Ghidajele mașinii sunt noduri concepute pentru a muta scula, piesa de prelucrat și nodurile aferente de-a lungul unui traseu dat, cu precizia necesară.
Ghidajele glisante, rulante, hidrostatice, aerostatice sunt utilizate la mașinile de tăiat metal . În prezent, aproximativ 95% dintre mașinile-unelte folosesc ghidaje de primul și al doilea tip. Destul de des, ghidurile de diferite tipuri sunt combinate într-un singur design pentru a-și combina avantajele. Astfel de ghiduri se numesc combinate. Ghidajele glisante pot fi lubrifiate semi-fluid, lichid și cu gaz. În cazul lubrifierii semifluide, se însumează forța de interacțiune a suprafețelor de contact ale pieselor și forța rezistenței vâscoase a lubrifiantului, care nu separă complet aceste suprafețe. Dacă lubrifiantul separă complet suprafețele, atunci are loc lubrifierea lichidă, ceea ce este cazul ghidajelor hidrostatice și hidrodinamice. Ghidajele de rulare sunt împărțite în funcție de tipul de elemente de rulare în rolă și bilă.
În funcție de traiectoria mișcării unității mobile, ghidajele pot fi de mișcare rectilinie și circulară. Ele sunt, de asemenea, împărțite în orizontale, verticale și înclinate. În funcție de forma secțiunii transversale, cele mai comune sunt ghidajele dreptunghiulare (plate), triunghiulare (prismatice), trapezoidale ( tip coadă de rândunică ) și rotunde.
Astfel, ghidurile pot fi clasificate astfel:
Contactul direct al suprafețelor de împerechere în ghidajele de alunecare determină inconstanța și forțele mari de rezistență. In functie de sarcina, viteza, tipul de lubrifiant si cantitatea acestuia, ghidajele pot functiona in regimuri de frecare fara lubrifiant si cu acesta. Diferența esențială pentru aceste ghidaje este forțele de frecare statică în comparație cu forțele de frecare ale mișcării; acestea din urmă, la rândul lor, depind puternic de viteza de alunecare. Această diferență duce la mișcarea sacadată a nodurilor la viteze mici, ceea ce este extrem de nedorit, în special pentru mașinile CNC moderne. Frecarea semnificativă provoacă uzură și, prin urmare, reduce durata de viață a ghidajelor.
Pentru a reduce dezavantajele ghidajelor lubrifiate semi-fluid, se introduc uleiuri speciale anti-salt, se folosesc căptușeli din materiale anti-fricțiune.
Avantajele ghidajelor lubrifiate semi-fluid sunt rigiditatea ridicată la contact și proprietățile bune de amortizare. În plus, acestea asigură o fixare fiabilă a unității mobile a mașinii după ce aceasta a fost mutată într-o poziție predeterminată.
Ghidajele hidrostatice sunt mai frecvente la mașinile-unelte. Ele asigură lubrifiere lichidă la orice viteză de alunecare și, prin urmare, uniformitatea și sensibilitatea ridicată a mișcărilor executive precise. Dezavantajul ghidajelor hidrostatice este complexitatea sistemului de lubrifiere și necesitatea unor dispozitive speciale pentru fixarea unității în mișcare într-o poziție dată.
După natura percepției sarcinii, ghidajele hidrostatice sunt împărțite în deschise și închise. Ghidajele deschise sunt concepute pentru a absorbi sarcinile de apăsare, iar cele închise (de asemenea sunt închise) pot percepe și momente semnificative de răsturnare.
Ghidajele hidrostatice au buzunare în care uleiul este alimentat sub presiune. Curgând prin gol, creează o pernă de ulei pe întreaga zonă de contact. În același timp, grosimea stratului de ulei poate fi ajustată - acest lucru vă permite să creșteți rigiditatea rulmenților hidrostatici deschisi (neînchiși).
Ghidajele hidrodinamice au un design simplu, funcționează bine numai la viteze de alunecare suficient de mari, care corespund vitezei mișcării principale (la rindele, mașini rotative). Efectul hidrodinamic, adică efectul de plutire a unității mobile, este creat de teșituri ușoare ale panei între canelurile de lubrifiere realizate pe suprafața de lucru a ghidajelor. Lubrifiantul este atras în golurile care se îngustează astfel formate în timpul mișcării și se asigură separarea suprafețelor de frecare printr-un strat de lichid. Pentru diferite viteze de alunecare și sarcini, există parametri geometrici optimi ai teșirii panei.
Un dezavantaj serios al ghidajelor hidrodinamice este încălcarea lubrifierii lichide în perioadele de accelerare și decelerare a unității mobile.
Separarea suprafețelor de frecare în ghidajele aerostatice se realizează prin alimentarea cu aer presurizat în buzunare. Ca rezultat, se formează o pernă de aer între suprafețele de împerechere ale ghidajelor. Prin design, ghidajele aerostatice seamănă cu ghidajele hidrostatice. Suprafața de lucru este împărțită în mai multe secțiuni, în care sunt amplasate buzunare. Alimentarea și distribuția aerului către fiecare secțiune sunt independente.
Dezavantajele rulmenților și ghidajelor aerostatice, în comparație cu cele hidrostatice, sunt capacitatea scăzută de încărcare, amortizarea scăzută a vibrațiilor, deoarece vâscozitatea aerului este cu patru ordine de mărime mai mică decât vâscozitatea uleiului, caracteristicile dinamice scăzute, susceptibilitatea la defecțiuni din cauza înfundarii conductelor și spațiu de lucru. Caracteristicile dinamice pot fi îmbunătățite prin utilizarea ghidajelor aerostatice de tip închis, iar capacitatea de încărcare poate fi mărită datorită unui sistem de alimentare autonom de la un compresor separat.
Avantajele ghidajelor aerostatice sunt că asigură un coeficient scăzut de frecare în timpul mișcării, iar atunci când alimentarea cu aer este întreruptă, contactul suprafețelor cu frecare mare se creează foarte rapid, oferind suficientă rigiditate pentru fixarea ansamblului mașinii într-o poziție dată. Nu este nevoie de dispozitive de blocare pe care le necesită ghidajele hidrostatice.
Ghidajele de rulare au caracteristici bune de frecare, uniformitate și netezime a mișcării, precizie a mișcărilor de instalare și mențin precizia pentru o lungă perioadă de timp; au generare scăzută de căldură, sunt ușor de lubrifiat. Ghidajele de rulare sunt mai simple și mai economice de utilizat, au o dinamică mai mare, o rigiditate de acceptare a sarcinii, sunt mai puțin consumatoare de energie, percep mai bine sarcinile (atât statice, cât și dinamice), asigură o funcționare lină, cedând ghidajelor hidrostatice numai în proprietăți de amortizare.