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

Линейные направляющие — это прецизионные механические узлы, функционирующие как часть системы. Поэтому их эффективность зависит от степени их правильной интеграции в общую систему. Простого указания подходящей направляющей недостаточно. Создание системы, работающей должным образом, требует чёткого понимания того, как выбирать, проектировать, устанавливать и испытывать линейные направляющие. Здесь мы рассмотрим несколько наиболее распространённых ошибок, допускаемых проектировщиками при встраивании линейных направляющих в свои системы, и способы их предотвращения.

1. Несоблюдение допусков при изготовлении монтажных поверхностей

Линейные направляющие прецизионно шлифуются на заводе для обеспечения минимального трения. В идеальном случае трение каждого отдельного блока линейной направляющей должно быть одинаковым независимо от того, установлен он или нет. В реальности любое несоосность или неплоскостность монтажных поверхностей непосредственно увеличивает преднатяг в системе линейных направляющих. Допуски на монтаж охватывают как плоскостность монтажной поверхности, на которую монтируются рельсы, так и параллельность линейных направляющих друг другу. Если трение в направляющей увеличивается после установки узла или на одном конце хода больше, чем на другом, то допуски на монтаж или выравнивание рельсов, скорее всего, не соответствуют техническим требованиям.

2. Не включая монтажные элементы для выравнивания.

Прецизионные линейные направляющие требуют правильного выравнивания для обеспечения соответствия характеристик заявленным характеристикам. В частности, в условиях серийного производства, дополнительные монтажные элементы могут ускорить процесс установки и обеспечить эффективную работу. Это может быть всего лишь пара установочных штифтов, помогающих выровнять первичный рельс, в сочетании с процедурой сборки для выравнивания вторичного рельса. Приложения с очень высокой точностью требуют большей точности. Линейные направляющие поставляются с завода прямыми, но могут демонстрировать определенную степень соответствия. Для обеспечения эффективной работы направляющие следует устанавливать с использованием прецизионных опорных поверхностей. Эти поверхности обеспечивают плоскую, устойчивую опорную конструкцию для подшипников и рельсов, обеспечивая прямолинейность и параллельность на микронном уровне. Важно отметить, что непараллельность рельсов влияет не только на производительность, но и на срок службы. Убедитесь, что рельсы выровнены в пределах допусков производителя. Монтажные заплечики обеспечивают необходимую выравнивающую конструкцию, но их размеры должны быть правильно рассчитаны. Если радиус угла слишком большой, рельс может касаться радиуса угла, а не самого выступа во время установки и выравнивания. Это может привести к небольшой, но существенной ошибке. Более того, её может быть очень трудно обнаружить. Лучшее решение — правильно указать размеры заплечиков с самого начала. Производители приводят в своих каталогах очень точные значения высоты заплечиков и радиусов скругления, и их следует строго соблюдать. Соотнесите радиус с фаской на подшипнике.

3. Неправильное указание предварительной нагрузки

Предварительный натяг в линейной направляющей подразумевает выбор диаметра шариков с шагом в несколько микрон для регулировки посадки между блоком и рельсом. В прецизионных приложениях обычно выгодно иметь положительный предварительный натяг, что означает отсутствие зазора между блоком, рельсом и шариком. В зависимости от приложения шарики могут даже испытывать некоторое сжатие. Правильно выбранный предварительный натяг может снизить такие негативные факторы, как вибрация, шум, тепловыделение и прогиб. Однако, неправильно выбранный предварительный натяг может значительно увеличить трение и ухудшить производительность системы. Легко предположить, что покупка высокоточной линейной направляющей с предварительным натягом обеспечит наилучшие характеристики. Это верно, если точность монтажных поверхностей соответствует точности линейной направляющей. Однако, если невозможно сделать монтажные поверхности такими же точными, как у линейной направляющей, наличие преднатяга 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 «линия в линию» (нормальный предварительный натяг) или даже с небольшим дополнительным зазором. Дополнительный зазор позволит направляющей компенсировать несоосность. У направляющей больше не будет свободного зазора, но и не будет такого высокого трения, которое возникло бы при установке направляющей с предварительным натягом в систему низкой точности. В некоторых случаях система с низким коэффициентом трения является наиболее важным требованием. В этом случае лучше всего указать внутренний зазор, чтобы обеспечить минимальное трение.

4. Не проводить испытания на протяжении всего пути следования

Невозможно решить проблему, не зная о её существовании. Линейные направляющие необходимо проверять после сборки на протяжении всего хода. Если невозможно напрямую измерить параллельность, добавьте этап проверки для измерения силы нажатия каретки. Сила нажатия должна быть постоянной с точностью около 20% при перемещении направляющей из конца в конец. Если сила нажатия резко возрастает в одной точке (чаще всего это происходит на одном конце направляющей), это может указывать на непараллельность рельсов и необходимость их повторной центровки.

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

Слишком часто при выборе подшипников основное внимание уделяется механическим параметрам, в то время как материалы и покрытия считаются менее важными. В действительности, материалы и покрытия могут существенно влиять на проект не только с точки зрения производительности, но и с точки зрения стоимости и сроков поставки. Например, варианты антикоррозионной защиты могут варьироваться от тонкого плотного хромирования до различных видов чёрного хромирования. В некоторых случаях выбор линейной направляющей из нержавеющей стали может оказаться более эффективным решением. Проблема не только в материалах, но и в местоположении. Некоторые виды покрытия можно наносить на зарубежном предприятии, а другие — внутри страны. Недавний заказ служит примером. В настоящее время во всём мире наблюдается дефицит определённых типов и размеров линейных подшипников. Заказчик заказал чёрное хромирование для защиты от коррозии. Проблема заключалась в том, что это покрытие приходилось наносить на японском заводе нашего партнёра, что увеличивало сроки поставки по сравнению со стандартным изделием. После изучения вопроса мы рекомендовали альтернативное покрытие. Оно обеспечивало сопоставимую защиту, но отличалось тем, что его можно было приобрести на заводе партнёра в США. Благодаря этому переключателю время поставки деталей сократилось вдвое, а стоимость оказалась минимальной. Правильно подобранные и установленные линейные направляющие обеспечивают эффективную работу систем линейного перемещения. Будьте внимательны к перечисленным выше подводным камням, и ваша система будет готова к успеху.