Spécifier le guide lui-même est la partie facile : apprenez à éviter les pièges lors du montage, de l'installation et même du choix d'un placage.

Les guidages linéaires sont des assemblages mécaniques de précision qui fonctionnent au sein d'un système. De ce fait, leur performance dépend de leur intégration parfaite à la machine. Il ne suffit pas de spécifier le guidage approprié. Construire un système fonctionnant comme prévu nécessite une compréhension claire de la spécification, de la conception, de l'installation et des tests du guidage linéaire. Nous abordons ici plusieurs des erreurs les plus courantes commises par les concepteurs qui intègrent des guidages linéaires à leurs systèmes, ainsi que les moyens de les éviter.

1. Ne pas fabriquer les surfaces de montage selon les tolérances

Les guidages linéaires sont rectifiés avec précision en usine pour un frottement minimal. Idéalement, le frottement de chaque bloc de guidage linéaire serait le même, monté ou non. En réalité, tout défaut d'alignement ou de planéité des surfaces de montage ajoute directement une précharge au système de guidage linéaire. Les tolérances de montage englobent à la fois la planéité de la surface de montage sur laquelle les rails sont fixés et le parallélisme des guidages linéaires entre eux. Si le frottement dans un guidage augmente lors de l'installation de l'ensemble, ou est plus important à une extrémité de la course qu'à l'autre, les tolérances de montage ou l'alignement des rails sont très probablement hors spécifications.

2. N'inclut pas les éléments de montage pour l'alignement

Les guidages linéaires de précision nécessitent un alignement correct pour garantir des performances conformes aux spécifications. En particulier dans le cadre d'une production en série, l'ajout de dispositifs de montage peut accélérer le processus d'installation et garantir des performances optimales. Il peut s'agir simplement d'une paire de goupilles d'alignement facilitant l'alignement du rail principal, associée 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 néanmoins présenter un certain degré de conformité. Pour garantir un fonctionnement optimal, les guidages doivent être installés avec des surfaces d'épaulement de précision. Ces surfaces offrent une structure de support plane et stable aux roulements et aux rails, garantissant une rectitude et un parallélisme à l'échelle micrométrique. Il est important de noter qu'une erreur 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 montage constituent des structures d'alignement essentielles, mais ils doivent être correctement dimensionnés. Si le rayon d'angle est trop important, le rail risque d'entrer en contact avec le rayon d'angle plutôt qu'avec l'épaulement lui-même lors de l'installation et de l'alignement. Cela peut entraîner une erreur minime, mais significative. Pire encore, elle peut être très difficile à détecter. La meilleure solution est de spécifier correctement les dimensions de l'épaulement dès le départ. Les fabricants indiquent des spécifications très précises concernant les hauteurs d'épaulement et les rayons d'angle dans leurs catalogues, et celles-ci doivent être respectées à la lettre. Dimensionnez le rayon d'angle approprié par rapport au chanfrein du roulement.

3. Ne pas spécifier correctement la précharge

La précharge d'un guidage linéaire consiste à choisir le diamètre des billes par incréments de quelques microns 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 compression. Correctement spécifiée, une précharge peut réduire les facteurs négatifs tels que les vibrations, le bruit, la production de chaleur et la déflexion. En revanche, une précharge mal spécifiée peut augmenter considérablement les frottements et dégrader les performances du système. On peut facilement 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, si ces surfaces de montage ne peuvent pas être aussi précises que le guidage linéaire, la précharge du guidage peut poser problème. La précharge du guidage linéaire doit être adaptée à la précision des pièces de montage. S'il n'est pas possible de respecter la précision requise par le fabricant, il est préférable d'opter pour un guidage linéaire avec un ajustement parfait (précharge normale), voire un léger jeu supplémentaire. Ce jeu supplémentaire permettra au guidage de compenser le désalignement. Le guidage perdra alors son jeu libre, mais il ne présentera pas le frottement élevé qu'introduirait l'installation d'un guidage préchargé dans un système de faible précision. Dans certains cas, un système à faible frottement est primordial. Dans ce cas, il est préférable de spécifier un jeu interne afin de garantir un frottement aussi faible que possible.

4. Ne pas tester sur toute la durée du trajet

Impossible de résoudre un problème si l'on ignore son existence. Les guides linéaires doivent être testés après assemblage sur toute leur course. S'il est impossible de mesurer directement le parallélisme, ajoutez une étape d'inspection pour mesurer la force de poussée du chariot. La force de poussée doit être constante à environ 20 % près lors du déplacement du guide d'une extrémité à l'autre. Si la force de poussée atteint un pic en un point (ce qui se produit souvent à une extrémité du guide), cela peut indiquer que les rails ne sont pas parallèles et qu'il faut les réaligner.

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

Trop souvent, la spécification des roulements se concentre sur les paramètres mécaniques, les matériaux et les revêtements étant relégués au second plan. En réalité, ces matériaux et revêtements peuvent avoir un impact significatif sur un projet, non seulement en termes de performances, mais aussi de coûts et de délais. Les options anticorrosion, par exemple, peuvent aller du chromage fin et dense à divers revêtements chromés noirs. Dans certains cas, le choix d'un guidage linéaire en acier inoxydable peut s'avérer plus efficace. Le problème ne réside pas seulement dans les matériaux, mais aussi dans l'emplacement. Certains placages peuvent être réalisés à l'étranger, tandis que d'autres peuvent être réalisés localement. Une commande récente en est un exemple : il existe actuellement une pénurie mondiale de certains types et dimensions de roulements linéaires. Un client a spécifié un placage chromé noir pour la protection contre la corrosion. Le problème résidait dans le fait que ce revêtement devait être appliqué dans l'usine japonaise de notre partenaire, ce qui allongeait les délais par rapport à un produit standard. Après enquête, nous avons recommandé un autre placage. Il offrait une protection comparable, mais la différence résidait dans sa disponibilité dans l'usine américaine de notre partenaire. Ce commutateur a permis de diviser par deux le délai de livraison des pièces, tout en minimisant les coûts. Correctement spécifiés et installés, les guides linéaires offrent des performances optimales dans les systèmes de mouvement linéaire. Soyez attentif aux pièges mentionnés ci-dessus et votre système sera sur la voie du succès.