Como instalar um eixo linear de alta precisão

Uma instalação de eixo linear de alta precisão depende de mais do que colocar o eixo em dois suportes e apertar os parafusos. O eixo deve ser reto, apoiado corretamente, paralelo à direção de deslocamento pretendida e compatível com os rolamentos lineares selecionados.

Para um sistema de dois eixos, a altura relativa e o paralelismo de ambos os eixos são especialmente importantes. Um pequeno erro de alinhamento pode fazer com que o carro emperre após o aperto das caixas de rolamento, mesmo quando cada eixo e rolamento estão individualmente dentro das especificações.

Primeiro identifique o tipo de instalação do eixo linear

O método de instalação correto depende de como o eixo é suportado.

Não aplique o mesmo procedimento de montagem a todas as estruturas. Por exemplo, o calço pode ser prático sob um suporte de eixo ou base de trilho apoiado, mas não substitui a correção de um assento de eixo usinado incorretamente.

Confirme a especificação do eixo antes da instalação

A precisão da instalação não pode exceder a condição do próprio eixo. Antes da montagem, confirme:

• Diâmetro e tolerância do eixo;
• Comprimento total;
• Requisito de retidão;
• Dureza superficial e profundidade da camada endurecida;
• Rugosidade superficial;
• Condição de cromagem quando aplicável;
• Dimensões de usinagem final;
• Compatibilidade com o rolamento linear selecionado.

Os eixos lineares de precisão DLY podem ser fornecidos com rugosidade superficial típica em torno de Ra 0,4–0,8 μm e profundidades de camada endurecida de aproximadamente 0,6–3,5 mm, dependendo do material do eixo, diâmetro e especificação do processo. As especificações de precisão adequadas podem atingir uma retilinearidade de até ≤5 μm por 100 mm, mas o desvio permitido ao longo de todo o comprimento do eixo ainda deve ser confirmado para o diâmetro real e a condição de suporte.

Uma superfície polida brilhante não prova que o diâmetro do eixo, a retilineidade ou a dureza estejam corretos. Estas características devem ser verificadas em relação aos requisitos de desenho e inspeção.

Ferramentas necessárias para instalação de precisão

Um conjunto prático de ferramentas de instalação pode incluir:

• Um micrômetro externo calibrado;
• Um relógio comparador ou indicador de teste com base rígida;
• Uma régua de precisão ou um dado de máquina;
• Uma chave de torque e pontas de acionamento corretas;
• medidores de erro;
• Calços de precisão onde o ajuste é permitido;
• Um nível de bolha ou nível de precisão para estruturas de máquinas adequadas;
• Panos limpos sem fiapos e limpador aprovado;
• O lubrificante especificado para o rolamento linear;
• O desenho da máquina e os dados do rolamento.

Um paquímetro pode ser útil para identificação geral, mas um micrômetro é mais adequado para verificar o diâmetro do eixo com precisão. A ferramenta de medição deve corresponder à tolerância exigida.

Limpe e inspecione o eixo

Remova óleo anti-ferrugem temporário, poeira e resíduos de embalagem da superfície de corrida usando um limpador compatível e um pano limpo e sem fiapos.

Inspecione toda a área de deslocamento do rolamento para:

• Arranhões longitudinais;
• Amassados ​​ou marcas de impacto;
• Corrosão ou corrosão;
• Descascamento ou defeitos na cromagem;
• Rebarbas perto de pontas cortadas, furos ou roscas;
• Queimaduras de esmerilhamento ou marcas irregulares de esmerilhamento.

Pequenas marcas fora do curso do rolamento podem não afetar a operação, mas danos dentro do caminho de rolamento podem criar ruído, vibração e desgaste local do rolamento. Não rejeite automaticamente todas as marcas cosméticas sem primeiro verificar a sua posição e profundidade.

Meça o diâmetro do eixo em diversas posições

Meça o eixo com um micrômetro externo em diversas posições axiais. Em cada posição, faça leituras em pelo menos duas direções para identificar conicidade ou ovalização.

Esta verificação é importante porque o diâmetro do eixo afeta a folga operacional do rolamento linear:

• Um eixo superdimensionado pode produzir alta resistência e calor;
• Um eixo subdimensionado pode produzir folga e vibração;
• A variação local do diâmetro pode causar posições apertadas e soltas ao longo do curso.

A classe de tolerância h6 é comumente solicitada para eixos lineares de precisão, mas não deve ser assumida para todos os pedidos. A especificação do rolamento e o desenho do cliente devem definir o requisito final.

Verifique a retilineidade do eixo antes da montagem

Um eixo pode ter o diâmetro correto, mas ainda causar emperramento se for dobrado. A retilineidade torna-se mais importante à medida que o comprimento do eixo aumenta e o diâmetro diminui.

Um método de inspeção comum é apoiar o eixo em pontos definidos e medir a variação radial com um relógio comparador enquanto o eixo é girado lentamente. Os locais de suporte e a orientação do eixo devem permanecer consistentes durante a inspeção.

Eixos longos e delgados podem desviar sob seu próprio peso, portanto, uma medição horizontal pode incluir tanto a retilineidade de fabricação quanto a flexão relacionada à gravidade. O método de medição acordado deve, portanto, ser utilizado para aceitação.

Não tente corrigir um eixo de precisão visivelmente torto puxando-o em linha reta com os parafusos de montagem. Isso transfere tensão para os suportes do eixo e para o sistema de rolamentos.

Prepare a superfície de montagem e os suportes

As superfícies de montagem abaixo dos suportes do eixo ou da base de suporte de alumínio devem estar limpas, estáveis ​​e livres de rebarbas.

Verifique:

• Material elevado em torno de furos roscados;
• Pintura, chapeamento ou contaminação abaixo das faces de suporte;
• Contato desigual entre o suporte e a base da máquina;
• Espaçamento incorreto dos furos;
• Engate insuficiente do parafuso;
• Placas de montagem flexíveis ou distorcidas.

Para uma instalação de alta precisão, os furos de montagem e as superfícies de localização devem ser usinados a partir de um ponto de referência definido. Fazer furos manualmente após posicionar o eixo não é um substituto confiável para um processo de usinagem controlado.

Instale o eixo de referência primeiro

Em um sistema de dois eixos, selecione um eixo como referência. A sua posição estabelece a direção de deslocamento do carro.

Para um eixo sem suporte:

1. Coloque os suportes finais em suas posições aproximadas.
2. Insira o eixo sem forçá-lo através de suportes desalinhados.
3. Mantenha os parafusos de suporte ligeiramente soltos para ajuste.
4. Alinhe o eixo com o ponto de referência da máquina ou com a direção de deslocamento necessária.
5. Aperte os suportes gradualmente enquanto verifica novamente a posição do eixo.

Para um eixo apoiado:

1. Coloque o trilho suportado na superfície de montagem preparada.
2. Posicione-o contra uma aresta de referência usinada, quando disponível.
3. Instale os parafusos de montagem apertando com os dedos.
4. Verifique a retilineidade ao longo do comprimento do trilho.
5. Aperte os parafusos gradualmente de uma extremidade enquanto monitora o alinhamento.

Não aperte totalmente todos os parafusos antes de a posição de referência ter sido verificada.

Como verificar o eixo de referência com um relógio comparador

O relógio comparador deve ser fixado a uma base móvel rígida, carro ou referência de máquina. Sua ponta de contato deve tocar a superfície do eixo aproximadamente perpendicular à direção de medição.

Dependendo da estrutura da máquina, verifique:

• Desvio horizontal ao longo do curso utilizável;
• Variação vertical de altura;
• Mudanças perto de cada suporte de eixo;
• Variação local após o aperto dos parafusos individuais;
• Repetibilidade da leitura após vários movimentos do carro.

Quando o indicador entra em contato com a superfície redonda do eixo, sua leitura pode incluir retilineidade do eixo, circularidade local e alinhamento de montagem. Não deve ser automaticamente interpretado como puro erro de paralelismo.

Se necessário, gire o eixo em uma posição fixa do carro. Uma leitura que muda durante a rotação indica que o desvio ou retilinidade do eixo está contribuindo para a medição.

Instale os rolamentos lineares com cuidado

Os rolamentos lineares devem estar limpos e corretamente lubrificados antes da operação. Verifique as vedações dos rolamentos e a condição interna antes de deslizá-los no eixo.

Os estilos de alojamento de rolamento linear e flange devem corresponder ao diâmetro do eixo, direção de montagem e espaço disponível.

Antes da instalação:

• Confirme se a série do furo do rolamento corresponde ao diâmetro nominal do eixo;
• Verifique se o rolamento está aberto, fechado, regulável ou flangeado;
• Verifique o alinhamento do alojamento e as dimensões do furo de montagem;
• Aplique a graxa ou óleo especificado quando necessário;
• Proteja as vedações do rolamento contra bordas afiadas do eixo.

A extremidade do eixo deve ter um chanfro adequado. Uma borda afiada ou rebarba pode danificar a vedação do rolamento ou interferir no caminho de circulação da esfera de aço.

Não martele o rolamento no eixo. Se o rolamento não puder ser instalado com força manual controlada, pare e verifique o diâmetro do eixo, rebarbas, tipo de rolamento e alinhamento.

Não julgue o ajuste apenas pela sensação manual

Um rolamento linear corretamente combinado deve se mover suavemente, mas "confortável" e "solto" não são especificações de aceitação confiáveis ​​por si só.

A sensação manual pode ser influenciada por:

• Resistência à vedação;
• Viscosidade da graxa;
• Classe de folga do rolamento;
• Tolerância do diâmetro do eixo;
• Orientação do rolamento;
• Contaminação;
• Desalinhamento da carcaça.

Use a inspeção dimensional e o teste de curso completo juntos. Um rolamento que parece macio quando segurado com a mão pode emperrar depois que seu alojamento for aparafusado a uma placa de carro desalinhada.

Alinhe o segundo eixo através do carro

Para dois eixos paralelos, o segundo eixo normalmente deve ser alinhado em relação ao eixo de referência através das caixas de rolamentos montadas ou da placa do carro.

1. Estabeleça totalmente o eixo de referência.
2. Instale os rolamentos e o carro em ambos os eixos.
3. Mantenha os suportes do segundo eixo ou os parafusos da base de suporte ligeiramente soltos.
4. Mova o carro lentamente ao longo de todo o curso.
5. Deixe o segundo eixo assentar em uma posição que não force os rolamentos lateralmente.
6. Aperte o segundo eixo gradualmente enquanto move repetidamente o carro.
7. Verifique a resistência ao funcionamento após o aperto final.

Este procedimento utiliza o carro para coordenar os dois caminhos de rolamento. Isso não elimina a necessidade de verificar o espaçamento do eixo, a altura relativa e a precisão da superfície de montagem.

Verifique o paralelismo e a altura relativa

Dois eixos podem ter o espaçamento horizontal correto, mas ainda assim ficam presos se um eixo for mais alto que o outro ou se o espaçamento mudar ao longo do curso.

Verificações importantes incluem:

• Paralelismo horizontal entre eixos de eixo;
• Altura relativa do eixo;
• Altura de apoio nas duas extremidades;
• Planicidade da placa do carro;
• Alinhamento do alojamento do mancal;
• Resistência ao movimento durante todo o curso.

Uma régua pode suportar o alinhamento preliminar, mas o trabalho de precisão deve usar um dado de máquina, um relógio comparador ou outra referência verificada. Um transferidor de uso geral não é adequado para verificar o paralelismo preciso do eixo.

Use calços somente para correções medidas

Calços de precisão podem corrigir pequenas diferenças na altura do suporte quando o projeto da máquina permitir o ajuste.

Os calços devem ser:

• Limpo e sem rebarbas;
• Suportado através de uma área de contato estável;
• Selecionado a partir do desvio medido;
• Colocado sem criar inclinação de suporte;
• Verificado novamente após o aperto do parafuso.

Não use folhas dobradas, chapas metálicas aleatórias ou pilhas excessivas de calços. Se for necessária uma grande correção, as dimensões da superfície de montagem ou do suporte deverão ser revisadas.

Aperte os parafusos de montagem gradualmente

Use o tamanho do parafuso, a classe de resistência e o torque especificados pelo desenho da máquina ou pelo fabricante do suporte. Não existe um torque universal único para cada instalação de eixo linear.

Durante o aperto:

1. Coloque cada parafuso em contato leve.
2. Aperte em etapas, em vez de travar completamente um parafuso.
3. Siga uma sequência uniforme apropriada para o suporte ou comprimento do trilho.
4. Mova o carro após cada estágio de aperto.
5. Monitore se a resistência à corrida muda.
6. Repita as verificações do indicador após a aplicação do torque final.

Um eixo alinhado antes do aperto pode se mover ligeiramente à medida que os parafusos prendem os suportes ou a base de alumínio. A verificação final é, portanto, essencial.

Execute o teste manual de curso completo

Antes de conectar o mecanismo de acionamento, mova o carro manualmente através de todo o curso útil.

Verifique:

• Uma posição apertada perto de um suporte;
• Aumentando a resistência em direção a uma extremidade;
• Rugosidade periódica;
• Arrasto irregular da vedação;
• Movimento visível de um suporte de eixo;
• Ruído de uma caixa de rolamento;
• Balanço do carro ou folga detectável.

Um aumento gradual na resistência geralmente sugere alteração do espaçamento do eixo ou da altura relativa. Um ponto apertado em um local pode indicar danos locais no eixo, distorção de montagem ou contaminação.

Opere a máquina primeiro em baixa velocidade

Após o teste manual ser satisfatório, opere o eixo em baixa velocidade e observe:

• Corrente motora;
• Ruído e vibração;
• Temperatura do rolamento;
• Estabilidade do transporte;
• Distribuição de lubrificantes;
• Movimento perto de ambos os limites do curso.

Aumente a velocidade gradualmente. Se o ruído, o calor ou a resistência aumentarem acentuadamente, pare a máquina e inspecione o alinhamento do eixo, o ajuste do rolamento e a conexão do sistema de acionamento.

Não continue funcionando na esperança de que um sistema de rolamento apertado "desgaste". Isto pode danificar a superfície do eixo e as pistas dos rolamentos.

Erros comuns de instalação de eixo linear

• Usando os parafusos de montagem para endireitar um eixo torto:Isso introduz tensão e carga irregular no rolamento.
• Instalando ambos os eixos de forma independente:O carro pode emperrar porque os caminhos dos rolamentos não coincidem.
• Verificando apenas o espaçamento do eixo:A altura relativa e o desvio angular também são importantes.
• Apertando totalmente os suportes antes do alinhamento:O ajuste torna-se difícil e o estresse pode ficar preso no sistema.
• Rolamentos deslizantes sobre uma extremidade de eixo afiada:As vedações e as peças internas podem ser danificadas.
• Supondo que mais graxa corrigirá o movimento apertado:A lubrificação não pode corrigir o desalinhamento.
• Usando um paquímetro como única ferramenta de inspeção de precisão:Pode não ser suficiente para tolerâncias de eixo apertadas.
• Ignorando a condição do rolamento antigo:Rolamentos danificados podem marcar rapidamente um eixo recém-instalado.
• Fazer furos de montagem sem referência controlada:Erro na posição do furo pode impedir o alinhamento preciso.

Lista de verificação de instalação

Que informações devem ser fornecidas ao DLY?

Para confirmação de eixo linear e rolamento, forneça:

• Diâmetro do eixo e comprimento total;
• Estrutura não suportada ou totalmente suportada;
• Número de eixos paralelos;
• Viagens eficazes;
• Carga móvel e direção da carga;
• Distância entre suportes de eixo;
• Tolerância de diâmetro necessária;
• Retidão necessária;
• Requisito de material e cromagem;
• Modelo de rolamento linear e tipo de alojamento;
• Usinagem final ou desenho de furo de montagem;
• Limitações de espaço de instalação.

Revisão DLYprodutos de eixo linearpara estruturas de eixo disponíveis, materiais e opções de usinagem.

Para verificações de qualidade do eixo antes da instalação, leiaComo garantir a qualidade de um eixo linear.

Para tipos de rolamentos compatíveis, consulte o DLYgama de rolamentos lineares.

Princípio de instalação final

Um eixo linear de precisão deve ser instalado a partir de uma referência verificada, em vez de ser ajustado apenas por avaliação visual. Verifique primeiro o diâmetro e a retilineidade do eixo, estabeleça um eixo de referência, alinhe o segundo eixo através do carro montado e verifique o movimento novamente após o aperto final do parafuso.

O teste final mais útil é o movimento de curso completo suave e consistente, sem aperto local, folga excessiva ou resistência crescente. A lubrificação e o torque dos parafusos não podem compensar o espaçamento incorreto do eixo, a altura relativa ou o alinhamento incorreto da caixa do rolamento.

Para confirmação técnica DLY, envie o diâmetro do eixo, comprimento, estrutura de suporte, modelo do rolamento, carga, curso, tolerância e desenho de instalação.

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