Przećwiczę jeśli pozwolisz Twoją wyobraźnię. Zadaniem silnika i śruby jest namówienie ruchomego elementu (brama, zespół osi z...) do ruchu wzdłużnego w możliwie każdych niesprzyjających warunkach czyli do pokonania sił grawitacji, oporów na łożyskach, oporów skrawania, bezwładności przemieszczanej masy przy zmianach prędkości i nawrotach. Śruba dobrze znosi siły działające na nią wzdłuż osi, trochę gorzej obciążenia skrętne, najbardziej dla niej są niezdrowe obciążenia prostopadłe do osi. Nie może więc być jednocześnie prowadnicą. Zadanie prowadnicy jest zdyscyplinowanie elementów ruchomych żeby przemieszczały się tylko wzdłuż określonej ścieżki. To wymuszenie dyscypliny jest konieczne bo elementy te zwykle bardzo chcą jechać w innym od oczekiwanego kierunku. Wynika to z układu różnych sił które pojawiają się zależnie od chwilowej sytuacji i konstrukcji maszyny, Gdyby przyjąć na przykład że ruchoma brama z całą wożoną na niej mechaniką ma zerową masę czyli brak jest sił inercji to najmniejszą ochotę do jej wyginania podczas obróbki miałaby maszyna w której śruba usytuowana była by dokładnie w punkcie działania ostrza frezu. Oczywiście takie rozwiązanie nie jest możliwe. Trzeba ją umieścić poniżej stołu roboczego lub dać dwie śruby równoległe po bokach.
Wracając do realiów nie jest też możliwe stworzenie czegoś o masie zerowej. Zwykle ciężar maszyny jest tak niezerowy że trzeba skrzykiwać gromadę osiłków do jej przestawienia. To powoduje że silnik już się poci a kolumny bramy zamiast ruszyć z miejsca, najpierw się odchylają od pionu. Każdy na swój sposób jakoś temu przeciwdziała, wzmacnia gdzie uważa, spawa podpory, usztywnia... W efekcie niby jest lepiej ale w zamian jeszcze bardziej rośnie masa czyli jest to leczenie dżumy cholerą. Ostatnio wyleczono białaczkę zmodyfikowanym wirusem AIDS. Żeby wyeliminować skutki działania inercji należałoby śrubę umieścić tak żeby jej oś przechodziła przez środek ciężkości ruchomego elementu. Znowu jest to zazwyczaj niemożliwe bo okazałoby się że i w takim rozwiązaniu śruba znalazłaby się na kursie kolizyjnym z wrzecionem. Jednym słowem jak by się nie obracać i nie wykręcać to "odwłok" zawsze z tyłu. Pozostaje znaleźć takie rozwiązanie gdzie suma mankamentów jest najmniejsza. Uciec od nich zupełnie nie sposób. W rzeczywistości wzajemny układ śruby (lub śrub) i prowadnic ustala się w sposób który w ogóle umożliwi obróbkę w zadanej przestrzeni, dbając głównie o ich równoległość. Śruba może być na jednej płaszczyźnie z prowadnicami, niżej, wyżej lub nawet z boku. Następnie liczy się graniczne siły wywierane na prowadnice i stosownie do nich koryguje rozstaw prowadnic a na nich wózków czy innego ułożyskowania. Kiedy policzy się wypadkowe siły (składając wektory sił cząstkowych) działające w poprzek prowadnic to następnym krokiem może być ustalenie oporów tarcia na samych prowadnicach i wtedy dopiero można ocenić jak dane usytuowanie śruby rzutuje na obciążenie silnika. Nie ma rozwiązania idealnego, dlatego mimo że istnieją już tysiące modeli frezarek, wciąż powstają nowe, odrobinę inne a ich twórcy chcą się wzajemnie pozagryzać

[ Dodano: 2013-02-16, 00:02 ]
Ćwiczenie drugie na wyobraźnię:) Tak mnie naszło z radości że planetoida tym razem odfrunęła w siną dal.
Wyobraź sobie że ten element który chcesz poruszyć śrubą to początkujący łyżwiarz na lodzie, śruba natomiast to żartowniś który mu utrudnia życie i atakuje znienacka. Lód jest śliski (odpowiednik jazdy frezarki luzem czyli bez obróbki) Żartowniś zaczyna pchać łyżwiarza. Jest szansa że nie będzie wywrotki jeżeli łyżwiarz będzie popychany w środku ciężkości czyli mężczyzna powyżej pasa a kobieta nieco niżej W ten sposób mimo sił inercji zostanie zachowana w miarę pionowa pozycja. Teraz to samo na lodzie na którym ktoś rozsypał piasek ( odpowiednik sił tarcia na prowadnicach i oporów obróbki frezem) Tym razem żeby nadal nie było wywrotki, należałoby popychać łyżwiarza opierając ręce niżej, nawet w okolicy łydek lub kostek. Analogicznie we frezarce dla obu przypadków właściwe byłoby umieszczenie śruby osi Y na innej wysokości. Inaczej na lodowisku podniesie się biały kurz a łyżwiarz zacznie jechać na czterech kończynach czyli zacznie korzystać z prowadnic. Im większe odchylenie od równowagi, tym większy nacisk na prowadnice we frezarce i pisk silnika, większe tarcie i szybsze zużywanie się rękawic na lodowisku. Trzeba więc wyszukać złoty środek żeby prowadnice były eksploatowane niemal zawsze ale za to mniej intensywnie. Nieszczęsny łyżwiarz będzie miał równo oklepane obie strony medalu. Taki los. I potwierdzenie tezy że nie ma rozwiązań idealnych.