Łożysko to niezwykle istotny element każdej obrabiarki. To element, dzięki któremu wrzeciono może wykonywać ruch obrotowy. Niezależnie od tego czy mamy do czynienia z frezarką, tokarką, wytaczarką czy jeszcze innym rodzajem maszyny sterowanej numerycznie – bez łożyska nic nie będzie działać sprawnie. Jakie są najpopularniejsze rodzaje łożysk dla obrabiarek CNC?
Rodzaje łożysk w obrabiarkach CNC
Najbardziej popularnymi rodzajami łożysk, które sprawdzają się w obrabiarkach są łożyska toczne i ślizgowe – różnią się one konstrukcją, ale też niektórymi właściwościami. Ponieważ udoskonalanie łożysk to proces ciągły – to element, w którym zawsze można coś poprawić, zoptymalizować, dostosować do konkretnych potrzeb.
Z jednej strony mamy łożyska toczne – w różnych wersjach, przystosowane do każdego rodzaju aplikacji, każdej maszyny i nawet najbardziej wymagających warunków, z jakimi możemy mieć do czynienia. Tak możemy wybrać element dokładnie dopasowany do potrzeb firmy i konkretnego urządzenia.
Z drugiej strony równie prężnie rozwija się rynek łożysk ślizgowych, które nie posiadają ruchomych elementów pośredniczących. Co to oznacza? W odróżnieniu od łożysk tocznych, część obrotową – na przykład czop wału – umieszcza się w panewce cylindrycznej z luźnym pasowaniem.
Spośród tak wielu rodzajów i modeli łożysk bez wątpienia można wybrać odpowiednie, które zapewni maszynie wydajną, bezawaryjną i długą pracę.
Łożyska toczne
Składają się z dwóch pierścieni – zewnętrznego i wewnętrznego oraz elementów tocznych. Budowa ta nie należy do skomplikowanych: pierścień zewnętrzny znajduje się w oprawie, natomiast wewnętrzny na wale. W pierścieniach składają się z bieżni głównej – której zdaniem jest przenoszenie obciążeń oraz bieżni pomocniczej.
Z kolei pomiędzy bieżniami znajdują się elementy toczne. W zależności od potrzeb, są one produkowane w różnych kształtach.
Łożyska kulkowe – to zdecydowanie najczęściej wykorzystywany rodzaj łożysk. Są uniwersalne i mogą być stosowane w praktycznie każdej dziedzinie przemysłu. Jeśli chodzi o funkcjonalność w obrabiarkach, najczęściej wykorzystywany jest rodzaj skośno-wydłużny. Sprawdza się najlepiej, ponieważ jest w stanie przenosić praktycznie każde obciążenie i jest niezwykle dokładny.
Łożyska stożkowe – mają podobne właściwości do łożysk skośnych, ale zakres ich możliwości jest o wiele większy przy przenoszeniu dużych obciążeń osiowych oraz promieniowych, jednak pracują ze znacznie niższymi prędkościami obrotowymi.
Łożyska walcowe – cechują się dobrą sztywnością i nośnością , dlatego najczęściej są wykorzystywane do przenoszenia obciążeń promieniowych. Najlepiej pracują przy wysokich prędkościach obrotowych.
Łożyska baryłkowe – używa się ich do przenoszenia większych obciążeń, zarówno promieniowe oraz osiowych. Dobrze sprawdzają się przy dużych wałach oraz w trudnych warunkach – gdy inne modele zawodzą.
Łożyska igiełkowe – ich atutem jest przede wszystkim duża nośność. Są głównie stosowane do przenoszenia obciążeń promieniowych i pracy ciągłej przy dużych prędkościach.
Łożyska ślizgowe
Ich mechanizm różni się od łożysk tocznych, ponieważ nie posiadają ruchomych części pośrednich. Składają się tylko z dwóch elementów: kadłuba i cylindrycznej panewki. Pomiędzy czopem wału a powierzchnią panewki dochodzi do tarcia. Dlatego też, większość z nich należy regularnie smarować – zapewnia to długi i bezawaryjny czas pracy. Najczęściej są wybierane w przypadku maszyn wymagających niezwykłej precyzji, o dużych prędkościach obrotowych.
Najczęściej łożyska ślizgowe dzieli się na:
Łożyska suche – w zależności od modelu, smaruje się je okresowo lub wcale
Łożyska powietrzne – w ich przypadku to sprężone powietrze utrzymuje odpowiedni dystans między panewką a wałkiem tworząc tzw. poduszkę powietrzną.
Łożyska olejowe – w których odpowiedni element korpusu jest wypełniony smarem. Można rozróżnić dwa rodzaje tego typu łożysk: hydrostatyczne – gdzie olej dostarczany jest pod pewnym ciśnieniem do panewki oraz hydrodynamiczne – gdzie film olejowy produkowany jest poprzez zjawiska hydrodynamiczne.
Zalety i wady
Aby spróbować dokonać porównania między łożyskami tocznymi i ślizgowymi, trzeba mieć na uwadze, że te pierwsze konstruowane są z myślą o uniwersalności. Dlatego, by porównanie miało sens najlepiej przeciwstawić z nimi ślizgowy wariant hydrodynamiczny. To najpopularniejsza i najczęściej wykorzystywana odmiana łożysk ślizgowych. W stosunku do nich rozwiązania toczne wyróżniają się następującymi cechami:
Jakie zalety i wady mają zatem łożyska toczne?
| ZALETY: | WADY: |
| dużo niższy współczynnik tarcia | słabo tłumią drgania i przenoszą je na korpus |
| wyższa sztywność | tworzą wyższy szum |
| mniejsza wrażliwość na środki smarne oraz warunki smarowania | gorzej sobie radzą z dużymi przyspieszeniami elementów tocznych |
| niższa odkształcalność | |
| małym wymiarem wzdłużnym | |
| łatwiejszy montaż i demontaż |
Natomiast jeśli chodzi o łożyska ślizgowe hydrodynamiczne, sytuacja przedstawia się następująco:
| ZALETY: | WADY: |
| bezproblemowe tłumienie drgań | wysoki opór tarcia podczas rozruchu |
| długa żywotność | duże wzdłużne wymiary |
| cichobieżność | wysoka wrażliwość na okoliczności smarowania |
| łatwy montaż i demontaż | |
| małe poprzeczne wymiary | |
| niska cena |
Jaki rodzaj łożyska wybrać?
A więc które łożysko wybrać? Tak naprawdę wszystko oczywiście zależy od wymagań maszyny i warunków pracy. Warto na samym początku określić, czym różnią się wspomniane modele. Najrozsądniejszym rozwiązaniem dla firmy bądź osoby posiadającej maszynę, jest wybór łożyska, które będzie dobrze dostosowane do naszych potrzeb. Dzięki temu zminimalizujemy koszty oraz będziemy długo cieszyć się bezawaryjnym działaniem obrabiarki. W tym celu najlepiej zapoznać się z materiałami i specyfikacjami łożysk udostępnianymi przez producentów, bądź zdać się na kogoś z doświadczeniem w tym temacie.