kroku |
| Źródło zębnika | Ten sam dostawca co szyna | Profil zębów musi być zgodny |
| Profil | W nowych projektach – zęby ukośne | Cichsze działanie; sprawdzić, czy łożyska zębnika wytrzymują osiowe obciążenie |
| Smarowanie | Zdecydowano się na strategię kontroli pyłu | Smarowanie bez kontroli pyłu przyspiesza zużycie |
Czy należy smarować zębatkę w moim frezarze CNC?
Zależy to od systemu kontroli pyłu. Przy dobrej wentylacji i systemie wycieraczkowym lekkie smarowanie wydłuża żywotność. Przy słabej kontroli pyłu i braku systemu wycieraczkowego smar może przyspieszać zużycie, utrzymując cząstki ściernicze przy zębach. Wiele maszyn do obróbki drewna działa celowo bez smaru.
Moja maszyna traci pozycję w tym samym miejscu za każdym razem. Co to może być?
Prawdopodobnie połączenie zębatek (spoina). Sprawdź połączenie w tym miejscu zakresu ruchu – błąd skoku w spoinie powoduje dokładnie ten objaw.
Czy zębatka hartowana i szlifowana jest uzasadniona w frezarze do płyt?
Zazwyczaj nie dla dokładności, ale hartowanie warto stosować ze względu na odporność na zużycie w pylnym środowisku. Można zamówić zębatkę z hartowanymi zębami bez konieczności płacenia za szlifowanie po hartowaniu.
Jak często należy wymieniać kółko zębate?
Gdy luz staje się zauważalny lub na powierzchniach bocznych zębów pojawiają się widoczne ślady zużycia. Nie ma uniwersalnej liczby godzin; zależy to całkowicie od ekspozycji na kurz i stosowanej metody smarowania.
Czy mogę użyć tego samego zębnika co w maszynie do obróbki metali?
Mechanicznie tak. Priorytety specyfikacji różnią się: w obróbce metali kluczowe jest klasyfikacja dokładności, natomiast w obróbce drewna priorytetem są twardość powierzchni i odporność na kurz.
Dlaczego mój zębnik zużywa się nieregularnie na całej swojej długości?
Ponieważ maszyna przeważnie pracuje w części zakresu ruchu. Jest to zjawisko normalne. Staje się problemem, gdy strefa zużycia generuje wystarczający luz, aby pogorszyć jakość cięcia, podczas gdy reszta zębnika pozostaje w dobrym stanie; w tym momencie zębnik uznaje się za niesprawny, mimo że większość jego długości nie jest zużyta.
Firma Tianjin HaoRongShengYe Electrical Equipment Co., Ltd. produkuje zębatki i pasujące do nich koła zębate do maszyn do obróbki drewna – proste i śrubowe – w klasach jakości od DIN 10 do DIN 5 z hartowanymi zębami. Podaj nam długość rusztu oraz sposób kontroli pyłu, a zalecimy specyfikację odporną na warunki eksploatacyjne, a nie tylko dobrze wyglądającą na papierze.