Spécifier le guide en lui-même est la partie facile ; il faut apprendre à éviter les pièges lors du montage, de l'installation et même du choix du placage.

Les guidages linéaires sont des ensembles mécaniques de précision qui fonctionnent au sein d'un système. De ce fait, leurs performances dépendent de leur intégration correcte à la machine. Le simple choix du guidage approprié ne suffit pas. La conception d'un système fonctionnant comme prévu exige une parfaite maîtrise des étapes de spécification, de conception, d'installation et de test du guidage linéaire. Nous abordons ici plusieurs erreurs fréquentes commises par les concepteurs lors de l'intégration de guidages linéaires dans leurs systèmes, ainsi que les moyens de les éviter.

1. Absence de tolérance dans la fabrication des surfaces de montage

Les guides linéaires sont rectifiés avec précision en usine pour fonctionner avec un minimum de frottement. Idéalement, le frottement de chaque bloc de guidage serait identique, qu'il soit monté ou non. En réalité, tout défaut d'alignement ou de planéité des surfaces de montage induit une précontrainte dans le système de guidage linéaire. Les tolérances de montage concernent à la fois la planéité de la surface de montage des rails et le parallélisme des guides entre eux. Si le frottement d'un guide augmente une fois l'ensemble installé, ou s'il est plus important à une extrémité de la course qu'à l'autre, il est fort probable que les tolérances de montage ou l'alignement des rails soient hors spécifications.

2. Sans compter les dispositifs de montage pour l'alignement

Les guidages linéaires de précision nécessitent un alignement précis pour garantir des performances conformes aux spécifications. En particulier dans le cadre d'une production en série, l'ajout de dispositifs de fixation peut accélérer l'installation et assurer un fonctionnement optimal. Il peut s'agir simplement de deux goupilles d'alignement facilitant l'alignement du rail principal, associées à une procédure d'assemblage pour l'alignement du rail secondaire. Les applications exigeant une très haute précision requièrent une attention particulière. Les guidages linéaires livrés d'usine sont droits, mais peuvent présenter un certain degré de déformation. Pour garantir un fonctionnement optimal, les guidages doivent être installés à l'aide de surfaces d'épaulement de précision. Ces surfaces offrent un support plat et stable aux roulements et aux rails, assurant une rectitude et un parallélisme à l'échelle du micron. Il est important de noter qu'un défaut de parallélisme entre les rails affecte non seulement les performances, mais aussi la durée de vie. Assurez-vous que les rails sont alignés dans les tolérances du fabricant. Les épaulements de fixation constituent des structures d'alignement essentielles, mais leurs dimensions doivent être précises. Si le rayon de courbure est trop important, le rail risque d'entrer en contact avec le rayon plutôt qu'avec l'épaulement lors de l'installation et de l'alignement. Ceci peut introduire une erreur minime, mais significative. Pire encore, elle peut être très difficile à détecter. La meilleure solution consiste à spécifier correctement les dimensions de l'épaulement dès le départ. Les fabricants indiquent des spécifications très précises pour les hauteurs d'épaulement et les rayons d'angle dans leurs catalogues ; il convient de les respecter scrupuleusement. Dimensionnez le rayon d'angle approprié par rapport au chanfrein du roulement.

3. Spécification incorrecte du préchargement

La précharge d'un guidage linéaire consiste à choisir le diamètre des billes par incréments de micron afin d'ajuster l'ajustement entre le bloc et le rail. Dans les applications de précision, une précharge positive est généralement avantageuse, ce qui signifie qu'il n'y a aucun jeu entre le bloc, le rail et la bille. Selon l'application, les billes peuvent même subir une légère compression. Correctement spécifiée, la précharge peut réduire les facteurs négatifs tels que les vibrations, le bruit, la génération de chaleur et la déformation. En revanche, une précharge mal spécifiée peut augmenter considérablement le frottement et dégrader les performances du système. Il est facile de supposer qu'un guidage linéaire de haute précision avec précharge offrira les meilleures performances. Cela est vrai si la précision des surfaces de montage correspond à celle du guidage linéaire. Cependant, s'il est impossible d'obtenir des surfaces de montage aussi précises que le guidage linéaire, la présence d'une précharge dans le guidage peut en réalité engendrer des problèmes. La précharge du guidage linéaire doit être adaptée à la précision réalisable avec les pièces de montage. S'il est impossible d'atteindre la précision requise par le fabricant, il est préférable d'opter pour un guidage linéaire avec un ajustement ligne à ligne (précharge normale) ou même un léger jeu supplémentaire. Ce jeu supplémentaire permettra au guidage de compenser le défaut d'alignement. Le guidage n'aura plus de jeu libre, mais il ne présentera pas non plus le frottement important qui serait induit par l'installation d'un guidage préchargé dans un système de faible précision. Dans certains cas, un faible frottement est primordial. Il est alors préférable de spécifier un certain jeu interne afin de minimiser le frottement.

4. Ne pas tester sur toute la distance parcourue

On ne peut résoudre un problème sans en connaître l'existence. Les guidages linéaires doivent être testés après assemblage sur toute leur course. S'il est impossible de mesurer directement le parallélisme, il convient d'ajouter une étape de contrôle pour mesurer la force de poussée du chariot. Cette force doit être constante à environ 20 % près lors du déplacement du guidage d'une extrémité à l'autre. Si la force de poussée présente un pic à un endroit (ce qui se produit souvent à une extrémité du guidage), cela peut indiquer un défaut de parallélisme des rails, qui doivent alors être réalignés.

5. Ne pas tenir compte de l'incidence des matériaux et du placage sur le coût et le délai de livraison

Trop souvent, lors de la spécification des roulements, l'accent est mis sur les paramètres mécaniques, tandis que les matériaux et les revêtements sont considérés comme moins importants. En réalité, les matériaux et les revêtements peuvent avoir un impact significatif sur un projet, non seulement en termes de performance, mais aussi de coût et de délai de livraison. Les options anticorrosion, par exemple, peuvent aller d'un chromage fin et dense à divers revêtements de chrome noir. Dans certains cas, opter pour une version en acier inoxydable d'un guidage linéaire peut s'avérer plus efficace. Le problème ne se limite pas aux matériaux, mais concerne également le lieu de production. Certains traitements de surface peuvent être effectués à l'étranger, tandis que d'autres peuvent être réalisés localement. Une commande récente en est une illustration. Il existe actuellement une pénurie mondiale de certains types et dimensions de roulements linéaires. Un client avait spécifié un chromage noir pour la protection contre la corrosion. Le problème était que ce revêtement devait être appliqué dans l'usine japonaise de notre partenaire, ce qui allongeait le délai de livraison par rapport à un produit standard. Après analyse, nous avons recommandé un autre type de revêtement. Il offrait une protection comparable, mais était disponible dans l'usine américaine de notre partenaire. Ce changement a permis de réduire de moitié le délai de livraison des pièces, tout en minimisant l'impact sur les coûts. Correctement spécifiés et installés, les guides linéaires offrent des performances optimales dans les systèmes de mouvement linéaire. En évitant les pièges mentionnés ci-dessus, vous assurerez le succès de votre système.