Определение самого руководства — это простая часть, позволяющая избежать ошибок при монтаже, установке и даже выборе покрытия.

Линейные направляющие — это прецизионные механические узлы, которые работают как часть системы. Как таковые, они могут работать только в той степени, в которой они правильно интегрированы в общую машину. Простого указания соответствующей направляющей недостаточно. Создание системы, которая работает так, как задумано, требует четкого понимания того, как указать, спроектировать, установить и протестировать линейную направляющую. Здесь мы обсудим несколько наиболее распространенных ошибок, которые допускают проектировщики, встраивающие линейные направляющие в свои системы, и способы их избежания.

1. Несоблюдение допусков при изготовлении монтажных поверхностей

Линейные направляющие прецизионно шлифуются на заводе для работы с минимальным трением. В идеальном мире трение каждого отдельного блока линейной направляющей было бы одинаковым, независимо от того, установлен он или нет. В реальности любое несоосность или неплоскостность монтажных поверхностей напрямую добавляет предварительную нагрузку в систему линейной направляющей. Допуски на монтаж охватывают как плоскостность монтажной поверхности, на которую монтируются рельсы, так и параллельность линейных направляющих друг другу. Если трение в направляющей увеличивается при установке сборки или более экстремально на одном конце хода, чем на другом, то допуски на монтаж или выравнивание рельсов, скорее всего, не соответствуют спецификации.

2. Не включая монтажные элементы для выравнивания

Прецизионные линейные направляющие требуют правильного выравнивания для обеспечения производительности в соответствии со спецификацией. В частности, в сценарии массового производства добавление монтажных функций может ускорить процесс установки и обеспечить эффективную производительность. Это может быть просто пара выравнивающих штифтов, которые помогают выровнять первичный рельс, в сочетании с процедурой сборки для выравнивания вторичного рельса. Приложения с очень высокой точностью производительности требуют большей осторожности. Линейные направляющие, поставляемые с завода, прямые, но все же могут демонстрировать определенную степень соответствия. Для обеспечения эффективной работы направляющие следует устанавливать с использованием прецизионных поверхностей плеча. Эти поверхности обеспечивают плоскую, устойчивую опорную конструкцию для подшипников и рельсов, обеспечивая прямолинейность и параллельность в микронном масштабе. Важно отметить, что ошибка в параллельности между рельсами влияет не только на производительность, но и на срок службы. Убедитесь, что рельсы выровнены в пределах допусков производителя. Монтажные плечи обеспечивают необходимые структуры выравнивания, но они должны быть правильно рассчитаны. Если радиус угла слишком большой, рельс может соприкасаться с радиусом угла, а не с самим плечом во время установки и выравнивания. Это может привести к небольшой, но существенной ошибке. Хуже того, ее может быть очень трудно обнаружить. Лучшим решением будет правильно указать размеры плеча с самого начала. Производители указывают в своих каталогах очень точные спецификации для высоты плеча и радиусов угла, и их следует точно соблюдать. Укажите соответствующий радиус угла в зависимости от фаски, которая есть на подшипнике.

3. Неправильное указание предварительной нагрузки

Предварительная нагрузка в линейной направляющей подразумевает выбор диаметра шариков с шагом в микрон для регулировки посадки между блоком и рельсом. В точных приложениях обычно полезно иметь некоторую положительную предварительную нагрузку, что означает отсутствие зазора между блоком, рельсом и шариком. В зависимости от приложения шарики могут даже подвергаться некоторому сжатию. Правильно указанная предварительная нагрузка может уменьшить негативные факторы, такие как вибрация, шум, выделение тепла и прогиб. Однако неправильно указанная предварительная нагрузка может значительно увеличить трение и ухудшить производительность системы. Легко предположить, что покупка высокоточной линейной направляющей с предварительной нагрузкой обеспечит наилучшую производительность. Это верно, если точность монтажных поверхностей соответствует точности линейной направляющей. Однако, если невозможно сделать монтажные поверхности такими же точными, как у линейной направляющей, наличие предварительной нагрузки в направляющей может фактически вызвать проблемы. Предварительная нагрузка линейной направляющей должна соответствовать точности, которая может быть достигнута с помощью монтажных деталей. Если невозможно обеспечить точность, требуемую производителем, лучше выбрать линейную направляющую с посадкой линия-к-линии (нормальный предварительный натяг) или даже с небольшим дополнительным зазором. Дополнительный зазор позволит направляющей компенсировать несоосность. Направляющая больше не будет иметь свободного зазора, но она также не будет демонстрировать высокое трение, которое было бы введено при установке преднагруженной направляющей в систему с низкой точностью. В некоторых случаях наличие системы с низким трением является наиболее важным требованием. В этом случае лучше всего указать некоторый внутренний зазор, чтобы гарантировать, что трение будет как можно ниже.

4. Не тестирование на протяжении всего пути

Вы не можете исправить 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 силы нажатия каретки. Сила нажатия должна быть постоянной в пределах около 20% при перемещении направляющей из конца в конец. Если сила нажатия резко возрастает в одной точке — часто это происходит на одном конце направляющей — это может указывать на то, что рельсы не параллельны и их необходимо выровнять заново.

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

Слишком часто усилия по спецификации подшипников фокусируются на механических параметрах, в то время как материалы и покрытия рассматриваются как менее важные. В действительности материалы и покрытия могут оказывать значительное влияние на проект не только с точки зрения производительности, но и с точки зрения стоимости и времени выполнения. Например, варианты антикоррозионной защиты могут варьироваться от тонкого плотного хромирования до различных покрытий из черного хрома. В некоторых случаях выбор версии линейной направляющей из нержавеющей стали может обеспечить более эффективное решение. Проблема не только в материалах, но и в местоположении. Некоторые покрытия могут быть выполнены на зарубежном предприятии, а другие — на внутреннем рынке. Недавний заказ является иллюстрацией. В настоящее время во всем мире наблюдается дефицит определенных типов и размеров линейных подшипников. Клиент указал черное хромирование для защиты от коррозии. Проблема заключалась в том, что соответствующее покрытие должно было быть нанесено на японском заводе нашего партнера, что увеличивало время выполнения по сравнению со стандартным продуктом. После изучения мы рекомендовали альтернативное покрытие. Оно обеспечивало сопоставимую защиту, но разница заключалась в том, что оно было доступно на заводе партнера в США. Переключатель сократил время выполнения заказа на детали вдвое, при этом оказав минимальное влияние на стоимость. Правильно указанные и установленные линейные направляющие обеспечивают эффективную работу в системах линейного перемещения. Будьте бдительны к подводным камням, указанным выше, и ваша система будет готова к успеху.