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.
Роликовые линейные направляющие HIWIN
серии RG высокой жесткости
Преимущества и особенности
Серия RG оснащена роликами в качестве элементов качения вместо стальных шариков. Роликовая серия обеспечивает сверхвысокую жесткость и очень высокую грузоподъемность. Серия RG спроектирована с углом контакта 45 градусов. Упругая деформация линейной контактной поверхности во время нагрузки значительно уменьшается, что обеспечивает большую жесткость и более высокую грузоподъемность во всех четырех направлениях. Линейные направляющие серии RG обеспечивают высокую производительность на высокоточном производстве при более длительном сроке службы.
- Оптимальная конструкция
Для обеспечения оптимальной структуры каретки и рельса был выполнен анализ FEM. Уникальный дизайн дорожек качения серии RG обеспечивает плавное линейное перемещение.
- Сверхвысокая жесткость системы
В серии RG в качестве тел качения использованы ролики. Ролики имеют большую площадь контакта по сравнению с шариками и характеризуются большей грузоподъёмностью и жёсткостью.
- Сверхвысокая грузоподъёмность
Благодаря четырем рядам роликов, расположенных под углом контакта 45 градусов, линейная направляющая серии RG имеет равные значения нагрузки в радиальном, обратном радиальном и поперечном направлениях. Серия RG обладает более высокой грузоподъемностью при меньших размерах, чем обычные линейные направляющие шарового типа.
- Увеличенный срок службы
По сравнению с шаровыми телами качения, контактное давление роликовых элементов качения распределяется по линии. Таким образом, концентрация напряжений была значительно снижена, а серия RG обеспечивает более длительный срок службы.
Базовая динамическая грузоподъёмность (на 100 км пробега) соответствует стандартам ISO (ISO14728-1).
Основываясь на базовой динамической грузоподъёмности и фактической нагрузке, срок службы может быть рассчитан по формуле:
данная формула отличается от расчёта срока службы для обычной шариковой направляющей
Если принять во внимание внешние факторы, на срок службы направляющей существенно влияют условия эксплуатации, жёсткость дорожек качения и температурные факторы. Взаимосвязь между ними отображена в формуле:
Где коэффициенты жёсткости, температуры и нагрузуи такие же, как и для шариковых направляющих. По сравнению с обычными шариковыми направляющими, серия RG имеет более высокую грузоподъёмность, что ведёт к увеличению срока службы.
Пояснение к формулам |
L : Номинальный срок службы |
C : Базовая динамическая нагрузка |
ft : Температурный коэффициент |
P : Расчётная нагрузка |
fh : Коэффициент жёсткости |
fw : Коэффициент нагрузки |
Конструкция серии RG
- Система ротации роликов: каретка, рельс, торцевое уплотнение, дорожки качения, ролики
- Смазочна система: смазочный ниппель и масляный адаптер
- Защита от пыли: торцевое, нижнее и двойное торцевое уплотнение, заглушка, скребок
Маркировка серии RG
Серия RG подразделяется на взаимозаменяемые и невзаимозаменяемые модели. Их размер идентичен. Единственным различием между двумя типами является то, что сменный тип каретки и рельса могут свободно меняться и их точность ограничивается P- классом. Номер модели серии RG включает в себя размер, тип, класс точности, класс натяга и т.д.
Типы
Типы кареток
HIWIN предлагает прямоугольные и фланцевые каретки для своих профильных рельсовых направляющих. Благодаря более низкому профилю и большей установочной поверхности фланцевые блоки идеальны при работе с большими нагрузками и высокими моментами.
Тип |
Модель |
Фрма каретки |
Высота (mm) |
Длина рельса (mm) |
Область применения |
Прямоугольный |
RGH-CA RGH-HA |
|
28 ⇓ 90 |
100 ⇓ 4000 |
- Автоматические системы
- Транспортное оборудование
- Центры с ЧПУ
- Машины для резки
- Шлифовальные станки с ЧПУ
- Литьевые машины
- Фрезерные станки
- Оборудование с высокой
жёсткостью конструкции
- Оборудование с высокими
требовниями к нагрузке
- Электроэррозионное
- оборудование
|
Фланцевый |
RGW-CC RGW-HC |
|
24 ⇓ 90 |
Типы направляющих
В дополнение к стандартному верхнему креплению рельса, HIWIN также предлагает нижний тип крепления рельса
Крепление сверху |
Крепление снизу |
|
|
Классы точности
Модели серий RG можно разделить на четыре класса, в зависимости от точности:
высокий (H), прецизионный (P), супер прецизионный (SP) и ультра прецизионный (UP)
Выбор зависит от требований к машине, на которую устанавливаются профильные рельсовые направляющие
Точность невзаимозаменяемых систем |
единица: mm |
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 |
RG 15, 20 |
H |
±0.03 |
0.01 |
смотри таблицу "Допустимое отклонение параллельности" |
P |
0 -0.03 |
0.006 |
SP |
0 -0.015 |
0.004 |
UP |
0 -0.008 |
0.003 |
RG 25, 30, 35 |
H |
±0.04 |
0.015 |
P |
0 -0.04 |
0.007 |
SP |
0 -0.02 |
0.005 |
UP |
0 -0.01 |
0.003 |
RG 45, 55 |
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 |
RG 65 |
H |
±0.07 |
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 |
единица: mm |
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 |
RG 15, 20 |
H |
±0.03 |
0.01 |
смотри таблицу "Допустимое отклонение параллельности" |
P |
±0.015 |
0.006 |
RG 25, 30, 35 |
H |
±0.04 |
0.015 |
P |
±0.02 |
0.007 |
RG 45, 55 |
H |
±0.05 |
0.015 |
0.02 |
P |
±0.025 |
0.007 |
0.01 |
RG 65 |
H |
±0.07 |
0.02 |
0.025 |
P |
±0.035 |
0.01 |
0.015 |
Допустимое отклонение параллельности
Длина рельса (mm) |
Точность µm |
H |
P |
SP |
UP |
∼100 |
7 |
3 |
2 |
2 |
100∼200 |
9 |
4 |
200∼300 |
10 |
5 |
3 |
300∼500 |
12 |
6 |
500∼700 |
13 |
7 |
4 |
700∼900 |
15 |
8 |
5 |
3 |
900∼1.100 |
16 |
9 |
6 |
1.100∼1.500 |
18 |
11 |
7 |
4 |
1.500∼1.900 |
20 |
13 |
8 |
1.900∼2.500 |
22 |
15 |
10 |
5 |
2.500∼3.100 |
25 |
18 |
11 |
6 |
3.100∼3.600 |
27 |
20 |
14 |
7 |
3.600∼4.000 |
28 |
21 |
15 |
Преднатяг
Для каждой профильной рельсовой направляющей можно установить преднатяг. Для этого используются негабаритные ролики. Обычно в профильных рельсовых направляющих есть отрицательная ширина в свету между поверхностью качения и роликами, чтобы повысить жёсткость и точность. Серия профильных рельсовых направляющих RG предлагает три стандартных вида преднатяга для различного применения при разных условиях.
Класс |
Код |
Натяг |
Условия применения |
Лёгкий преднатяг |
Z0 |
0.02C~0.04C |
Неизменное направление нагрузки, незначительные толчки и необходимая точность |
Средний преднатяг |
ZA |
0.07C~0.09C |
Требуется высокая точность и жёсткость системы |
Высокий преднатяг |
ZB |
0.12C~ 0.14C |
Требуется очень высокая точность и жёсткость, вибрации и толчки |
Система защиты от пыли
Обозначения для систем защиты от пыли
В случае потребности в данных аксессуарах, укажите следующие коды после номера модели.
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 |
RG 15 ES |
2.2 |
RG 35 ES |
2.5 |
RG 20 ES |
RG 45 ES |
3.6 |
RG 25 ES |
RG 55 ES |
RG 30 ES |
2.4 |
RG 65 ES |
4.4 |
Скребок
Скребок удаляет горячую стальную стружку и крупные загрязнения
Размеры скребка в mm |
Размер |
Толщина t1 |
Размер |
Толщина t1 |
RG 15 SC |
1.0 |
RG 35 SC |
1.5 |
RG 20 SC |
RG 45 SC |
RG 25 SC |
RG 55 SC |
RG 30 SC |
1.5 |
RG 65 SC |
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 |
RGR 15 |
M4 |
7.65 |
1.1 |
RGR 35 |
M8 |
14.3 |
3.3 |
RGR 20 |
M5 |
9.65 |
2.2 |
RGR 45 |
M12 |
20.3 |
4.6 |
RGR 25 |
M6 |
11.3 |
2.5 |
RGR 55 |
M14 |
23.5 |
5.5 |
RGR 30 |
M8 |
14.3 |
3.3 |
RGR 65 |
M16 |
26.6 |