Nhà/Tin tức/3 Mẹo quan trọng để chọn hướng dẫn tuyến tính
3 Mẹo quan trọng để chọn hướng dẫn tuyến tính
May 8, 2025
Hướng dẫn tuyến tính còn được gọi là đường ray tuyến tính phục vụ như là các thành phần cốt lõi trong các hệ thống chuyển động tuyến tính chính xác cao được sử dụng rộng rãi trong thiết bị tự động hóa máy công cụ và các dụng cụ chính xác.Chức năng chính của chúng là hỗ trợ các thành phần chuyển động và hướng dẫn chuyển động xoay thẳng trong khi chống lại tải trọng phức tạp bao gồm mô-men xoắn. Chọn lựa tối ưu đòi hỏi phải xem xét toàn diện các thông số hiệu suất loại hướng dẫn và các yêu cầu lắp đặt. Dưới đây là sự phân chia kỹ thuật các tiêu chí lựa chọn quan trọng.
I. Hướng dẫn phù hợp với các kịch bản ứng dụng
Dựa trên thiết kế yếu tố cuộn và hình dạng cấu trúc, các hướng dẫn tuyến tính chính được phân loại thành ba loại, mỗi loại phù hợp với các điều kiện hoạt động cụ thể:
1. Hướng dẫn tuyến đường quả bóng
Ưu điểm kỹ thuật: Có độ chính xác định vị ở mức micron đạt ± 0,01mm lý tưởng cho các kịch bản định vị chính xác.Tính năng cứng bằng nhau trong tất cả bốn hướng có khả năng chịu được tải trọng trục trục và thời gian nghiêng kết hợpCung cấp một hệ số ma sát cán thấp giữa 0,0015 và 0,002 hỗ trợ chuyển động tốc độ cao vượt quá 1m / s.
Những hạn chế: Chi phí cao hơn 30 đến 50 phần trăm so với các hướng dẫn hình trụ đòi hỏi phải bảo trì bôi trơn thường xuyên.
Ứng dụng điển hình: Máy CNC thiết bị bán dẫn phối hợp máy đo.
2. Đường dẫn tuyến tính cuộn
Ưu điểm kỹ thuật: Sử dụng thiết kế tiếp xúc đường tăng khả năng tải từ 30 đến 50 phần trăm so với các hướng dẫn quả bóng của cùng một thông số kỹ thuật.Hoạt động với tiếng ồn thấp dưới 65dB phù hợp với môi trường đòi hỏi hoạt động yên tĩnh. Tính năng cấu trúc tự làm sạch với khả năng chống ăn mòn tuyệt vời đặc biệt là khi sử dụng vật liệu thép không gỉ. Cho phép thay thế dễ dàng các thành phần đơn lẻ giảm chi phí bảo trì.
Các hạn chế: Chọn chính xác thấp hơn một chút so với các hướng dẫn quả cầu đáp ứng tiêu chuẩn ISO 3408-2 lớp 3 ít hiệu quả về chi phí cho các ứng dụng tải trọng nhẹ.
Ứng dụng điển hình: Đường dây sản xuất tự động hóa thiết bị y tế máy chế biến thực phẩm.
3. Hướng dẫn tuyến tính hình trụ
Ưu điểm kỹ thuật: Được trang bị thiết kế tự sắp xếp bằng cách sử dụng vòng bi hình cầu để bù đắp cho các lỗi song song bề mặt lắp đặt trong phạm vi ≤ 0,5 °.Có một cấu trúc đơn giản với chi phí một phần ba đến một nửa của hướng dẫn vuôngTính năng lắp đặt nhỏ gọn phù hợp với bố cục với không gian hạn chế.
Các hạn chế: Sử dụng khoan tải điểm tiếp xúc dẫn đến độ chính xác thấp hơn với lỗi định vị ± 0,1 mm chỉ phù hợp với tải trọng nhẹ dưới 50 kg.
Ứng dụng điển hình: Máy gia công gỗ thiết bị xử lý vật liệu thiết bị tự động hóa đơn giản.
II. Nguyên tắc lựa chọn định lượng cho các thông số cốt lõi
1. Khớp điều kiện hoạt động
Chọn độ chính xác hướng dẫn dựa trên các yêu cầu về độ chính xác thiết bị: Đối với thiết bị chính xác chung với lỗi định vị ± 0,1 mm, các hướng dẫn cuộn hoặc hướng dẫn quả bóng kinh tế đáp ứng tiêu chuẩn ISO lớp 5 là phù hợp. Đối với thiết bị chính xác cao với lỗi định vị ± 0.02mm hướng dẫn quả bóng chính xác cao trên ISO lớp 3 là cần thiết. Trong các kịch bản tốc độ cao vượt quá 2m / s ưu tiên hướng dẫn cuộn với thiết kế nhiệt thấp hoặc đường ray cắt rỗng để giảm quán tính.
2. Tính toán công suất tải
Xem các bảng yếu tố an toàn tải động do nhà sản xuất cung cấp, thường yêu cầu yếu tố an toàn fs từ 1,5 đến 2.5: Đầu tiên tính toán tải thực tế bao gồm trọng lượng của lực cắt và lực quán tính kết hợp của các thành phần chuyển động.Sau đó kiểm tra tải động Ca định lượng đảm bảo nó không phải là nhỏ hơn so với sản phẩm của tải thực tế và yếu tố an toànTrong các kịch bản có thời điểm nghiêng chọn các bộ trượt kiểu vòm hoặc tăng khoảng cách hướng dẫn ít nhất 200mm để tăng độ cứng chống nghiêng.
3Thiết kế tuổi thọ và độ tin cậy
Sử dụng công thức tuổi thọ L10: L10 bằng (Ca chia cho P) nhân khối bằng 10 ^ 6 mm, nơi P là tải động tương đương được điều chỉnh cho các yếu tố hoạt động.Trong môi trường khắc nghiệt với bụi hoặc độ ẩm, hãy chọn các bộ trượt có môi niêm phong cung cấp bảo vệ IP54 hoặc các mô-đun tự bôi trơn có thể kéo dài chu kỳ bôi trơn 50%.
III. Chọn kỹ thuật các hình dạng cấu trúc
Được phân loại theo hình dạng cắt ngang có hai hệ thống chính cần phải phù hợp với các yêu cầu lắp đặt và tải:
1. Quảng hướng dẫn hình chữ nhật phần
Đặc điểm cấu trúc: Có một khu vực tiếp xúc lớn giữa thanh trượt và hướng dẫn tăng khả năng tải 40 phần trăm so với hướng dẫn hình trụ.Sử dụng một bố trí bóng hoặc cuộn bốn hàng cho chuyển động tuyến tính cứng nhắc cao. Yêu cầu cân bằng chính xác trong quá trình lắp đặt với dung sai độ phẳng ≤0,02mm mỗi mét thường được sử dụng với các vít T hoặc các khối kẹp.
Các kịch bản điển hình: Thiết bị chính xác cao tải trọng như trung tâm gia công và tấm máy đúc phun.
2. Quản lý tròn Phần hình trụ
Đặc điểm cấu trúc: Được sử dụng kết hợp với vòng bi tuyến tính dung nạp cho các lỗi lắp đặt với sự song song ≤ 0,1 mm mỗi mét.Thiếu bề mặt định vị bên cần hỗ trợ từ trục hướng dẫn với khoảng cách ít nhất một phần ba chiều dài hướng dẫn. Sử dụng chủ yếu các thiết kế tự bôi trơn với chu kỳ bảo trì vượt quá 1000 giờ.
Các kịch bản điển hình: Thiết bị tốc độ cao tải trọng nhẹ như đường vận chuyển sản phẩm 3C và hướng dẫn giường y tế.
Kết luận
Việc lựa chọn hướng dẫn tuyến tính nên tuân theo các nguyên tắc định lượng các tham số ưu tiên chức năng và điều chỉnh cài đặt:
Quyết định loại: Chọn các hướng dẫn quả bóng cho tải trọng lớn và các hướng dẫn cuộn chính xác cao cho tốc độ cao và tuổi thọ dài và các hướng dẫn hình trụ cho các ứng dụng tải trọng nhẹ kinh tế.
Xác nhận tham số: Sử dụng các công thức tính toán tải, thời gian hoạt động và bảng yếu tố an toàn để lựa chọn định lượng đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật được đáp ứng.
Điều chỉnh cấu trúc: Chọn hướng dẫn hình vuông cho nhu cầu độ cứng cao và hướng dẫn tròn để dễ cài đặt hơn.
Ngoài ra, hợp tác với các nhà sản xuất cung cấp các khả năng kiểm tra toàn bộ quy trình như báo cáo chính xác và dữ liệu kiểm tra tuổi thọ và dành một tỷ lệ thiết kế tải 15-20%.Lựa chọn có hệ thống tăng độ chính xác chuyển động thiết bị giảm chi phí bảo trì và đạt được hiệu suất chi phí tối ưu cho các hệ thống chuyển động tuyến tính.