Trong bộ dẫn hướng khuôn dập, có hai nguyên lý dẫn hướng thường gặp là dẫn hướng trượt (Plain Guide) và dẫn hướng bằng bi (Ball Guide).
Nhìn bên ngoài, cả hai đều có nhiệm vụ dẫn hướng chuyển động giữa các phần của bộ khuôn. Tuy nhiên, kết cấu tiếp xúc giữa trục và bạc khác nhau nên đặc tính làm việc và cách lựa chọn cũng khác nhau.
Vì vậy, khi chọn bộ dẫn hướng không nên chỉ dựa vào đường kính trục hoặc kích thước lắp. Trước tiên cần xác định khuôn phù hợp với bạc trượt hay bạc bi.
1. Bộ dẫn hướng bạc trượt là gì?
Bộ dẫn hướng bạc trượt thường được gọi trong catalogue kỹ thuật là Plain Guide Post Set.
Về nguyên lý, bề mặt trục và bề mặt làm việc của bạc tạo thành cặp dẫn hướng trượt. Khi khuôn đóng hoặc mở, chuyển động tương đối diễn ra trực tiếp tại cặp bề mặt này.
Tùy cấu hình sản phẩm, bạc có thể sử dụng phương án bôi trơn hoặc vật liệu/kết cấu hỗ trợ làm việc không cần cấp dầu theo cách thông thường.
=> Theo tài liệu của MISUMI, Plain Guide Post Set có nhiều lựa chọn bạc khác nhau, bao gồm loại bôi trơn, loại không bôi trơn và bạc hợp kim đồng tùy series.
2. Bộ dẫn hướng bạc bi là gì?
Bộ dẫn hướng bạc bi được gọi là Ball Guide Post Set.
Khác với Plain Guide, hệ thống này có thêm ball cage chứa các viên bi bố trí giữa những bề mặt dẫn hướng.
Do đó, có thể hình dung cấu tạo cơ bản của một bộ Ball Guide gồm:
- Trục dẫn hướng.
- Bạc dẫn hướng.
- Ball cage chứa bi.
- Các chi tiết giữ hoặc chặn cage tùy kết cấu của từng series.
-> Khi cụm chuyển động, các viên bi tham gia vào quá trình dẫn hướng thay vì để trục và bạc làm việc theo nguyên lý trượt trực tiếp như Plain Guide.
-> Xem thêm tại: MYAP, MYJP, PMSH,...
3. Khác biệt quan trọng nhất giữa bạc bi và bạc trượt
Sự khác nhau quan trọng không nằm ở hình dạng bên ngoài mà nằm ở cơ chế tiếp xúc trong quá trình dẫn hướng.
| Tiêu chí | Bạc trượt - Plain Guide | Bạc bi - Ball Guide |
|---|---|---|
| Nguyên lý dẫn hướng | Tiếp xúc trượt giữa các bề mặt dẫn hướng | Dẫn hướng thông qua ball cage và các viên bi |
| Ball cage | Không sử dụng | Có |
| Độ cứng vững | MISUMI xác nhận cao hơn Ball Guide tiêu chuẩn trong nhóm sản phẩm được so sánh | Có loại tiêu chuẩn và loại độ cứng vững cao |
| Tốc độ cho phép | Thấp hơn Ball Guide theo thông tin sản phẩm MISUMI | Cao hơn Plain Guide trong so sánh tương ứng |
| Cấu tạo | Đơn giản hơn do không có cage bi | Có thêm ball cage và các chi tiết liên quan tùy series |
Lưu ý: bảng trên dùng để phân biệt nguyên lý và đặc điểm chung của hai hệ dẫn hướng. Các giá trị tải, tốc độ, kích thước và điều kiện sử dụng cụ thể phải kiểm tra theo catalogue của đúng series.
4. Bạc trượt có ưu điểm gì?
- Độ cứng vững cao
Đây là một trong những khác biệt đáng chú ý khi so sánh hai hệ thống.
Theo thông tin kỹ thuật của MISUMI, Plain Guide Post Set có độ cứng vững cao hơn Ball Guide Post Set tiêu chuẩn trong nhóm sản phẩm tương ứng.
Do đó, khi lựa chọn hệ thống dẫn hướng, yêu cầu về độ cứng vững của bộ khuôn là một trong những tiêu chí cần xem xét.
- Kết cấu không cần ball cage
Plain Guide không sử dụng cage chứa bi nên cấu tạo của cụm dẫn hướng đơn giản hơn.
Tuy nhiên, điều này không có nghĩa có thể bỏ qua vấn đề bôi trơn. Phương pháp bôi trơn hoặc khả năng làm việc không cần cấp dầu phụ thuộc vào loại bạc cụ thể.
- Có nhiều lựa chọn bạc
Trong hệ Plain Guide của MISUMI có thể lựa chọn nhiều kiểu bạc khác nhau tùy series, chẳng hạn bạc bôi trơn, bạc không bôi trơn hoặc bạc hợp kim đồng.
Vì vậy khi thay thế không nên chỉ đo đường kính bạc mà cần xác định đúng loại bạc đang sử dụng.
5. Bạc bi có ưu điểm gì?
- Phù hợp hơn khi yêu cầu tốc độ chuyển động cao
MISUMI cho biết Plain Guide có tốc độ cho phép thấp hơn Ball Guide trong nhóm sản phẩm được so sánh.
Vì vậy, khi bộ khuôn có yêu cầu về tốc độ chuyển động, Ball Guide là một trong những phương án cần được xem xét.
- Có nhiều cấu hình ball cage
Ball Guide Post Set không chỉ có một kết cấu duy nhất, có các ball cage khác nhau và các cấu hình stopper khác nhau.
Trong hệ sản phẩm của MISUMI có:
-> Do đó, khi thay ball cage cần kiểm tra đúng series thay vì lựa chọn chỉ theo đường kính.
- Có phiên bản độ cứng vững cao
Đây là điểm dễ bị bỏ qua khi so sánh Plain Guide và Ball Guide.
Không nên hiểu rằng mọi Ball Guide đều có cùng đặc tính.
MISUMI có phiên bản High-Rigidity Ball Guide. Theo thông tin của hãng, loại này sử dụng số lượng bi bằng khoảng 1,6 lần ball cage thông thường, giúp độ cứng vững tiến gần Plain Guide.
Vì vậy khi so sánh cần xác định đang nói đến Ball Guide tiêu chuẩn hay phiên bản độ cứng vững cao.
6. Khi nào nên xem xét bộ dẫn hướng bạc trượt?
Plain Guide nên được đưa vào phương án lựa chọn khi:
- Thiết kế khuôn yêu cầu hệ dẫn hướng có độ cứng vững cao.
- Tốc độ làm việc nằm trong giới hạn cho phép của series được lựa chọn.
- Kết cấu khuôn phù hợp với Plain Guide.
- Có thể đáp ứng đúng yêu cầu bôi trơn của loại bạc sử dụng.
-> Không nên chọn Plain Guide chỉ vì kết cấu có vẻ đơn giản hơn. Cần kiểm tra điều kiện làm việc thực tế và catalogue của series.
7. Khi nào nên xem xét bộ dẫn hướng bạc bi?
Ball Guide nên được đưa vào phương án lựa chọn khi:
- Ứng dụng yêu cầu đặc tính tốc độ phù hợp với hệ dẫn hướng bi.
- Thiết kế khuôn sử dụng ball cage.
- Yêu cầu kết cấu phù hợp với Ball Guide.
- Cần lựa chọn giữa Ball Guide tiêu chuẩn và loại độ cứng vững cao.
-> Đối với Ball Guide, ngoài đường kính và chiều dài trục còn phải chú ý đến ball cage và cơ cấu stopper nếu series sử dụng các chi tiết này.
8. Có thể thay bộ bạc trượt bằng bạc bi trực tiếp không?
Plain Guide và Ball Guide khác nhau về kết cấu làm việc. Ball Guide có thêm ball cage và có thể có các chi tiết stopper, trong khi Plain Guide sử dụng cặp dẫn hướng trượt.
Nếu muốn chuyển từ hệ này sang hệ kia, cần kiểm tra ít nhất:
- Kết cấu trục dẫn hướng.
- Kết cấu và vị trí bạc.
- Kích thước lắp.
- Chiều dài làm việc.
- Không gian dành cho ball cage.
- Cơ cấu stopper nếu có.
- Yêu cầu về độ cứng vững.
- Tốc độ làm việc.
-> Khả năng thay thế chỉ có thể kết luận sau khi đối chiếu bản vẽ và thông số của hai series cụ thể.
9. Khi thay bộ dẫn hướng cũ cần xác định những gì?
Nếu không còn mã sản phẩm cũ, trước tiên hãy xác định hệ thống đang sử dụng là Plain Guide hay Ball Guide.
Sau đó mới kiểm tra:
- Đường kính trục.
- Chiều dài trục.
- Kết cấu lắp trục.
- Kiểu bạc và kích thước lắp bạc.
- Ball cage nếu là hệ bạc bi.
- Stopper nếu hệ thống có sử dụng.
- Tình trạng mòn của trục, bạc và các chi tiết liên quan.
=> Đặc biệt, nếu bộ dẫn hướng cũ xuất hiện mòn lệch một bên, xước trục hoặc hư hỏng bất thường, cần tìm nguyên nhân trước khi lắp bộ mới.
10. Kết luận
Sự khác biệt cơ bản giữa bộ dẫn hướng bạc bi và bạc trượt nằm ở nguyên lý dẫn hướng.
Plain Guide sử dụng cặp bề mặt dẫn hướng trượt và theo thông tin sản phẩm của MISUMI có độ cứng vững cao hơn Ball Guide tiêu chuẩn nhưng tốc độ cho phép thấp hơn.
Ball Guide sử dụng ball cage chứa bi và có lợi thế về đặc tính tốc độ. Ngoài loại tiêu chuẩn còn có phiên bản độ cứng vững cao với số lượng bi tăng lên.
Vì vậy, khi lựa chọn không nên chỉ hỏi “bạc bi hay bạc trượt loại nào tốt hơn?” mà cần xác định rõ yêu cầu về độ cứng vững, tốc độ, kết cấu lắp và điều kiện làm việc của bộ khuôn rồi mới chọn series phù hợp.
