Các cụm bi chuyển hướng được lắp trên bàn máy cho phép người vận hành trượt các chi tiết nặng, đồ gá và phôi tấm kim loại vào trung tâm gia công CNC chỉ trong vài giây thay vì vài phút. Theo Essentra Components, cụm bi chuyển hướng được chỉ định cho việc nạp máy và bàn máy chính xác bởi vì một quả bi chịu tải quay trên các ổ đỡ phụ trợ cho phép vật thể di chuyển theo mọi hướng ngang với lực ma sát cực thấp.

Tại sao bàn nạp máy sử dụng cụm bi chuyển hướng

Thời gian không cắt của người vận hành CNC chính là chi phí phát sinh. Mỗi phút dành để nâng, trượt hoặc căn chỉnh chi tiết là một phút trục chính phải dừng hoạt động. Bàn bi chuyển hướng biến thao tác di chuyển này thành một cú đẩy đơn giản, nhờ tải trọng được đặt lên các quả bi thép lăn tự do thay vì bị kéo lê trên mặt bàn trống.

Omnitrack, nhà sản xuất Anh giới thiệu các cụm bi tuần hoàn chịu tải nặng từ năm 1954, xếp hạng dòng chịu tải nặng ở mức 8.000 kg (16.000 lbs) mỗi cụm và báo cáo tỷ lệ ma sát 1:0,005, nghĩa là lực khởi động nhỏ hơn 0,5% so với tải trọng vận chuyển. Một đồ gá 500 kg do đó chỉ cần vài kilogram lực đẩy để di chuyển, hoàn toàn nằm trong giới hạn xử lý thủ công thông thường.

Vị trí nạp máy điển hình

• Bàn cấp liệu cho máy gia công tấm kim loại, được Speedrack West ghi nhận song song với đồ gá máy uốn gấp
• Bàn máy và trạm nạp trên máy tiện CNC và trung tâm gia công, được Essentra liệt kê
• Bàn hỗ trợ cho máy cắt guillotines và máy uốn gấp, nơi các cụm lò xo giữ cố định tấm trong quá trình lưỡi dao hoạt động
• Bàn kiểm tra và bàn đệm bên cạnh máy dùng cho phôi đầu vào và chi tiết hoàn thiện

KIPP USA mô tả các cụm bi tích hợp lò xo dùng trong máy cắt guillotines và máy uốn gấp: cụm bi đóng vai trò nâng đỡ tấm trong quá trình gia công, khi quy trình kết thúc, lò xo sẽ bật lên và cho phép chi tiết lăn ra ngoài. Đặc tính bật lên này cũng rất phù hợp với bàn nạp CNC, nơi chi tiết cần nằm ổn định để kẹp chặt, sau đó lăn tự do để tháo dỡ.

Tải trọng và khoảng cách bố trí

Lập kế hoạch dung lượng phải dựa trên tải trọng thực tế chứ không phải kích thước bàn máy. Dòng chịu tải nặng của Essentra chịu được tải 25 đến 500 kg khi lắp bi hướng xuống, trong khi dòng bi Euro đạt mức 10 đến 610 kg khi lắp bi hướng lên, hoạt động ổn định trong dải nhiệt độ từ từ -30 °C đến 70 °C. Một chi tiết vuông 600 mm đặt trên cụm bốn đơn vị cần các đơn vị được xếp hạng trên 150 kg mỗi chiếc để đảm bảo bàn máy hoạt động đúng giới hạn thiết kế. Bosch Rexroth công bố các biểu đồ hệ số ma sát vì việc lựa chọn phụ thuộc vào tải trọng và tốc độ, đồng thời các cụm của hãng có thể vận hành ở tốc độ băng tải lên đến 2 m/s.

Hướng lắp đặt cũng đóng vai trò quan trọng. Các cụm chịu tải nặng từ Omnitrack duy trì khả năng chịu tải đầy đủ ở mọi góc độ, đây là lý do nhà chế tạo máy lắp chúng bi hướng xuống cho thanh dẫn cụm phía trên và bi hướng lên cho mặt bàn. Dòng 84 và 94 tích hợp lò xo ngoài với tải trước có thể điều chỉnh, cho phép kỹ sư tinh chỉnh lực nâng đỡ phù hợp với trọng lượng cụ thể của từng chi tiết.

Câu hỏi thường gặp: Cụm bi chuyển hướng có giữ vị trí trong quá trình kẹp chặt không?

Không, quả bi lăn tự do không có chức năng kẹp chặt. Bàn máy thường kết hợp cụm bi chuyển hướng với các cụm rút gọn hoặc khóa cơ học: các cụm khí nén hoặc lò xo sẽ thụt xuống dưới mặt bàn để tạo điểm tựa ổn định khi kẹp chặt, trong khi các cụm cố định phù hợp với các trạm làm việc nơi chi tiết nằm yên nhờ trọng lực và ma sát sau khi ngừng di chuyển. Nhiều nhà chế tạo sử dụng giải pháp hỗn hợp, với cụm cố định cho đường di chuyển và cụm tích hợp lò xo tại vùng nạp để giảm chấn khi hạ phôi nặng.

Ahcell chế tạo cụm lắp mặt bích CY-15A cho ứng dụng chuẩn bị nhẹ bên cạnh máy và cụm lắp ren SP-38 cho mảng nạp mật độ cao, kèm phiên bản thép không gỉ phù hợp cho môi trường bắn rửa thường xuyên. Việc phối hợp chính xác xếp hạng cụm, đường kính bi và kiểu bố trí theo chi tiết nặng nhất sẽ đảm bảo an toàn cho bàn máy và duy trì hoạt động liên tục của trục chính.