Çift kılavuz rayların geometrisi hakkında daha fazla bilgi.

Doğrusal kılavuz sistemleri, kılavuz rayları, kızaklar ve rayları içerir. Endüstri bunları profil rayları, çekmece kızakları, doğrusal yataklar, kılavuz tekerlekler ve kaymalı yataklar gibi birkaç temel türe ayırır. Tipik bir düzenleme, bir ray veya şaft, taşıyıcılar ve hareket bloklarından oluşur. Ayrıca, temas yöntemine göre kayar veya yuvarlanır.

Yuvarlanan kılavuzların temel işlevlerinden biri makinelerdeki sürtünmeyi azaltmaktır. Gelişmiş yarı iletken üretim cihazlarından büyük takım tezgahlarına ve inşaat ekipmanlarına kadar çeşitli uygulamalarda kullanılırlar.

Yüksek hassasiyetli konumlandırma gerektiren yarı iletken üretim ekipmanları veya muayene cihazları, doğrusal kılavuzlar için iyi bir uygulama alanıdır. Kesme amaçlı bir takım tezgahında, sürekli artan besleme hızlarıyla ilişkili sıcaklık artışı ve dayanıklılık sorunlarıyla başa çıkmak için kayar temaslı doğrusal hareketli yataklar yerine doğrusal kılavuzlar kullanılır.

Profil rayların klasik uygulama alanı, yük kapasitesi, sertlik ve doğruluğun ön planda olduğu takım tezgahı endüstrisidir. Bilgisayarlı tomografi, MRI ve röntgen cihazları gibi tıbbi ekipmanlarda ise kare raylar daha yaygındır.

Öte yandan yuvarlak raylar birçok avantaj sunabilir; bunlardan biri de, 150 μm/m'nin üzerinde bir düzlemsellik hatasına sahip olarak tanımlanan, mükemmel olmayan yüzeylere monte edildiğinde bile düzgün bir şekilde çalışabilme yeteneğidir.

Kirlenmeye tolerans göstermeyen temiz oda ve gıda işleme uygulamaları için, yuvarlanan elemanlar (veya düz yatak sistemleri) kullanan doğrusal kılavuzlar, yağlama gereksinimleri nedeniyle uygun değildir.

Son derece yüksek hassasiyet ve doğruluk gerektiren bazı uygulamalarda, mümkün olan en yüksek hassasiyet ve doğruluk için akışkanlı yataklar kullanılır. Bunlar, ray ve taşıyıcı arasında yüksek basınçlı bir akışkan kullanan hidrostatik veya aerostatik yataklardır. Diğer doğrusal seçeneklere göre daha pahalı ve üretimi daha zordur, ancak en yüksek hassasiyet ve doğruluğu sağlarlar.

Doğrusal hareketli bir yuvarlanma kılavuzu seçerken dikkat edilmesi gereken önemli hususlar arasında yükleme (hem statik hem de uygulamalı), strok ve hız, istenen hassasiyet ve doğruluk ve gereken ömür yer alır. Uygulama gereksinimlerine bağlı olarak bazen ön yükleme de gerekebilir. Yağlama, körük veya özel contalar kullanılarak toz ve diğer kirleticiler gibi çevresel faktörlerden kaynaklanan doğrusal kılavuz sisteminin kirlenmesini en aza indirmeye yönelik her yöntemde olduğu gibi, bir diğer önemli husustur.

Lineer kılavuz raylar ve yataklar yüksek sertlik ve iyi hareket hassasiyeti sunar. Sadece aşağı, yukarı ve yan yükleri desteklemekle kalmaz, aynı zamanda sarkık veya moment yüklerine de dayanabilirler. Elbette, lineer ray ve yatak sistemi ne kadar büyükse, o kadar fazla moment kapasitesine sahiptir, ancak yatak kanallarının düzeni (yüz yüze veya sırt sırta) da destekleyebileceği sarkık yük miktarını etkiler.

Yüz yüze tasarım (X düzenlemesi olarak da bilinir) her yönde eşit yük kapasiteleri sağlarken, sarkık yüklerin uygulandığı daha kısa bir moment koluyla sonuçlanır ve bu da moment yük kapasitesini azaltır. Sırt sırta düzenleme (O düzenlemesi olarak da bilinir) daha büyük bir moment kolu sağlar ve daha yüksek moment yük kapasiteleri sunar.

Ancak sırt sırta düzenlemede bile, doğrusal kılavuzlar kanallar arasında nispeten kısa bir mesafeye sahiptir (esasen rayın genişliğine eşittir) ve bu da Y yönünde sarkan yüklerin neden olduğu yuvarlanma momentlerini işleme kabiliyetlerini sınırlar. Bu sınırlamayı aşmak için, her rayda bir veya iki rulman bulunan paralel iki ray kullanmak, yuvarlanma momentinin her bir rulman bloğu üzerindeki kuvvetlere ayrıştırılmasını sağlar. Doğrusal rulmanlar, momentlere kıyasla kuvvetler için çok daha yüksek kapasiteye sahip olduğundan (özellikle yuvarlanma momentleri), rulman ömrü önemli ölçüde artırılabilir. Çift kılavuz ray kullanmanın ve momentlerin kuvvetlere ayrıştırılmasına izin vermenin bir diğer yararı da, doğrusal rulmanların genellikle moment yüklerine kıyasla saf kuvvetler altında daha az sapma göstermesidir.

Birçok doğrusal aktüatör tasarımı, raylar arasına yerleştirilmiş tahrik mekanizmasına (kayış, vida veya doğrusal motor) paralel iki ray içerir. Tahrik mekanizmasının kılavuz raylar arasında ortalanması zorunlu olmasa da, bu, tüm yataklara eşit yükleme yapılmasını sağlar ve her bir ray ve yatak setindeki dişlileri veya eşit olmayan tahrik kuvvetlerini azaltır. Bu düzenleme ayrıca aktüatörün yüksekliğini de azaltarak, çift kılavuz rayların sağladığı yüksek yük ve moment kapasitesi göz önüne alındığında nispeten kompakt bir yapı kazandırır.