Bộ phận dẫn hướng

Bộ phận dẫn hướng tạo ra chuyển động thẳng của các bộ phận máy, thí dụ như băng trượt ở máy công cụ (Hình 1).

Đặc tính
Bộ phận dẫn hướng phải có các đặc điểm sau:
• Độ chính xác cao cho việc dẫn hướng với độ hở nhỏ và độ cứng vững cao
• Khả năng điều chỉnh độ hở dẫn hướng
• Ma sát thấp và ít mài mòn
• Tính chất làm giảm xóc tốt như có thể,
• Bảo dưỡng và khả năng bôi trơn đơn giản
• Đệm kín chống bụi bẩn và phoi bào
Dẫn hướng có thể được chia theo dạng của quỹ đạo dẫn hướng, theo hướng của các lực truyền thành dẫn hướng mở và đóng cũng như theo loại ma sát thành dẫn hướng trượt và lăn.
1.Các dạng dẫn hướng
Theo dạng của quỹ đạo (đường) dẫn hướng, ta phân biệt ra dẫn hướng phẳng, dẫn hướng V, mộng đuôi én và dẫn hướng tròn. Để khai thác những lợi thế của một số dẫn hướng, có thể kết hợp lại các dạng khác nhau. Dẫn hướng phẳng rất dễ sản xuất. Ở vài ứng dụng nhất định, chúng cần một thanh chỉnh thêm để có thể điều chỉnh độ hở và một thanh khóa nhằm ngăn cản việc bàn trượt bị nâng lên (Hình 2).

Dẫn hướng phẳng chỉ có thể chịu lực vuông góc với mặt dẫn hướng. Dẫn hướng V có thể cũng chịu được lực cắt ngang nhỏ vì có bề mặt nghiêng. Nếu bị mòn, nó tự điều chỉnh. Một thanh khóa ngăn cản việc nâng bàn dao lên. Dẫn hướng V thường được kết hợp với dẫn hướng phẳng (Hình 3).

Mộng đuôi én ngăn chặn được việc bị nâng lên khỏi bàn do hình dạng của nó. Với một thanh chỉnh thêm người ta có thể điều chỉnh độ hở hoặc cân bằng độ mòn (Hình 4).

Mộng đuôi én có bề cao thấp, nhưng chi phí sản xuất đắt. Dẫn hướng tròn có thể sản xuất dễ dàng và chính xác (Hình 5).

Chúng có thể được bảo đảm chống lại xoay tròn thí dụ như bằng rãnh hoặcbằng cách kết hợp với các bộ phận dẫn hướng khác.

2.Dẫn hướng mở và đóng
Trong dẫn hướng mở, các bàn trượt chỉ chịu các lực theo hướng nhất định. Như thế ở đường dẫn kết hợp trong hình 3, trang 396, lực thẳng góc lớn, nhưng chỉ có lực ngang nhỏ. Đường dẫn đóng cho phép truyền lực ở tất cả các hướng vuông góc với hướng chuyển động (Hình 1 và 5, trang 396, và Hình 1).

3.Dẫn hướng lăn và trượt
Dẫn hướng lăn có cùng ưu điểm và nhược điểm như ổ bi (Trang 390). Lực được truyền bằng bi hoặc con lăn, chúng quay tròn, thí dụ, giữa một đường ray dẫn hướng và một xe dẫn hướng (Hình 1). Do áp lực bề mặt cao nên đường ray và xe dẫn hướng, thí dụ được bắt ốc với băng trượt và băng máy của máy công cụ, được tôi cứng và mài bóng trong phạm vi di chuyển.
Trong dẫn hướng lăn với đoạn đường di chuyển dài, các con lăn chạy trở lại vị trí ban đầu của vùng tải sau khi rời khỏi vùng tải trong một đường dẫn trở về (Hình 2).

Đối với dẫn hướng lăn có đường ray tròn đã được thể hiện bằng đuối bi.Những dẫn hướng tròn này cho phép bên cạnh chuyển động thẳng còn có chuyển động quay. Dẫn hướng bằng bi không xoay được có trục với những đường rãnh chạy (Hình 3).

Trong dẫn hướng với con lăn, thí dụ như dẫn hướng thép tròn mài nhẵn gắn trong đường ray chịu bằng nhôm. Các trục thép dẫn xe chạy, các con lăn của xe lăn sát (không độ hở) trên trục thép (Hình 4).

Bên cạnh đường dẫn cho các chuyển động thẳng, đường ray chịu tải có những dạng đường cung, bán nguyệt và hình tròn, cũng được sử dụng thí dụ như cho các thiết bị lắp ráp, vận chuyển. Dẫn hướng trượt được bôi trơn như bợ trục bạc trượt (Trang 387). Bởi vì tốc độ trượt thấp thường xuất hiện ma sát hỗn hợp trong đường dẫn được bôi trơn bằng thủy động lực. Máy công cụ vì thế thường có đường dẫn bọc nhựa, chúng có các tính chất trượt tốt và chống giảm xóc và chi phí sản xuất thấp hơn (Hình 1, trang 398). Ngoài ra, hệ số ma sát tĩnh cũng nhỏ như hệ số ma sát trượt. Nhờ vậy phần lớn tránh được hiệu ứng bị giật xóc khi trượt.

Lớp nhựa bọc ngoài cho cácđường dẫn này thường được dán lên những bộ phận dẫn hướng được gia công sẵn. Dẫn hướng lăn và trượt được sử dụng chủ yếu trong ngành cơ khí và thiết bị xử lý để dẫn hướng chính xác bàn trượt
Đối với dẫn hướng trượt với bôi trơn thủy tĩnh thì dầu áp lực được bơm bằng máy bơm đến nhiều túi được sắp xếp, thí dụ trên băng máy (bàn trượt). Dầu tràn ra từ các khe túi, do đó bàn dao nổi trên dầu (Hình 2).

Ma sát giữa băng máy và đường dẫn được giới hạn bởi ma sát chất lỏng rất ít trong dầu bôi trơn.
Nếu áp suất dầu không có, thì băng máy nằm trên bìa túi. Khi mở máy thì máy bơm dầu bơm dầu liên tục, phân phối đều nhau đến từng túi một bằng bộ điều khiển. Nhờ vậy, áp lực dầu trong túi tăng nhanh đến mức bàn trượt được nâng cao lên 0.025mm từ mép túi. Bàn trượt bây giờ có thể được di chuyển gần như không có ma sát trên đường dẫn. Để dẫn hướng có thể chịu tải cũng như các lực gia công lớn khác nhau mà không thay đổi vị trí thẳng đứng của băng máy với đường dẫn và qua đó bề rộng khe thay đổi, áp suất trong mỗi túi phải được phù hợp với tải. Thí dụ, khi tải trọng lớn hơn bề rộng của túi nhỏ đi, vì vậy áp suất tăng lên trong túi này. Bộ điều khiển chỉnh lại bằng cách bơm thêm một số lượng lớn dầu vào trong túi, để phục hồi lại đúng bề rộng khe. Bởi vì một chiếc túi chỉ có thể chịu và truyền các lực thẳng góc với bề mặt của nó, nên các túi phải được sắp xếp sao cho có thể chịu được các lực từ các hướng khác nhau (Hình 3).

Trong dẫn hướng trượt khí tĩnh học, khí nén được sử dụng thay cho dầu, ma sát thậm chí còn thấp hơn so với dẫn hướng trượt thủy tĩnh lực. Trong dẫn hướng trượt thủy tĩnh và khí tĩnh ta tránh được hiệu ứng dính trượt.