عمود خطي من السلسلة WC/WCS

أولًا: التموضع والتعريف

التموضع: مكونات دليل حركة خطية أسطوانية قياسية عالية الدقة. إنه المكون الأساسي لـ أنظمة توجيه خطية تعتمد على الاحتكاك الانزلاقي أو الاحتكاك المتداول البسيط أنظمة التوجيه الخطية.

الميزة الرئيسية: " ناعم "تظهر بشكل رئيسي في:

• سطح ناعم: بعد الطحن والتلميع الدقيقين، تكون خشونة السطح منخفضة (عادة أقل من Ra0.8).
• الشكل النقي: عادةً ما يكون أسطوانة ذات قطر موحد دون خيوط أو مفاتيح أو خطوات (قد توجد فتحات مترابطة في أحد الطرفين أو كلاهما للتثبيت، لكن الجزء التوجيهي يبقى أملساً).
• دقة عالية: يتميز بدقة عالية في تحمل القطر، وتحمل الاستدارة ومستقيمية عالية جدًا .

ثانيًا: هيكل اللب والأنواع

التصنيف حسب المادة ومعالجة الحرارة:

• عمود أملس من الفولاذ الكربوني الشائع: مثل فولاذ 45#، مع إخماد سطحي بالتردد العالي. اقتصادي، ذو صلابة معتدلة (HRC50-55) ومقاومة متوسطة للتآكل، ومناسب للأحمال الخفيفة.
• عمود أملس من الصلب المحملي: مثل GCr15 (SUJ2)، يتم تبريده بالكامل. يُعد هذا النوع الأكثر استخدامًا، ويتميز بصلابة عالية (HRC58-62)، ومقاومة جيدة للتآكل ومرونة لب ممتازة.
• عمود أملس من الفولاذ المقاوم للصدأ: مثل SUS440C، يتم تبريده. مقاوم للصدأ والتآكل، ويُستخدم في الصناعات الغذائية والطبية والبيئات النظيفة.
• عمود أملس مطلي بالكروم: يتم طلاء الكروم الصلب على ركيزة من الصلب الكربوني أو الصلب المحملي. يتميز بصلابة سطحية أعلى، ومقاومة أكبر للتآكل والتلف، ومظهر لامع.

التصنيف حسب درجة الدقة:

• الدرجة القياسية: يُستخدم في المعدات الأوتوماتيكية العامة.
• درجة الدقة: استقامة أعلى، ويُستخدم في الأجهزة الدقيقة.
• درجة الدقة العالية: تُستخدم في قياسات وأجهزة التصوير عالية الجودة.

مصنفة حسب الهيكل:

• المحور البصري الصلب: الأكثر شيوعًا.
• المحور الأملس المجوف: يقلل من الوزن ويمكن استخدامه لتغذية الأسلاك أو تمرير المبرد.

ثالثًا: الميزات والفوائد الأساسية

فعالية تكلفة عالية جدًا

مقارنةً بإرشادات الخط المستقيم الكروية/الأسطوانية، فإن مزيج عمود ناعم و دعامات خطية iS أقل تكلفة حل التوجيه الخطي، وهو مناسب جدًا للتطبيقات الحساسة للتكلفة والتي لا تكون فيها متطلبات الحمولة والدقة شديدة القسوة.

• تصميم مرن وتركيب نسبيًا بسيط

يتميز العمود البصري نفسه بهيكل بسيط ويمكن تثبيته بسهولة على الإطار من خلال دعامة العمود (نوع الشفة أو النوع المربع) . التخطيط مرن ويمكنه تحقيق محور أحادي، مزدوج أو حتى متعدد المحاور الهياكل الداعمة.

النظام هو مفتوحة ويسهل تركيبه وصيانته.

• تملك أداءً حركيًا أساسيًا

عند استخدامها بالتزامن مع محامل خطية، يمكن تحقيق حركة خطية سلسة. وعلى الرغم من أن مقاومة الاحتكاك أعلى من أدلة الكرات، إلا أنها أقل بكثير من احتكاك الانزلاق العادي.

يمكنه تحمل حمل شعاعي معين.

• مقاومة جيدة للتآكل والمظهر (تشير بشكل خاص إلى المحاور المصقولة مطلية بالكروم):

الطبقة الصلبة من الكروم ليست جميلة من الناحية الجمالية فحسب، بل مقاومة أيضًا للصدأ، مما يجعلها مناسبة للمعدات التي تتطلب متطلبات عالية من حيث المظهر.

• التقييس والتوفر

توجد سلسلة بأقطار قياسية (مثل φ6، φ8، φ10، φ12، φ16، φ20، φ25...) ويمكن تخصيص الطول وتتوافر بكثرة في السوق.

رابعًا: المقارنة مع نواة أدلة الخطوط الكروية/الأسطوانية (مثل MGN/HGH)

خامسًا: مجالات التطبيقات النموذجية

لا يزال نظام المحور البصري، بفضل ميزته الكبيرة في التكلفة، مستخدمًا على نطاق واسع في المجالات التالية:

• أتمتة خفيفة الوزن وغير دقيقة: ميكانيكية التغذية، ميكانيكية التوقف-التوقف، ميكانيكية الرفع البسيطة.
• معدات المكاتب والمنزل: تتحرك رؤوس المسح في الطابعات وأجهزة المسح الضوئي وآلات النسخ.
• معدات تعبئة وتغليف الصناعة الخفيفة: محاور توجيه مساعدة لأجهزة وضع الملصقات وأجهزة التعبئة والتغليف.
• طابعة ثلاثية الأبعاد (نموذج FDM منخفض التكلفة): توجيه المحاور X/Y/Z.
• أجزاء الانزلاق للأبواب والنوافذ والأثاث.
• تُستخدم كـ"محور توجيه" بدلاً من "محور ناقل" : على سبيل المثال، عند استخدامه مع برغي كروي، يكون البرغي مسؤولاً عن الدفع والتحمل، بينما يكون العمود الأملس مسؤولاً فقط عن منع دوران الطاولة (قضيب مضاد للدوران).

سادساً: اختيار النقاط الرئيسية للاستخدام

• تعرف على القيود: أولاً وقبل كل شيء، من الضروري توضيح ما إذا كانت التطبيقية تتطلب صلابة، ودقة، وعزم دوران ، وإذا كان كذلك، فيجب النظر مباشرة في أدلة الخطية.
• اختيار القطر والطول: القطر هو العامل الرئيسي الذي يحدد الصلابة. كلما زاد الطول، كان القطر المطلوب أكبر لمنع الانحناء الناتج عن الوزن الذاتي. وعادة ما تكون نسبة الطول إلى القطر (L/D) لها قيود تجريبية.
• المسافة بين الدعامات (مهم): يجب أن تكون المسافة (الامتداد) بين نقطتي الدعم قصيرة قدر الإمكان لتقليل تشوه الانحناء. بالنسبة للحركة الطويلة، يجب دعم متعدد يجب اعتماد هيكل.
• اختيار محمل مزدوج: محامل كريات خطية (تكلفة منخفضة، سرعة عالية)، محامل دبوس إبرية خطية (قدرة تحمل عالية، سرعة منخفضة) أو بطانات خالية من الزيت (أقل تكلفة، تتطلب تشحيمًا).
• توازي التركيب: عند استخدام محاور ضوئية متعددة، من الصعب جدًا ولكن من الضروري التأكد من التوازي المطلق ؛ وإلا سيؤدي ذلك إلى الانغلاق وزيادة حادة في البلى. ويُطلب أدوات احترافية للضبط.
• التشحيم ضروري: حتى عند استخدام محامل كريات خطية، يُطلب تشحيم منتظم لتقليل البلى ومنع الصدأ (باستثناء تلك المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ والمطلية كرومياً).

المحور البصري هو المكون الأكثر أساسية واقتصادية، ولكنه أيضًا الأكثر تقييدًا من حيث الأداء في عالم الحركة الخطية. جوهره هو "قضيب دقيق" ، وتتمثل ميزته الأساسية فقط في التكلفة المنخفضة والبنية البسيطة . في التصميم الميكانيكي الدقيق الحديث، يتم استبداله بشكل متزايد بالإرشادات الخطية المتدحرجة التي تتمتع بميزة أداء شاملة. ومع ذلك، في الحالات التي يكون فيها الحمل خفيفًا جدًا، والمتطلبات الدقيقة منخفضة، والمساحة مفتوحة، والضغط على التكلفة هائل ، يظل نظام المحور البصري خيارًا قابلاً للتطبيق لا يمكن تجاهله. اختيار المحور البصري يعني أن المصممين يجب أن يقوموا بإجراء مقايضة واضحة وأحيانًا صعبة بين التكلفة والأداء .