Лінійні направляючі своїми руками

Профільні лінійні направляючі, своїми руками зроблені або придбані - це роликові або кулькові високоточні підшипники кочення, службовці в лінійних переміщеннях. Вони володіють можливістю сприймати сили, що діють в будь-яких напрямках, виключаючи напрям переміщення.

Види лінійних направляючих

Лінійні направляючі бувають двох видів:

• з циркуляцією кульок;
• з циркуляцією роликів.

Кулькові напрямні роблять двох-, чотирьох- і шестирядним. Вони мініатюрні, придатні для використання в обмеженому монтажному просторі. Лінійні направляючі виготовляються з різними приводами. Серед них найчастіше зустрічаються зубчастий ремінь або привід ШВП (кулькові гвинтові передачі).

Роликові виконуються у вигляді циліндричних напрямних і направляючих з плоским сепаратором.

Всі напрямні повинні володіти головними властивостями:

• малим тертям;
• високою ефективністю;
• плавним лінійним переміщенням;
• здатністю зберігати робочі параметри.

Модулі лінійного переміщення

Останнім часом у зв`язку з розвитком автоматизації велике значення набуло застосування модулів лінійного переміщення, які складаються з:

• міцного несучого профілю;
• точної направляючої системи;
• довговічного приводного механізму;
• серводвігателя з простим управлінням.

У такій модульної складової знаходять своє застосування напрямні як з підшипниками-кульками, так і з підшипниками-роликами. Робочий привід здійснюється за допомогою лінійного двигуна, зубчастого ременя або кулькового гвинтового механізму.

Знайшли своє застосування і лінійні столи, що використовуються при необхідності переміщення великих мас по осях. Завдяки габаритам, вони сприймають великі моментні навантаження. У лінійних столах використовуються:

• втулки лінійного переміщення;
• направляючі з циркуляцією кульок.

Методика вимірювання точності

Якщо ви робите лінійні направляючі своїми руками, вам потрібно контролювати точність. Це робиться досить просто. На встановлену базову поверхню ставиться рейок. У цьому випадку точність - вираз середнього значення показань індикатора в центральній частині вимірюваної поверхні. Також точність лінійних направляючих визначається виміром ширини і довжини. При цьому вимірюється допуск на розмір для кожного блоку, що встановлений на рейці.

Жорсткість і преднатяг

Під час роботи профільні рейкові направляючі піддаються, зважаючи прикладеного навантаження, впливу пружною інформації. Показання величини деформації залежать від типів елементів кочення. Але так чи інакше вона стає меншою, коли навантаження збільшується.

Для збільшення жорсткості системи застосовується преднатяг. Він зменшує строк служби лінійних направляючих, викликаючи в них внутрішнє напруження, але при цьому здатний до поглинання деформуючих навантажень при роботі лінійної направляючої в умовах сильної вібрації або ударного навантаження. У зв`язку з тим, що преднатяг викликає пружну деформацію підшипників, вони стають залежними від негативного впливу помилок при монтажі. Це говорить про те, що більше уваги слід звертати на точність обробки настановної поверхні.

Види преднатяга:

• нормальний - застосовується при наявності незначних вібрацій;
• легкий - використовується при наявності легких вібрацій і легкому крутному моменті;
• середній - застосовується при ударних навантаженнях і сильних вібраціях, а також при перекидальних навантаженнях.

Монтаж рейкових направляючих

Важливо знати, що лінійні рейкові направляючі піддані дії сили і моменту. Для них повинні визначатися значення: допустимий статичний момент і вантажопідйомність, які обчислюються за допомогою формул. Розраховуючи номінальний ресурс кулькових і роликових напрямних, треба використовувати різні формули.

При постійній довжині ходу і частоті переміщень ресурс роботи виражається через час. Володіючи компактними монтажними розмірами, профільні рейкові направляючі мають високу вантажопідйомність. Встановлювані в різних видах верстатів або в іншому обладнанні, вони монтуються двома різними способами: у вигляді горизонтального рейки і способом бічній установки.

Оскільки комплектація здійснюється з двох паралельних рейок, то розташування першої рейки виповнюється на базовій стороні, а іншого - на стороні регульованою.

При роботах з великими ударними навантаженнями і вібраціями установка додаткових бічних деталей - бічний притискної пластини, настановних затяжних гвинтів, конічного клина - сприяє їх усуненню.

Встановлення ж додаткових притискних деталей при роботі з малим навантаженням і невеликими швидкостями переміщень не обов`язкова.

Лінійні направляючі для верстатів ЧПУ

Що становить систему лінійних переміщень? Це комбінування передачі та лінійних направляючих.

Лінійні направляючі для ЧПУ - це лінійні підшипники, направляючі втулки, вали. Самі ж напрямні повинні вирішувати три основні завдання:

• бути опорою для комплектування верстата;
• при мінімальному терті, з потрібною точністю по заданій траєкторії забезпечувати рух деталей верстата;
• приймати навантаження, що виникають при робочому процесі.

Лінійні направляючі діляться залежно від способу кріплення на верстат. Це напрямні, здійснюють повну підтримку - метод кріплення до станини по всій довжині напрямних, і часткову підтримку - метод кінцевого кріплення.

Напрямні з повною підтримкою мають велику вантажопідйомність, на відміну від напрямних з частковою підтримкою. Іноді бувають варіанти, коли по осях встановлюються лінійні направляючі - як з повною, так і з частковою фіксацією.

Представниками такої групи є лінійні циліндричні напрямні. Вони здійснюють можливість застосування декількох видів циліндричних напрямних:

• направляючі поліровані вали - є найбільш поширеним (висока доступність, легкість в установці);
• шліцьові вали - висока зносостійкість і жорсткість, здатність прийняття крутильних зусиль з втулки. Використовується при концевом монтажі напрямних;
• вали на опорі - це циліндричні рейки. Вони використовуються у вигляді безпосереднього кріплення на верстат.

Точність монтажної поверхні

Профільні рейкові направляючі встановлюються за допомогою кріплення на оброблену базову поверхню. Метод кріплення полягає у створенні буртика на посадковій поверхні у становлення по ньому базової поверхні або каретки. Виняток перекосів можливе за наявності канавки в кутку самого буртика.

Існує прямий взаємозв`язок між точністю поверхні рейки і точністю переміщення. Від цього буде залежати і точність всього устаткування. При цьому точність обробленої монтажної поверхні обов`язково відповідає заданій точності переміщення. Важливо пам`ятати, що потрібно обов`язково враховувати площинність блоку, виключаючи при цьому деформацію каретки.

Базові поверхні

Щоб забезпечити точну і більш просту установку, необхідно створити базові поверхні, які повинні розташовуватися на каретці і на рейці з одного боку.

При цьому мітка повинна розташовуватися з протилежного боку. Якщо достатня точність не забезпечується через особливості схеми монтажу, тоді здійснюється обробка базових поверхонь і з другої сторони.

Захист від корозії і змащення

Щоб захистити напрямні від дії корозії, їх виконують з нержавіючої сталі. Є варіант з нанесенням спеціального захисного покриття. Його застосування здійснюється при необхідності в високого ступеня захисту від корозії.

Готові заводські напрямні змащуються пластичним мастилом, виконаної на основі літієвого мила. Після цього вони можуть використовуватися за призначенням. Різні умови роботи потребуватимуть потрібної періодичності додавання мастила такого ж типу.