I cuscinetti lineari a rulli possono sostituire i cuscinetti lineari a sfere sulle rettificatrici piane?
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Durante la ricostruzione o l'aggiornamento di una rettificatrice a piano, molti tecnici si pongono la stessa domanda:
I sistemi di guide lineari (guide lineari a sfere) possono sostituire le guide lineari a rulli originali?
La risposta è: Sì, ma solo in condizioni specifiche, e i lavori preparatori sono molto più impegnativi di quanto la maggior parte delle persone si aspetti.
Questo articolo spiega le differenze tra guide lineari a rulli e a sfere, quando è possibile effettuare la sostituzione, quali precauzioni adottare e fornisce consigli tecnici per garantire che la macchina mantenga precisione, rigidità e stabilità a lungo termine.
Le guide a sfere Hiwin non hanno specifiche elevate di planarità per la rettifica di precisione.
È fondamentale comprendere le differenze tra guide lineari a rulli e guide lineari a sfere prima di apportare modifiche al sistema di movimento lineare.
(1) Rigidità e capacità di carico
- Guide Lineari a Rulli
Utilizzano rulli cilindrici
Alta rigidità, eccellente capacità di carico ai momenti
Ideale per rettificatrici piane, fresatrici pesanti, macchine a portale - Guide lineari a sfere
Utilizzare sfere a ricircolo (guida lineare a sfere)
Movimento più fluido, ma rigidità inferiore
Adatto per automazione, router CNC, lavorazioni leggere
La rigidità è direttamente collegata alla qualità della finitura superficiale.
(2) Precisione e finitura superficiale
- Le guide a rulli mantengono una migliore linearità, minore flessione e maggiore resistenza alle vibrazioni.
- Le guide a sfere possono causare micro-flessioni, influenzando la planarità e la finitura della rettifica.
(3) Durata
- Le guide a rulli sopportano meglio urti e carichi pesanti.
- Le guide a sfere sono più sensibili alla contaminazione.
(4) Costo
- Le guide lineari a sfere costano spesso dal 20 al 40% in meno, rendendole interessanti per retrofit.
- Tuttavia, la base della macchina deve soddisfare requisiti di installazione molto rigorosi.
Quando le guide lineari a sfere possono sostituire le guide a rulli in una rettificatrice?
È possibile sostituire le guide a rulli con guide a sfere solo quando i carichi di rettifica sono leggeri e la macchina non richiede una precisione molto elevata.
SÌ condizioni se
Operazioni di rettifica leggera o con passate superficiali
Clienti che accettano una certa riduzione della rigidità
Macchine datate in cui le guide a rulli non possono essere riparate
Quando le dimensioni di montaggio corrispondono casualmente a quelle delle guide a sfere standardNOT condizioni se
Rettifica ad altissima precisione
Carichi elevati o ampia superficie di contatto
Macchine che richiedono una planarità superiore a 5 μm su tutta la corsa
Avvertenze Importanti degli Esperti
I produttori di macchine per rettifica sottolineano
- Le guide a sfere Hiwin non offrono specifiche di planarità elevate per rettifica di precisione.
- Prevedere una rielaborazione significativa della base; non si tratta di un semplice retrofit.
- Utilizzare 3–4 guide lineari a sfere per binario per compensare gli errori, se si insiste sull’uso delle guide a sfere.
- “Alcune rettificatrici come Cincinnati TC sono progettate per guide lineari a sfere, ma la maggior parte non lo sono.”
Ciò significa che le guide lineari a sfere possono funzionare, ma solo quando la macchina e il carico rientrano nei limiti.
Requisiti tecnici prima dell’installazione delle guide lineari a sfere
Passare dalle guide a rulli a quelle a sfere richiede una preparazione estremamente precisa.
Gli esperti raccomandano quanto segue:
- Passo 1: Raschiatura e preparazione delle superfici di montaggio
Le rotaie presentano errori di fabbricazione; è necessario raschiare le superfici di montaggio delle guide.
Variazione dell’altezza della guida
Torsione assiale
Rectitud
Dopo la correzione, la rettitudine dovrebbe raggiungere 0,0002 pollici (5 μm) su tutta la corsa. - Passo 2: Abbinamento e allineamento delle guide
Tirare una guida perfettamente dritta.
Allineare la seconda guida con la prima.
Entrambe le guide devono trovarsi sullo stesso piano (nessuna differenza di altezza).
Evitare di compensare l’errore di altezza con i blocchi – non consigliato. - Evitare di compensare l’errore di altezza con i blocchi – non consigliato.
Guide lineari a sfere più grandi = maggiore rigidità
Distanza tra bulloni più ravvicinata = ridotta flessione della base - Passo 4: Utilizzare 3–4 carrelli per guida
Aiuta a compensare le variazioni di fabbricazione
Migliora la qualità della finitura rettificata - Passo 5: Prevedere la rilavorazione della base
“Questo è un progetto impegnativo.”
In molti casi, la base deve essere rilavorata o rettificata per adattarsi correttamente alle guide lineari a sfere.
Protezione dalla polvere e ambiente di installazione
Le guide lineari a sfere sono molto più sensibili alla polvere rispetto ai tipi a rulli.
Durante l'installazione su una rettificatrice superficiale:
(1) Coprire completamente le guide durante l'installazione
(2) Pulire la base per rimuovere le particelle abrasive
(3) Utilizzare raschiatori di qualità, cappucci terminali e tenute
(4) Aggiungere soffietti o protezioni in lamiera per proteggere i blocchi a sfere
(5) Dopo l'installazione, mantenere costante la lubrificazione della guida
(6) Senza un adeguato controllo della polvere, le guide lineari a sfere si usurano prematuramente.
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