1
Caminhe por qualquer loja em 2025 e você ainda ouvirá o mesmo debate: "Relhas para velocidade, caixas para força bruta", certo?Os trilhos de rolos modernos agora transportam cargas que antes eram reservadas para caminhos rasgados, enquanto algumas máquinas de caixa-way atingiram 25 m min−1 sem chatter. A escolha não é mais binária; é específica da aplicação. Este artigo dá-lhe os números, a configuração do teste,e a matriz de decisão que usamos na PFT ao configurar usinas pesadas para clientes.
2 Método de investigação
2.1 Projeto
Foi construído um moinho de pórtico de 3 000 mm × 1 200 mm × 800 mm que serviu de banco de ensaio (Fig. 1).
-
Carro A: dois carris RG-45-4000 com quatro blocos HGH-45HA, pré-carregado G2.
-
Carrinho B: Caixas de Meehanite, almofadas de contato de 250 mm2, ligadas a Turcite-B, filme de óleo de 0,04 mm.
Ambas as carruagens compartilhavam um único fuso de 45 kW, 12 000 rpm e um ATC de 24 ferramentas para eliminar variáveis a montante.
2.2 Fontes de dados
Dados de corte: aço 1045, 250 mm, profundidade de 5 mm, alimentação de 0,3 mm rev-1.
Sensores: acelerômetro triaxial (ADXL355), célula de carga do fuso (Kistler 9129AA), rastreador a laser (Leica AT960) para posicionamento.
Ambiente: 20 °C ± 0,5 °C, líquido de refrigeração de inundação.
2.3 Reproducibilidade
CAD, BOM e G-code são arquivados no Apêndice A; registros CSV em bruto no Apêndice B. Qualquer loja com um rastreador a laser e um fuso de 45 kW pode replicar o protocolo em menos de dois turnos.
3 Resultados e análise
Quadro 1 Indicadores-chave de desempenho (média ± SD)
| Métrica |
Trilhas lineares |
Formas de caixa |
Δ |
| Rigidez estática (N μm−1) |
67 ± 3 |
92 ± 4 |
+38 % |
| Alimentação máxima sem chatter (m min−1) |
42 |
28 |
-33 % |
| Desvio térmico após 8 h (μm) |
11 ± 2 |
6 ± 1 |
-45 % |
| Finalização da superfície Ra (μm) a 12 kN |
1.1 ± 0.1 |
0.9 ± 0.1 |
-0.2 |
| Paradas de manutenção por 100 h |
1.2 |
0.3 |
-75 % |
A figura 1 traça a rigidez em relação à posição da mesa; os trilhos perdem 15% de rigidez nas extremidades do traço devido ao sobrepeso do bloco, enquanto os caminhos das caixas permanecem planos.
4 Discussão
4.1 Por que as formas de boxe vencem sobre a rigidez
A interface de ferro fundido raspado amortece as vibrações através de uma película de compressão de óleo de 80 mm2, reduzindo o barulho em 6 dB em comparação com os elementos de rolagem.
4.2 Por que os carris ganham na velocidade
O atrito de rolamento (μ≈0,005) em comparação com o deslizamento (μ≈0,08) traduz-se diretamente em travessias mais rápidas e menor corrente do motor (18 A vs 28 A a 30 m min−1).
4.3 Limitações
-
Trilhas: a evacuação do chip é crítica; um único chip sob um bloco induziu um erro de posicionamento de 9 μm em nosso teste.
-
Métodos de caixa: o teto de velocidade é térmico; além de 30 m min−1 o filme de óleo se rompe e aparece o deslizamento.
4.4 Lição prática
Para forjas > 20 t ou cortes interrompidos, especificar as formas de caixa. Para o trabalho de chapas, alumínio ou produção em lotes onde o tempo de ciclo é o regra, escolher trilhos.O método Z) reduz o tempo de ciclo em 18% sem sacrificar a rigidez..
5 Conclusão
Os caminhos de caixa ainda dominam a fresagem de alta carga e baixa velocidade, enquanto os trilhos lineares fecharam a lacuna de carga o suficiente para reivindicar a maioria das tarefas de média carga.Especificar trilhos quando a velocidade e a precisão de viagem superam a rigidez final; especificar os modos de caixa quando a tagarela, cortes pesados ou estabilidade térmica são críticos para a missão.
Por favor verifique seu email!
