Одним из основных направлений компании HIWIN (ХИВИН) является производство высококачественных систем линейного перемещения, в которые входят профильные линейные направляющие качения - узлы, предназначенные для перемещения инструмента, заготовок по заданной траектории с требуемой точностью. Направляющие качения пришли на смену направляющим скольжения, у них есть ряд преимуществ, например направляющие качения лишены таких недостатков как трение и высокое тепловыделение, так же в профильных направляющих HIWIN достигнуты плавность и равномерность движения, точность установочных перемещений и продолжительное сохранение настроек точности.
Конструкция направляющих HIWIN подразумевает циркуляцию шариков или роликов, которые свободно возвращаются на рабочую дорожку по каналу возврата. Такая конструкция применяется для больших длин хода. Длина профильных рельсов HIWIN может достигать 5600 мм, а при соединении их в стык длина хода может ограничиваться только приводным механизмом. Материал и конструктивные формы направляющих качения сходны с направляющими скольжения. Однако для направляющих качения необходимы твердые и однородные рабочие поверхности. Применение чугуна в данном случае не возможно, поэтому материалом служат закаленные стали, стали из специальных твердых сплавов или нержавеющие стали.
В рельсовых направляющих HIWIN есть такое понятие, как предварительный натяг. Предварительный натяг в направляющих качения устраняет вредное влияние зазоров и обеспечивает повышение жесткости направляющих в 2 – 3 раза. В замкнутых направляющих HIWIN предварительный натяг создается калибровкой размеров тел качения. Этот способ конструктивно прост и обеспечивает высокую жесткость, однако в процессе эксплуатации и с износом поверхности качения, жесткость снижается. Направляющие качения без натяга применяют в узлах, в которых опрокидывающие моменты малы (столы шлифовальных станков, столы и каретки координатно-расточных станков), в узлах большого веса (тяжелые шпиндельные бабки и т.п.), с длинными направляющими (столы шлифовальных станков). Предварительный натяг необходим в узлах с вертикальными направляющими.
Направляющие с циркуляцией тел качения выполняют без сепаратора со сплошным потоком шариков/роликов или с сепаратором, в который встроены шарики/ролики. Сепаратор обеспечивает равномерное распределение тел качения, исключая их столкновение между собой, что обеспечивает равномерность и плавность движения на высоких скоростях, а также исключает шум, создаваемый ударами шариков/роликов друг о друга. Сохранение смазки в сепараторе позволило увеличить срок службы линейных направляющих HIWIN.
Шариковые линейные направляющие HIWIN
серии HG для высоких нагрузок
Линейные направляющие серии HG подходят для станков с ЧПУ и спроектированы так, чтобы грузоподъемность и жесткость конструкции были выше, чем у других аналогичных продуктов, с дугообразными дорожками и оптимизированной структурой. Они имеют одинаковую грузоподъемность в радиальном, обратном радиальном и поперечном направлениях, а также имеют потенциал самовыравнивания для нивелирования ошибок при установке. Таким образом, линейные направляющие HIWIN серии HG могут обеспечить долгий срок службы при поддержании высокой скорости, высокой точности и плавного линейного перемещения.
Особенности серии HG
-
Возможность самовыравнивания
По своей конструкции дугообразная дорожка качения имеет контактные точки под углом 45 градусов. Серия HG может компенсировать большинство ошибок установки (из-за неровностей поверхности) и обеспечить плавное линейное движение за счет упругой деформации тел качения и смещения точек контакта. Простой установкой можно получить возможность самовыравнивания, высокую точность и плавную работу.
- Взаимозаменяемость
Благодаря точному контролю размеров допуск на размеры серии HG может поддерживаться в разумных пределах, а это означает, что любые блоки и любые рельсы определенной серии можно использовать вместе, попадая при этом в допуск на размеры. Также в конструкцию добавлен фиксатор для предотвращения выпадения шариков при снятии блоков с рельса.
- Высокая жёсткость конструкции во всех четырех направлениях
Благодаря четырехрядной конструкции линейные направляющие серии HG имеют одинаковую грузоподъемность в радиальном, обратном радиальном и поперечном направлениях. Кроме того, дугообразная дорожка качения обеспечивает большую ширину контакта между шариками и дорожкой качения, таким образом поддерживая большие допустимые нагрузки и высокую жесткость.
Конструкция серии HG
- Система ротации шариков: каретка, рельс, торцевая заглушка и фиксатор
- Смазочная система: смазочный ниппель и масляный адаптер
- Защита от загрязнений: торцевое, нижнее уплотнения, заглушка болта, двойное торцевое уплотнение и скребок
Маркировка серии HG
Линейные направляющие HIWIN HG разделяются на два вида: взаимозаменяемые (сменные) и невзаимозаменяемые. Размеры этих видов абсолютно идентичные. Отличие заключается лишь в том, что во взаимозаменяемом типе опорного блока могут подвергаться замене, при этом поддерживаемый класс точности определяется классом P. Классы точности SP и UP могут обеспечиваться только в невзаимозаменяемых видах направляющих.
Типы
Типы кареток
HIWIN предлагает два типа кареток для рельсовых направляющих: фланцевый и прямоугольный. Благодаря низкой высоте профиля и большей площади монтажной поверхности фланцевый тип применим в случае высоких нагрузок.
| Тип |
Модель |
Фрма каретки |
Высота
(mm) |
Длина рельса
(mm) |
Область
применения |
| Прямоугольный |
HGH-CA
HGH-HA |
 |
28
⇓
90 |
100
⇓
4000 |
- Обрабатывающие центры
- Токарные станки с ЧПУ
- Шлифовальные станки
- Точные фрезерные станки
- Оборудование для резки металлов
- Автоматические устройства
- Транспортное оборудование
- Измерительное оборудование
- Оборудование с высокой точностью
позиционирования
|
HGL-CA
HGL-HA |
 |
24
⇓
70 |
| Фланцевый |
HGW-CA
HGW-HA |
 |
24
⇓
90 |
HGW-CB
HGW-HB |
 |
HGW-CC
HGW-HC |
 |
Типы направляющих
Наряду со стандартным верхним креплением рельса, HIWIN также предлагает нижнее крепление.
| Крепление сверху |
Крепление снизу |
 |
 |
Классы точности
Классы точности серии HG классифицируются на:
нормальный (C), высокий (H), прецизионный (P), супер прецизионный (SP), ультра прецизионный (UP).
Выбор зависит от требований оборудования
Точность невзаимозаменяемых систем
|
Серия /
типоразмер |
Классы
точности |
Допустимые
отклонения
по высоте Н |
Допустимые
отклонения
по ширине N |
Среднее
отклонение
по высоте H |
Среднее
отклонение
по ширине N |
Параллельность
поверхности
С каретки
к поверхности A |
Параллельность
поверхности
D каретки
к поверхности B |
HG
15, 20 |
C |
±0.1 |
0.02 |
смотри таблицу
"Допустимое отклонение
параллельности" |
| H |
±0.03 |
0.01 |
| P |
0
-0.03 |
0.006 |
| SP |
0
-0.015 |
0.004 |
| UP |
0
-0.008 |
0.003 |
HG
25, 30, 35 |
C |
±0.1 |
0.02 |
0.03 |
| H |
±0.04 |
0.015 |
| P |
0
-0.04 |
0.007 |
| SP |
0
-0.02 |
0.005 |
| UP |
0
-0.01 |
0.003 |
HG
45, 55 |
C |
±0.1 |
0.03 |
| H |
±0.05 |
0.015 |
0.02 |
| P |
0
-0.05 |
0.007 |
0.01 |
| SP |
0
-0.03 |
0.005 |
0.007 |
| UP |
0
-0.02 |
0.003 |
0.005 |
HG
65 |
C |
±0.1 |
0.03 |
| H |
±0.7 |
0.02 |
0.025 |
| P |
0
-0.07 |
0.01 |
0.015 |
| SP |
0
-0.05 |
0.007 |
0.01 |
| UP |
0
-0.03 |
0.005 |
0.007 |
Точность взаимозаменяемых систем
|
Серия /
типоразмер |
Классы
точности |
Допустимые
отклонения
по высоте Н |
Допустимые
отклонения
по ширине N |
Среднее
отклонение
по высоте H |
Среднее
отклонение
по ширине N |
Параллельность
поверхности
С каретки
к поверхности A |
Параллельность
поверхности
D каретки
к поверхности B |
HG
15, 20 |
C |
±0.1 |
0.02 |
смотри таблицу
"Допустимое отклонение
параллельности" |
| H |
±0.03 |
0.01 |
| P |
±0.015 |
0.006 |
HG
25, 30, 35 |
C |
±0.1 |
0.02 |
| H |
±0.04 |
0.015 |
| P |
±0.02 |
0.007 |
HG
45, 55 |
C |
±0.1 |
0.03 |
| H |
±0.05 |
0.015 |
0.02 |
| P |
±0.025 |
0.007 |
0.01 |
HG
65 |
C |
±0.1 |
0.03 |
| H |
±0.07 |
0.02 |
0.025 |
| P |
±0.035 |
0.01 |
0.015 |
Допустимое отклонение параллельности
| Длина рельса (mm) |
Точность µm |
| С |
H |
P |
SP |
UP |
| ∼100g> |
12 |
7 |
3 |
2 |
2 |
| 100∼200 |
14 |
9 |
4 |
| 200∼300 |
15 |
10 |
5 |
3 |
| 300∼500 |
17 |
12 |
6 |
| 500∼700 |
20 |
13 |
7 |
4 |
| 700∼900 |
22 |
15 |
8 |
5 |
3 |
| 900∼1.100 |
24 |
16 |
9 |
6 |
| 1.100∼1.500 |
26 |
18 |
11 |
7 |
4 |
| 1.500∼1.900 |
28 |
20 |
13 |
8 |
| 1.900∼2.500 |
31 |
22 |
15 |
10 |
5 |
| 2.500∼3.100 |
33 |
25 |
18 |
11 |
6 |
| 3.100∼3.600 |
36 |
27 |
20 |
14 |
7 |
| 3.600∼4.000 |
37 |
28 |
21 |
15 |
Преднатяг
Определение
Для каждой профильной рельсовой направляющей можно установить преднатяг. Для этого используются негабаритные шарики. Обычно в профильных рельсовых направляющих используют отрицательный зазор между поверхностью качения и шариками, чтобы повысить жёсткость и точность. Тесты показывают, что при сильном преднатяге жёсткость удваивается. Чтобы избежать преждевременного износа системы, для профильных направляющих, типоразмер которых менее 20, не рекомендуется преднатяг свыше ZA.
Классы преднатяга
HIWIN предлагает три класса стандартного натяга для различных условий применения:
| Класс |
Код |
Преднатяг |
Условия |
Условия применения |
| Легкий преднатяг |
Z0 |
0~0.02C |
Неизменное направление нагрузки,
незначительные толчки и низкая точность |
Транспортние системы, автоматические упаковочные машины,
оси X-Y в промышленных машинах, сварочные автоматы |
| Средний преднатяг |
ZA |
0.05C~0.07C |
Требуется высокая точность |
Обрабатывающие центры, оси Z в промышленных машинах,
токарные станки с ЧПУ, высокоточные X-Y столы, измерительные системы и др. |
| Сильный преднатяг |
ZB |
0.10C~0.12C |
Высокая жёсткость, вибрации и толчки |
Обрабатывающие центры, оси Z в промышленных машинах,
токарные станки с ЧПУ, горизонтальные ивертикальные фрезерные станки и др. |
| “C” в колонке “преднатяг“ обозначает динамическую грузоподъёмность |
| Класс |
Взаимозаменяемые направляющие |
Невзаимозаменяемые направляющие |
| Класс преднатяга |
Z0, ZA |
Z0, ZA, ZB |
Система защиты от пыли
HIWIN разрабатывает большое количество пылезащитных приспособлений для различного применения и рабочих сред. Код соответствующего аксессуара указывается за номером модели.
Обозначения для систем защиты от пыли
В случае потребности в данных аксессуарах, укажите следующие коды после номера модели.
Примечание:
- Аксессуары для защиты от пыли доступны для HG20(C/H), 25(C/H), 30(C/H), 35(C/H) и 45C.
- Уровень трения возрастает на 0.6~1.2 kgf по сравнению с обычным типоразмером.
- Если имеется необходимость в более высоком уровне защиты от загрязнений, обращайтесь к специалистам HIWIN.
Торцевое и нижнее уплотнения
Для предотвращения сокращения срока службы по причине попадания стальной стружки или пыли внутрь каретки
Двойное торцевое уплотнение
Усиливает очищающий эффект, загрязняющие частицы устраняются полностью
| Размеры торцевого уплотнения в mm |
| Размер |
Толщина t1 |
Размер |
Толщина t1 |
| HG 15 ES |
3 |
HG 35 ES |
3.2 |
| HG 20 ES |
3.5 |
HG 45 ES |
4.5 |
| HG 25 ES |
HG 55 ES |
| HG 30 ES |
3.2 |
HG 65 ES |
6 |
Скребок
Скребок удаляет горячую стальную стружку и крупные загрязнения
| Размеры скребка в mm |
| Размер |
Толщина t1 |
Размер |
Толщина t1 |
| HG 15 SC |
1.5 |
HG 35 SC |
1.5 |
| HG 20 SC |
HG 45 SC |
| HG 25 SC |
HG 55 SC |
| HG 30 SC |
HG 65 SC |
Верхнее уплотнение
Верхнее уплотнение эффективно защищает от попадания загрязнений на поверхность рельса или в резьбовые отверстия внутри каретки
Заглушки для крепёжных отверстий рельса
Предотвращают попадание загрязнений в отверстия под крепёжные болты. Поставляются вместе с рельсовой направляющей
| Размеры заглушек в mm |
| Типоразмер |
Винт |
Диаметр D |
Толщина H |
Типоразмер |
Винт |
Диаметр D |
Толщина H |
| HGR 15 |
M4 |
7.65 |
1.1 |
HGR 35 |
M8 |
14.25 |
3.3 |
| HGR 20 |
M5 |
9.65 |
2.2 |
HGR 45 |
M12 |
20.25 |
4.6 |
| HGR 25 |
M6 |
11.2 |
2.5 |
HGR 55 |
M14 |
23.5 |
5.5 |
| HGR 30 |
M8 |
14.25 |
3.3 |
HGR 65 |
M16 |
26.6 |
