Линейный подшипник

Что собой представляют линейные подшипники

Что собой представляют линейные подшипники или как их иногда называют линейные направляющие, а в зарубежной литературе применяется термин линейные оси. Это по сути рельса имеющая специальный замковый профиль мерной длиной от 1 метра и до 6 метров, с шлифованным профилем по всей длине, ее неточности ограничиваются допусками шлифовального станка.

Подшипник линейного перемещения

На это рельсе сидит специальная каретка, базирующаяся по двум торцовым поверхностям при помощи ряда шариков (и других тел качения), запрессованных в сепаратор, сбоку она имеет крышки пластмассовые или стальные, сверху крепежные отверстия различного диаметра в зависимости от типоразмера подшипника. Такой линейный подшипник купить можно любой фирмы, но будет отличаться конструктив, поэтому необходимо взвесить технологическую сторону проблемы.


Применяемость

Подшипники линейного перемещения применяются во многих областях, начиная от систем автоматизации производства и линеек роботизированных комплексов, заканчивая механизмы различных конструкций, работающих на точное линейное перемещение в режиме многократных повторений. Подшипник линейный обеспечивает достаточную точность для перемещения рабочих органов системы линейного перемещения.

Современная промышленность стремится не только к максимальному удешевлению себестоимости продукции, но и к приемлемому внешнему виду. Применяются так же в различных технологических линейках и контрольных приспособлениях для измерения, контроля размеров и допусков деталей машин. Так же в станках чпу, в частности в плазме с ЧПУ.

Пример реализации

Рассмотрим пример реализации линейных осей в плазме с ЧПУ. Всего, как известно существует три оси координат:X, Y, Z. Для контроллера плазмы — это основные измерения перемещения. Контроллер подает сигналы на сервоприводы с частотными преобразователями, и отмеряет длину перемещения в одной из осей. Размер рабочего пространства и есть размер определяющий длины направляющих подшипника. Так плазма с рабочим пространство 3 на 3 метра должна иметь 2 продольных направляющих и 2 поперечных и 2 вертикальных.

Плазма имеет 3 сервопривода на перемещения по каждой из осей. На выходном валу сервопривода обычно через шпоночный паз садится прямозубая или косозубая шестерня, и зацепляясь с рейкой привод осуществляет перемещение рабочего органа. Наши линейные оси несут всю нагрузку со стороны рабочего органа при перемещении каретки.

Каретка подшипника имеет очень тонкий монтаж однократно вытащив заглушки из подшипника, можно перекосить ее относительно направляющей и сепаратор лопнет, шарики вывалятся и такую деталь невозможно будет использовать. Поэтому, чтобы избежать дополнительных трат, следует тщательно прочитать инструкцию по монтажу линейных осей, обычно в коробке изделия прилагается специальная синтетическая смазка на основе силикона, такой смазкой рекомендуется перед установкой смазать боковые рабочие поверхности качения.

Обычным солидолом смазывать поверхности не рекомендуется так как данный вязкий солидол может застопорить тонкий механизм подшипника. Эти подшипники не терпят грязи и пыли, не могут работать в тяжелых условиях. Забившись такие направляющие очень трудно восстановить.

Крепление лыжи осуществляется через специальные отверстия вдоль профиля, на 1-1,5 мм больше диаметра болтов, с зенковкой под винт с внутренним шестигранником. Это очень удобно, шляпки винтов утапливаются ниже рабочей верхней поверхности рельса. Но следует знать, что шарики работают только по боковым поверхностям, по горизонтальной не работают.

Как определить износ подшипника качения

Каретка с рабочим органом не должна давать перекос более 2 минут градуса, не иметь люфтов, качания в горизонтальном направлении, не допускаются посторонние стуки, шумы при перемещении. Все эти дефекты свидетельствуют о непригодности к использованию подшипника и требуют скорейшего устранения.

При использовании на плазме данный тип направляющих доказал свою полную пригодность, и идеальный результат, детали получаются с высоким допуском при любой длине допуск зависит в основном от состояния расходных элементов: сопла. Даже если задается размер 3 метра, такая плазма режет с погрешностью в десятые доли миллиметра. Суммарный допуск кареток подшипника плюс минус 5 сотых миллиметра, что очень высокий результат.

Одна из самых сложных задач, это выставить линейку без перекоса, если мы где-то притянем линейную направляющую к не ровной поверхности, либо просто перетянем а где-то отпустим болт, наша каретка при связывании ее с конструкцией рабочего органа может войти в клин. Плохо, когда такой клин происходит на максимальных скоростях. Очень тяжело потом восстановить работу подшипника, а если сломался сепаратор – это невозможно.

Следует помнить, что линейные оси не терпят перекосов поверхностей, и выставлять все элементы конструкции следует с специальной индикаторной стойкой и микрометром, с точностью до микронов. Такая точность выставления позволит существенно улучшить качество выпускаемой продукции станка по резке. В дальнейшем такие направляющие стали использовать и на станках с ЧПУ по механообработе.