Инсталиране на линейни направляващи: 3 ключови точки за осигуряване на прецизност

A линеен направляващ пътмогат да бъдат избрани с правилния номинален товар и степен на точност, но лошата инсталация все още може да създаде допълнително вътрешно натоварване. В много системи за прецизно движение най-честите проблеми идват от грешка на паралелността на релсите, вертикално изместване на релсите и изместване на височината на блока.

Тези грешки при инсталиране може да не са очевидни в началото. Оста може все още да се движи, нолинеен направляващ блокможе да носи допълнително странично натоварване или моментно натоварване. С течение на времето това може да увеличи триенето, да намали гладкостта на движението, да повлияе на точността на позициониране и да съкрати експлоатационния живот.

Това ръководство се фокусира върху три ключови точки при монтажа на линейни направляващи: успоредност на релсата P1, вертикално отместване на релса S1 и блоково отместване S2 / ΔH. Контролирането на тези три фактора на подравняване помага на направляващия да поддържа своята проектирана прецизност, твърдост и живот.

Защо инсталационната геометрия има значение

Линейният водач е прецизен компонент за търкаляне. Релсата и блокът са проектирани да носят товар през търкалящи се елементи вътре в структура на контролирана пътека. Ако релсата е принудена да следва неравна или неправилно подравнена монтажна основа, вътрешното разпределение на натоварването вътре в блока ще се промени.

Самата релса не трябва да се използва за коригиране на лоша монтажна повърхност. Ако основата не е плоска, референтният ръб не е прав или двете релси не са подравнени правилно, блокът може да изпитва допълнително триене и необичайна вътрешна сила. Това може да намали действителния експлоатационен живот дори когато избраният направляващ път има достатъчна номинална товароносимост.

Преди да инсталирате линеен водач, проверете основните условия за монтаж:

• Почистете монтажната повърхност, основата на релсата и еталонното рамо.
• Отстранете неравностите, стърготини, ръжда, прах и замърсяване с масло.
• Проверете дали монтажната основа е плоска и достатъчно твърда.
• Уверете се, че референтният ръб е прав и подходящ за позициониране на релса.
• Първо затегнете леко болтовете преди окончателното подравняване и затягане с въртящ момент.

Три ключови грешки при инсталиране за контрол

В система с линейни направляващи с две -релси точността на монтажа се влияе главно от три геометрични грешки: успоредност на релсите, вертикално изместване на релсите и изместване на блока. Тези грешки създават различни видове вътрешно натоварване.

Ключова точка 1: Паралелност на релсите P1

Паралелността на релсите е един от най-важните фактори при инсталирането на линейни направляващи. В много промишлени машини най-често срещаното оформление е двойна -релса, четири-блокова структура. Когато две релси са монтирани успоредно, разстоянието между тях трябва да остане в рамките на допустимия толеранс на паралелност.

Ако грешката на успоредността надвишава позволената стойност, блоковете се изместват настрани по време на движение. Това създава допълнително странично натоварване вътре в направляващата, увеличава съпротивлението при движение и може да причини неравномерно износване на търкалящите се елементи и каналите.

Практическите предложения за инсталиране включват:

• Използвайте една релса като референтна релса и първо я подравнете внимателно.
• Не затягайте напълно вторичната релса, преди да проверите движението на пълен-ход.
• Използвайте циферблатен индикатор, линейка, измервателен блок или свързваща плоча според изискванията за точност.
• Преместете масата или каретката бавно през целия ход, за да проверите за тесни места.
• Избягвайте да разчитате само на визуално подравняване или груби екструдирани ръбове за прецизна инсталация.

В по-малко критични приложения плаващото подравняване все още може да бъде приемливо. За високо-прецизна автоматизация или оборудване с ЦПУ референтната релса и вторичната релса трябва да бъдат подравнени според изискванията за толеранс на производителя.

Ключова точка 2: Вертикално изместване на релса S1

Когато две релси са монтирани успоредно, тяхното съотношение във височината също има значение. Вертикалното изместване на релсата, често маркирано като S1, се отнася до разликата във височината между две релси. Дори ако релсите са успоредни от изглед отгоре, разликата във височината все още може да генерира вътрешно моментно натоварване.

Ако едната релса е по-висока от другата, подвижната маса може леко да се усуче, докато блоковете се движат по релсите. Това създава момент на търкаляне върху блоковете. Резултатът може да бъде по-високо триене, усещане за неравномерно движение, необичаен шум или намален експлоатационен живот.

S1 е тясно свързан с разстоянието между релсите и предварителното натоварване. Водачът с по-голямо предварително натоварване е по-чувствителен към грешки при монтажа, така че допустимото вертикално изместване става по-малко. Ако монтажната повърхност не може да отговаря на необходимия толеранс на височината, изборът на по-ниско предварително натоварване или блок с по-висока точност може да е по-подходящ.

Когато проверяват вертикалното изместване на релсата, инженерите трябва да имат предвид:

• Равност на монтажната основа и точност на обработка.
• Разстояние между две релси.
• Избрана степен на предварително натоварване на блоковете.
• Толеранс на височината на направляващите блокове.
• Дали рамката на машината може да се деформира при натоварване.

Ключова точка 3: Отместване на блока S2 и разлика във височината на блока ΔH

Когато множество блокове се използват на една и съща релса или са свързани към една и съща подвижна платформа, връзката между височината и позицията между блоковете става важна. Отместването на блока, често маркирано като S2, може да създаде моменти на накланяне на блоковете и движещата се маса.

Ако два блока на една и съща ос не са на една и съща височина или са притиснати в структурата на масата, подвижната платформа може да се усуче. Това не засяга само гладкостта; може също да генерира неравномерно вътрешно натоварване вътре в направляващите блокове.

Разликата във височината ΔH между блоковете също трябва да се провери. Ако действителната разлика във височината след монтажа надвишава допустимата стойност, системата може да изисква по-къси блокове, блокове с по-висока прецизност, по-добра механична обработка на монтажната повърхност или корекция на структурата на масата.

За да намалите проблемите с отместването на блокове:

• Използвайте блокове с подходяща степен на точност за необходимата прецизност на платформата.
• Избягвайте смесването на различни прецизни степени или несигурни резервни блокове в една прецизна ос.
• Проверете монтажната повърхност на масата, преди да затегнете болтовете на блока.
• Затегнете монтажните болтове на блока постепенно и равномерно.
• Преместете масата през целия ход и проверете за вариация на съпротивлението преди окончателната работа.

Други инсталационни проверки преди работа

Освен P1, S1 и S2, няколко основни инсталационни детайла също влияят върху крайното представяне на линейната направляваща система. Тези проверки са особено важни за CNC машини, оборудване за автоматизация, линейни модули, инспекционни системи и други приложения за прецизно движение.

Защо предварителното зареждане прави точността на инсталиране по-важна

Предварителното натоварване подобрява твърдостта чрез намаляване на вътрешната хлабина между блока и релсата. Въпреки това, предварителното натоварване също така прави водача по-чувствителен към грешки при монтажа. Ако релсите не са успоредни или изместването на височината е твърде голямо, силата на предварително натоварване и грешката при монтажа може да се комбинират в прекомерно вътрешно натоварване.

Поради тази причина водачът с по-голямо предварително натоварване изисква по-точна монтажна основа, по-добро подравняване на релсите и по-строг контрол на P1, S1 и S2. Ако основата на машината не може да осигури достатъчна точност на монтажа, изборът на много високо предварително натоварване може да не подобри производителността и да намали експлоатационния живот.

При практическия избор степента на предварително натоварване, степента на точност, разстоянието между релсите, количеството на блоковете и качеството на монтажната повърхност трябва да се разглеждат заедно.

Заключение

Правилното монтиране на линейни направляващи не се състои само в фиксиране на релсата с болтове. Ключът е да се контролира геометрията на направляващата система, така че релсата и блокът да могат да се движат без ненужна вътрешна сила.

За двойни-релсови или много-блокови системи трите най-важни точки на монтаж са успоредността на релсите P1, вертикалното изместване на релсите S1 и блоковото отместване S2 / ΔH. Ако тези грешки се контролират в рамките на необходимия толеранс, линейният водач може да поддържа по-добра гладкост, прецизност, твърдост и експлоатационен живот.

За високо-прецизни CNC машини, оборудване за автоматизация и линейни модули, инженерите трябва внимателно да подготвят основата за монтаж, да подравнят правилно референтната релса, да проверят вторичната релса и да тестват движението на пълен-ход преди работа.