Technologia śrub liniowych i pociągowych dla frezarki CNC do produkcji prototypów

Te małe i kompaktowe frezarki CAD/CAM firmy Ingenieurbüro G. Kohlbecker są bardzo łatwe w obsłudze i nie wymagają specjalistycznej wiedzy z zakresu technologii CAD lub CAM. Przeznaczeniem maszyn jest szybka, precyzyjna i prosta produkcja prototypów lub urządzeń elektrycznych i mechanicznych, przy zachowaniu profesjonalnej jakości. Systemy te były czasami opracowywane dla laboratoriów badawczo-rozwojowych, szkół lub użytkowników z ograniczonym budżetem "" . Typowe zastosowania obejmują produkcję płytek PCB przy użyciu przyjaznego dla środowiska procesu frezowania izolacji, grawerowania, frezowania paneli przednich, modelowania i wielu innych.
Wymagania techniczne dotyczyły przede wszystkim precyzji (w zakresie 1/100 mm), minimalnego luzu (<3/100 mm), obciążenia mechanicznego (<65 Newton) i prędkości (<150 mm/s). Ponadto, komponenty musiały być możliwie bezobsługowe. Poprzednie rozwiązanie było wystarczająco precyzyjne bez obciążenia, ale już nie pod rosnącym obciążeniem, a także wymagało konserwacji i czyszczenia od czasu do czasu. Cena poprzednich aplikacji była również zbyt wysoka. Maszyny musiały zatem zostać przeprojektowane, a w szczególności bezobsługowe, zoptymalizowane pod kątem wydajności i produkcji, a jednocześnie bardziej opłacalne.

Po dość długiej serii testów (ok. 2 lata) znaleziono optymalne, bardzo elastyczne rozwiązanie z systemem drylin® firmy igus®, który można było precyzyjnie dostosować do wymagań technicznych. Jako jednostki liniowe zastosowano łącznie około 15 miniaturowych prowadnic drylin® oraz nakrętkę śruby pociągowej dryspin® z naprężeniem wstępnym do precyzyjnego posuwu osi X, Y i Z. Prowadnice karetki osi mogą być wykonane niemal bezluzowo, a jednocześnie płynnie, cicho i bezobsługowo. Nakrętka śruby pociągowej Dryspin® spełnia wysokie wymagania dotyczące wymaganego luzu. Dokładność systemu jest imponująca zarówno z obciążeniem, jak i bez niego, choć pod obciążeniem została poprawiona 20-krotnie. Przyczyną ekstremalnej poprawy rozdzielczości i dokładności jest zmiana napędu z paska zębatego na napęd wrzeciona o znacznie wyższym przełożeniu. W układzie napędowym sztywne sprzęgła silnikowe zostały umieszczone na bezluzowych silnikach napędowych, a stosunkowo krótkie pręty gwintowane były prowadzone tylko przez nakrętkę śruby pociągowej, która jest zamocowana na osi liniowej, bez dodatkowej konstrukcji łożyska. Wymagana prędkość została osiągnięta i przekroczona. Konstrukcja jest również bardzo "przyjazna dla produkcji", ponieważ produkcja maszyn stała się o około 45% tańsza.