Le guide lineari, conosciute anche come binari lineari, servono come componenti principali di sistemi di movimento lineare ad alta precisione ampiamente utilizzati nelle macchine utensili, nelle attrezzature di automazione e negli strumenti di precisione.La loro funzione principale è quella di supportare i componenti in movimento e guidare il movimento lineare reciproco resistendo a carichi complessi tra cui coppiaLa selezione ottimale richiede una considerazione completa dei parametri di prestazione del tipo di guida e dei requisiti di installazione.
Sulla base della progettazione dell'elemento laminato e della forma strutturale, le guide lineari tradizionali sono classificate in tre tipi, ognuna adatta a condizioni operative specifiche:
- Vantaggi tecnici
Avere una precisione di posizionamento a livello di micron che raggiunga ±0,01 mm ideale per scenari di posizionamento di precisione.Caratteristica: rigidità uguale in tutte e quattro le direzioni in grado di resistere a carichi combinati di momento assiale radiale e di momento di inclinazione. offrire un basso coefficiente di attrito di rotolamento compreso tra 0,0015 e 0,002 per supportare movimenti ad alta velocità superiori a 1 m/s.
- Limitazioni: il costo è dal 30 al 50 per cento superiore rispetto alle guide cilindriche che richiedono una manutenzione regolare della lubrificazione.
- Applicazioni tipiche: macchine CNC apparecchiature semiconduttrici coordinate macchine di misura.
- Vantaggi tecnici
Adottare una progettazione a contatto lineare che aumenti la capacità di carico del 30 al 50 per cento rispetto alle guide a sfere della stessa specifica.Funzionamento con basso rumore inferiore a 65 dB adatto a ambienti che richiedono un funzionamento silenzioso. caratterizzano strutture auto-pulite con un'eccellente resistenza alla corrosione, specialmente quando si utilizzano materiali in acciaio inossidabile. consentono una facile sostituzione di singoli componenti riducendo i costi di manutenzione.
- Limitazioni: una precisione leggermente inferiore rispetto alle guide a sfera che soddisfano la norma ISO 3408-2 Classe 3 e meno convenienti per applicazioni a carico leggero.
- Applicazioni tipiche: linee di produzione di automazione dispositivi medici macchine per la lavorazione alimentare.
- Vantaggi tecnici
Equipaggiati con una progettazione autoallineante che utilizza cuscinetti sferici per compensare gli errori di parallelismo della superficie di installazione entro ≤ 0,5°.Avere una struttura semplice con costi da un terzo a metà di quelle delle guide quadrate. caratterizzato da un'installazione compatta, adatta a disegni con spazio limitato.
- Limitazioni: utilizzo di carico a punto di contatto che si traduce in una minore precisione con errore di posizionamento di ± 0,1 mm, adatto solo a carichi leggeri inferiori a 50 kg.
- Applicazioni tipiche: macchine per la lavorazione del legno attrezzature per la movimentazione dei materiali semplici dispositivi di automazione.
- Scegliere la precisione della guida in base ai requisiti di precisione dell'apparecchiatura:
Per apparecchiature di precisione generale con errore di posizionamento ± 0,1 mm sono idonee guide a rulli o guide a sfera economiche conformi alla norma ISO classe 5. Per apparecchiature di alta precisione con errore di posizionamento ± 0.Sono richieste guide a sfera di alta precisione da 02 mm superiori alla classe ISO 3.. In scenari ad alta velocità superiori a 2 m/s, dare la priorità a guide a rulli con design a basso calore o a rotaie a sezione cava per ridurre l'inerzia.
- Fare riferimento alle tabelle dei fattori di sicurezza del carico dinamico fornite dal costruttore, che richiedono generalmente un fattore di sicurezza fs da 1,5 a 2.5:
Calcolare il carico effettivo, compreso il peso delle forze di taglio dei componenti in movimento e le forze inerziali combinate.Quindi verificare che il carico dinamico nominale Ca non sia inferiore al prodotto del carico effettivo e del fattore di sicurezzaIn situazioni con momenti di inclinazione, selezionare gli scorrevoli di tipo flange o aumentare la distanza tra le guide di almeno 200 mm per migliorare la rigidità anti-inclinazione.
- Utilizzare la formula della durata nominale L10: L10 è uguale a (Ca diviso P) in cubo moltiplicato per 10^6 millimetri, dove P è il carico dinamico equivalente corretto per i fattori operativi.In ambienti difficili con polvere o umidità scegliere slider con labbra di tenuta che offrono protezione IP54 o moduli auto lubrificanti che possono prolungare il ciclo di lubrificazione del 50 per cento.
Classificati in base alla forma della sezione trasversale, ci sono due sistemi principali che devono essere allineati ai requisiti di installazione e carico:
- Caratteristiche strutturali:
Avere una grande area di contatto tra lo slider e la guida aumenta la capacità di carico del 40% rispetto alle guide cilindriche.Adottare una disposizione a sfere o a rulli a quattro file per un movimento lineare ad alta rigidità. richiedono un livellamento preciso durante l'installazione con una tolleranza di piattezza ≤ 0,02 mm per metro spesso utilizzati con bulloni in T o blocchi di fissaggio.
- Scenari tipici: attrezzature ad alta precisione ad alto carico, quali centri di lavorazione e piastre di macchine per stampaggio a iniezione.
- Caratteristiche strutturali:
Utilizzato in combinazione con cuscinetti lineari tolleranti agli errori di installazione con paralleli ≤ 0,1 mm per metro.Mancanza di superfici di posizionamento laterali che richiedono il supporto di alberi di guida con spazi di almeno un terzo della lunghezza della guida. utilizzare prevalentemente modelli auto lubrificanti con cicli di manutenzione superiori a 1000 ore.
- Scenari tipici: apparecchiature ad alta velocità a carico leggero, quali linee di trasporto di prodotti 3C e guide per letti medici.
La selezione della guida lineare dovrebbe seguire i principi della quantificazione dei parametri di priorità funzionale e dell'adattamento dell'impianto:
- Decisione sul tipo: scegliere guide a sfera per carichi pesanti e guide a rulli ad alta precisione per alte velocità e lunga durata e guide cilindriche per applicazioni economiche a carico leggero.
- Validazione dei parametri: utilizzare calcoli del carico, formule di durata e tabelle dei fattori di sicurezza per la selezione quantitativa che garantisca il rispetto dei requisiti tecnici.
- Adattamento strutturale: selezionare guide quadrate per esigenze di rigidità elevate e guide rotonde per un'installazione più facile.
Inoltre, collaborare con i produttori che forniscono capacità di test di processo completo, come rapporti di precisione e dati di prova di durata, e riservare un margine di progettazione del carico del 15 al 20%.La selezione sistematica migliora la precisione del movimento dell'apparecchiatura, riduce i costi di manutenzione e raggiunge prestazioni ottimali in termini di costi per i sistemi di movimento lineare.