Найпростіше дізнатися, як уникнути помилок під час монтажу, встановлення та навіть вибору покриття, – це вказати сам посібник.

Лінійні напрямні – це прецизійні механічні вузли, які функціонують як частина системи. Таким чином, вони можуть працювати лише тією мірою, якою вони належним чином інтегровані в загальну машину. Простого визначення відповідної напрямної недостатньо. Побудова системи, яка працює належним чином, вимагає чіткого розуміння того, як визначати, проектувати, встановлювати та тестувати лінійну напрямну. Тут ми обговорюємо кілька найпоширеніших помилок, які допускають конструктори, вбудовуючи лінійні напрямні у свої системи, та способи їх уникнення.

1. Недотримання допусків для виготовлення монтажних поверхонь

Лінійні напрямні точно шліфуються на заводі для роботи з мінімальним тертям. В ідеальному світі тертя кожного окремого лінійного напрямного блоку було б однаковим, незалежно від того, встановлений він чи ні. Насправді, будь-яке зміщення або нерівність монтажних поверхонь безпосередньо додає попереднє натягнення до лінійної напрямної системи. Монтажні допуски охоплюють як площинність монтажної поверхні, до якої монтуються рейки, так і паралельність лінійних напрямних одна до одної. Якщо тертя в напрямній збільшується під час встановлення вузла або є більшим на одному кінці ходу, ніж на іншому, монтажні допуски або вирівнювання рейок, ймовірно, виходять за межі специфікації.

2. Не враховуючи монтажні елементи для вирівнювання

Прецизійні лінійні напрямні потребують належного вирівнювання для забезпечення відповідності специфікаціям. Особливо у випадку масового виробництва додавання монтажних елементів може пришвидшити процес встановлення та забезпечити ефективну роботу. Це може бути так само просто, як пара вирівнювальних штифтів, які допомагають вирівняти первинну рейку, у поєднанні з процедурою складання для вирівнювання вторинної рейки. Застосування з дуже високою точністю вимагають більшої обережності. Лінійні напрямні, що постачаються з заводу, є прямими, але все ще можуть демонструвати певний ступінь відповідності. Для забезпечення ефективної роботи напрямні слід встановлювати з використанням прецизійних поверхонь плеча. Ці поверхні забезпечують плоску, стабільну опорну конструкцію для підшипників і рейок, щоб забезпечити прямолінійність і паралельність мікронного масштабу. Важливо зазначити, що похибка паралельності між рейками впливає не тільки на продуктивність, але й на термін служби. Переконайтеся, що рейки вирівняні в межах допусків виробника. Монтажні плечі забезпечують необхідні конструкції вирівнювання, але вони повинні бути правильно розмірені. Якщо радіус кута занадто великий, рейка може торкатися радіуса кута, а не самого плеча під час встановлення та вирівнювання. Це може призвести до невеликої, але суттєвої похибки. Гірше того, її може бути дуже важко виявити. Найкращим рішенням є правильно вказати розміри плеча з самого початку. Виробники вказують дуже точні характеристики висоти плечей та радіусів кутів у своїх каталогах, і їх слід точно дотримуватися. Розміруйте відповідний радіус кута відносно фаски, яка є на підшипнику.

3. Неправильне визначення попереднього навантаження

Попереднє натягнення в лінійній напрямній передбачає вибір діаметра кульок з мікронним кроком для регулювання посадки між блоком і рейкою. У точних застосуваннях зазвичай корисно мати певне позитивне попереднє натягнення, що означає відсутність зазору між блоком, рейкою та кулькою. Залежно від застосування, кульки можуть навіть зазнавати певного стиснення. Правильно задане попереднє натягнення може зменшити негативні фактори, такі як вібрація, шум, виділення тепла та прогин. Однак неправильно задане попереднє натягнення може значно збільшити тертя та погіршити продуктивність системи. Легко припустити, що придбання високоточної лінійної напрямної з попереднім натягом забезпечить найкращу продуктивність. Це вірно, якщо точність монтажних поверхонь відповідає точності лінійної напрямної. Однак, якщо неможливо зробити монтажні поверхні такими ж точними, як лінійна напрямна, наявність попереднього натягнення в напрямній може фактично спричинити проблеми. Попереднє натягнення лінійної напрямної має бути узгоджене з точністю, якої можна досягти за допомогою монтажних деталей. Якщо неможливо досягти точності, встановленої виробником, краще вибрати лінійну напрямну з лінією посадки (нормальне попереднє натягнення) або навіть з невеликим додатковим зазором. Додатковий зазор дозволить напрямній компенсувати перекіс. Напрямна більше не матиме вільного зазору, але вона також не демонструватиме високого тертя, яке може виникнути при встановленні напрямної з попереднім натягом у систему з низькою точністю. У деяких випадках наявність системи з низьким тертям є найважливішою вимогою. У такому разі найкраще вказати певний внутрішній зазор, щоб забезпечити якомога нижчий рівень тертя.

4. Не тестування на повній дистанції ходу

Ви не можете вирішити проблему, якщо не знаєте про її існування. Лінійні напрямні необхідно перевірити після складання на повному ходу руху. Якщо неможливо безпосередньо виміряти паралельність, додайте етап перевірки для вимірювання сили штовхання каретки. Сила штовхання повинна бути постійною з точністю до 20% під час переміщення напрямної з кінця в кінець. Якщо сила штовхання різко зростає в одній точці — часто це відбувається на одному кінці напрямної — це може свідчити про те, що рейки непаралельні, і їх потрібно вирівняти.

5. Неврахування впливу матеріалів та покриття на вартість та термін виконання

Занадто часто зусилля щодо визначення типу підшипників зосереджені на механічних параметрах, тоді як матеріали та покриття вважаються менш важливими. Насправді, матеріали та покриття можуть суттєво впливати на проект не лише з точки зору продуктивності, але й з точки зору вартості та часу виконання. Наприклад, варіанти антикорозійного захисту можуть варіюватися від тонкого, щільного хромування до різних чорних хромованих покриттів. У деяких випадках вибір лінійної напрямної з нержавіючої сталі може забезпечити більш ефективне рішення. Проблема полягає не лише в матеріалах, а й у місці розташування. Деякі покриття можна виконати на закордонному об'єкті, а інші - всередині країни. Нещодавнє замовлення є прикладом цього. Наразі у світі існує дефіцит певних типів та розмірів лінійних підшипників. Клієнт вказав чорне хромування для захисту від корозії. Проблема полягала в тому, що відповідне покриття довелося наносити на японському заводі нашого партнера, що збільшувало термін виконання порівняно зі стандартним продуктом. Після розслідування ми рекомендували альтернативне покриття. Воно забезпечувало порівнянний захист, але різниця полягала в тому, що воно було доступне на заводі партнера в США. Перехід скоротив час виконання деталей вдвічі, мінімально впливаючи на вартість. Правильно визначені та встановлені лінійні напрямні забезпечують ефективну роботу в системах лінійного руху. Будьте уважні до вищезазначених помилок, і ваша система буде готова до успіху.