Определение самой направляющей — это самая простая часть обучения, как избежать ошибок при монтаже, установке и даже выборе покрытия.

Линейные направляющие представляют собой прецизионные механические узлы, работающие как часть системы. Таким образом, они могут работать только в той степени, в которой они должным образом интегрированы в общую машину. Просто указать соответствующее руководство недостаточно. Создание системы, которая работает по назначению, требует четкого понимания того, как определить, спроектировать, установить и протестировать линейную направляющую. Здесь мы обсуждаем несколько наиболее распространенных ошибок, допускаемых проектировщиками, встраивающими линейные направляющие в свои системы, и способы их избежать.

1. Изготовление монтажных поверхностей с не соблюдением допусков.

Линейные направляющие подвергаются точной шлифовке на заводе для обеспечения работы с минимальным трением. В идеальном мире трение каждого отдельного линейного направляющего блока было бы одинаковым независимо от того, установлен он или нет. В действительности любое несоосность или неплоскость монтажных поверхностей напрямую увеличивает предварительную нагрузку в системе линейных направляющих. Монтажные допуски включают как плоскостность монтажной поверхности, на которую крепятся рельсы, так и параллельность линейных направляющих друг другу. Если трение в направляющей увеличивается при установке узла или более сильное на одном конце хода, чем на другом, то, скорее всего, монтажные допуски или выравнивание направляющих не соответствуют техническим требованиям.

2. Не включая возможности монтажа для выравнивания.

Прецизионные линейные направляющие требуют правильного выравнивания, чтобы обеспечить производительность в соответствии со спецификациями. Добавление функций монтажа может ускорить процесс установки и обеспечить эффективную работу, особенно в условиях массового производства. Это могут быть простые штифты, которые помогают выровнять основную направляющую, а также процедура сборки для выравнивания второстепенной направляющей. Приложения с очень высокой точностью требуют большего внимания. Линейные направляющие, поставляемые с завода, являются прямыми, но могут демонстрировать определенную степень соответствия. Для обеспечения эффективной работы направляющие должны быть установлены с использованием прецизионных уступов. Эти поверхности создают плоскую, стабильную опорную конструкцию для подшипников и рельсов, обеспечивая микронную прямолинейность и параллельность. Важно отметить, что ошибка в параллельности между рельсами влияет не только на производительность, но и на срок службы. Убедитесь, что направляющие выровнены в пределах допусков производителя. Монтажные плечи обеспечивают необходимую структуру выравнивания, но они должны иметь правильные размеры. Если угловой радиус слишком велик, во время установки и выравнивания направляющая может касаться углового радиуса, а не самого плеча. Это может привести к небольшой, но существенной ошибке. Хуже того, его может быть очень трудно обнаружить. Лучшее решение — с самого начала правильно указать размеры плеч. Производители указывают в своих каталогах очень точные спецификации высоты плеч и радиусов углов, и их следует точно соблюдать. Измерьте соответствующий радиус угла относительно фаски на подшипнике.

3. Неправильно указана предварительная нагрузка

Предварительная нагрузка в линейной направляющей предполагает выбор диаметра шариков с шагом в микроны для регулировки посадки между блоком и направляющей. В прецизионных приложениях обычно полезно иметь некоторую положительную предварительную нагрузку, что означает отсутствие зазора между блоком, направляющей и шаром. В зависимости от применения шарики могут даже подвергаться некоторому сжатию. Правильно заданный предварительный натяг может снизить такие негативные факторы, как вибрация, шум, тепловыделение и прогиб. Однако неправильно указанная предварительная нагрузка может значительно увеличить трение и ухудшить производительность системы. Легко предположить, что покупка высокоточной линейной направляющей с преднатягом обеспечит наилучшие характеристики. Это справедливо, если точность монтажных поверхностей соответствует точности линейной направляющей. Однако если невозможно сделать монтажные поверхности такими же точными, как линейная направляющая, наличие предварительного натяга в направляющей может фактически вызвать проблемы. Предварительный натяг линейной направляющей должен соответствовать точности, которую можно достичь с помощью монтажных деталей. Если невозможно обеспечить требуемую производителем точность, лучше выбрать линейную направляющую с посадкой по прямой (нормальный преднатяг) или даже с небольшим дополнительным зазором. Дополнительный зазор позволит направляющей компенсировать смещение. Направляющая больше не будет иметь свободного зазора, но она также не будет демонстрировать высокое трение, которое может возникнуть при установке направляющей с предварительным натягом в систему с низкой точностью. В некоторых случаях наличие системы с низким коэффициентом трения является наиболее важным требованием. В этом случае лучше всего указать некоторый внутренний зазор, чтобы обеспечить минимально возможное трение.

4. Не проводить тестирование на протяжении всего пробега.

Вы не сможете решить проблему, если не знаете о ее существовании. Линейные направляющие необходимо проверять после сборки на всем протяжении хода. Если невозможно измерить параллельность напрямую, добавьте этап проверки для измерения толкающей силы каретки. Усилие толкания должно быть постоянным с точностью около 20% при перемещении направляющей из конца в конец. Если в какой-то точке сила толкания резко возрастает (часто это происходит на одном конце направляющей), это может указывать на то, что рельсы не параллельны и их необходимо выровнять.

5. Не учитывается влияние материалов и покрытия на стоимость и время выполнения заказа.

Слишком часто при выборе подшипников основное внимание уделяется механическим параметрам, тогда как материалы и покрытия считаются менее важными. В действительности материалы и покрытия могут оказать существенное влияние на проект не только с точки зрения производительности, но также с точки зрения стоимости и времени выполнения заказа. Например, варианты защиты от коррозии могут варьироваться от тонкого и плотного хромирования до различных покрытий черным хромом. В некоторых случаях выбор версии линейной направляющей из нержавеющей стали может оказаться более эффективным решением. Вопрос не только в материалах, но и в местоположении. Некоторые покрытия могут быть выполнены на зарубежном предприятии, а другие - внутри страны. Недавний заказ является иллюстрацией. В настоящее время во всем мире наблюдается нехватка определенных типов и размеров линейных подшипников. Заказчик заказал черное хромирование для защиты от коррозии. Проблема заключалась в том, что соответствующее покрытие пришлось наносить на японском заводе нашего партнера, что увеличивало время выполнения заказа по сравнению со стандартным продуктом. После расследования мы рекомендовали альтернативное покрытие. Он обеспечивал сопоставимую защиту, но разница заключалась в том, что его можно было приобрести на заводе партнера в США. Этот переход сократил время поставки деталей вдвое, оказав при этом минимальное влияние на стоимость. Правильно подобранные и установленные линейные направляющие обеспечивают эффективную работу систем линейного перемещения. Будьте внимательны к описанным выше ловушкам, и ваша система будет готова к успеху.