Как заказать рельсовые направляющие нужной длины: отверстия, торцы и каретки

Для заказа рельса под готовое основание укажите общую длину L, шаг отверстий P, расстояния от крайних отверстий до торцов e1 и e2, число отверстий и полное исполнение направляющей. При одинаковой длине ряд отверстий может располагаться по-разному. К размерной схеме добавляют состав совместимого комплекта кареток.[1]

Статья рассчитана на заказ уже выбранной серии направляющей. Расчёт нагрузки и выбор преднатяга разобраны отдельно в статье «Линейные направляющие: как выбрать рельс и каретку». Для заказа остаётся передать размеры так, чтобы поставщик и монтажник одинаково понимали, какой рельс требуется.

Авторская схема параметров заказа. Геометрия условная, без привязки к изделию; каретки показаны отдельно от размерного вида.

Какие размеры привязать к торцам

Длину L измеряют между торцами рельса. Шаг P задают между центрами соседних крепёжных отверстий вдоль рельса. Размер e1 отсчитывают от выбранного торца А до центра первого отверстия, e2 - от центра последнего отверстия до противоположного торца Б. Буквы А и Б здесь обозначают торцы на эскизе, а не заводские маркировки.

Для одного ряда равномерно расположенных отверстий размерная цепь имеет вид:

L = e1 + (n − 1) × P + e2
n = (L − e1 − e2) / P + 1

Здесь n - число отверстий в одном рельсе; линейные размеры выражены в миллиметрах. Между n отверстиями находится n − 1 промежутков. В каталоге HIWIN для симметричного расположения дана та же зависимость с суммой крайних расстояний 2E.[1] Раздельные e1 и e2 позволяют описать несимметричный вариант; это обозначения этой статьи.

Авторская размерная схема одного ряда отверстий. Крайние расстояния отсчитываются до осей, а не до кромок отверстий. Количество отверстий на рисунке условное; численный пример ниже рассчитывается отдельно.

Сначала отметьте, какой торец находится у привода или другого неподвижного элемента станка. Если e1 и e2 различаются, при развороте рельса меняется привязка отверстий к основанию. На эскизе покажите направление к приводу и базовую боковую поверхность рельса.

У изделия с несколькими рядами отверстий нужно дополнительно задать поперечное расположение рядов. Одна продольная цепь описывает только выбранный ряд. Диаметр сквозного отверстия, размер и глубина цековки либо резьба относятся к отдельному виду или сечению по каталогу выбранного исполнения.[1]

Учебный расчёт: сколько получится отверстий

Допустим, для проверки геометрии заданы L = 1000 мм, P = 60 мм, e1 = e2 = 20 мм. Пример проверяет только согласованность номинальных размеров; это не обмер станка и не рекомендация конкретного изделия.

n = (1000 − 20 − 20) / 60 + 1 = 17 отверстий
L = 20 + (17 − 1) × 60 + 20 = 1000 мм

Центр первого отверстия находится в 20 мм от торца А, второго - в 80 мм, последнего - в 980 мм. Между первым и последним центрами получается 16 одинаковых промежутков. Такая запись позволяет проверить не только число креплений, но и место последнего отверстия на основании.

Если увеличить только длину до 1010 мм при прежних P и крайних расстояниях, формула даст n = 17,1666… Округлять результат до целого нельзя: полученное число отверстий не будет соответствовать заданным размерам.

Если сохранить 17 отверстий, шаг 60 мм и e1 = 20 мм, второе крайнее расстояние составит:

e2 = 1010 − 20 − (17 − 1) × 60 = 30 мм

Другой геометрически согласованный вариант - e1 = e2 = 25 мм. Но тогда весь ряд отверстий сдвинется на 5 мм относительно торца А по сравнению с первым вариантом. Для нового основания оба решения можно рассмотреть при проектировании; для готового нужно сверить координаты с существующим креплением. Допустимость крайних расстояний всё равно проверяют по выбранной серии.[1]

Почему нельзя согласовать только общую длину

При заказе под готовое основание начните с привязки первого отверстия и шага, затем проверьте последнее отверстие и оба торца. Запись только длины и «стандартного» расположения отверстий неоднозначна: поставщик может принять симметричные торцы там, где основание требует несимметричных.

Слишком большой участок между крайним креплением и торцом оставляет конец рельса менее закреплённым. Для серии HG каталог HIWIN рекомендует нестандартное крайнее расстояние не больше половины шага P, связывая это с устойчивостью конца рельса.[1] Это рекомендация для указанной серии, а не универсальный допуск всех профильных направляющих.

При малом крайнем расстоянии проверьте полный диаметр цековки, оставшийся металл и требования изготовителя. Одного положения центра отверстия для назначения торца недостаточно. Из ограничения сверху не следует, что любое меньшее расстояние разрешено. Нестандартный торец согласовывают по чертежу до заказа.

Длина рельса и рабочий ход стола различаются. Для хода требуется место всей группе кареток в обоих крайних положениях, включая выступающие элементы и защиту. В заявке длину рельса и рабочий ход записывают отдельно. По числу крепёжных отверстий допустимый ход определить нельзя.

Какие требования оставить на чертеже

Кроме номинальной длины, укажите нужный допуск L либо запросите подтверждение применяемого допуска. То же относится к положению отверстий. Допуск общей длины, допуск крайнего расстояния и класс точности направляющей описывают разные параметры; их нельзя заменять одной записью «точная направляющая».[1]

При новом основании конструктор может согласовать размерный ряд рельса, а затем выпустить крепёжную схему. При замене на готовом станке положение отверстий уже ограничено основанием. Для замены нужны фактические размеры с указанием способа обмера и исходный чертёж, если он сохранился. Неизмеренные размеры отмечают прямо, не подставляя ближайшие каталожные значения.

Зафиксируйте способ крепления рельса. В каталоге HG есть исполнения с креплением сверху и снизу; у нижнего крепления предусмотрены резьбовые отверстия.[1] При одинаковых длине и шаге эти исполнения требуют разного крепления. На эскизе покажите сторону входа винта, а параметры отверстий перенесите из чертежа нужного рельса.

Если необходимая длина требует стыка, закажите именно согласованное стыковое исполнение. THK описывает соединение участков по парным меткам и отдельно предупреждает о смещении в стыке при большой нагрузке.[2] Два произвольных рельса, приложенных торцами, нельзя считать готовой длинной направляющей. Положение стыка, порядок участков и их крепление должны быть определены до поставки.

Как записать каретки в составе заказа

В спецификации указывают полное обозначение кареток, их количество на каждом рельсе, класс точности, преднатяг и согласованную комплектацию. Для двух рельсов с двумя каретками на каждом понятная запись звучит так: «2 рельса, по 2 каретки на рельс, всего 4 каретки». Формулировка «комплект из четырёх» не объясняет распределение.

Отдельно подтвердите, поставляются ли взаимозаменяемые компоненты или подобранный комплект. У HIWIN HG эти исполнения имеют одинаковые номинальные размеры, но возможность раздельной замены зависит от исполнения.[1]

Руководство THK требует, чтобы у описанных комплектов рельсов и кареток совпадали серийные номера и сохранялась их ориентация.[2] Принимать правило одной линейки за разрешение смешивать изделия разных серий или производителей нельзя.

Для распаковки и сборки комплектной оси попросите обозначить принадлежность кареток рельсам, базовую сторону и, когда это предусмотрено изготовителем, базовый рельс. Это нужно и при одинаковой длине рельсов. Если серия старых кареток пока неизвестна, сначала используйте порядок определения серии и типоразмера, а затем оформляйте размерный заказ.

Образец размерной спецификации

Учебный запрос ниже составлен по первому расчёту. Серия и производственные допуски не выбраны, поэтому это ещё не готовый заказ. Перед отправкой заявки замените «согласовать» конкретными значениями или ссылкой на утверждённый чертёж.

Сначала согласуйте геометрию и исполнение, затем проверьте окончательную заказную запись. Выясните, кто обеспечивает требуемую длину, что входит в поставку и какие документы фиксируют размеры торцов. Поставщик должен отдельно подтвердить возможность изготовления или подготовки нестандартной длины до подтверждения заказа.

При получении сопоставьте маркировку и комплектность со спецификацией, проверьте длину, крайние расстояния и число отверстий. Не снимайте каретки ради такого осмотра. Если снятие требуется для сборки, THK предписывает пользоваться подходящей монтажной вставкой; она не входит в стандартную комплектацию описанного в руководстве изделия.[2]

Подготовленный эскиз и спецификацию используйте для запроса в каталоге профильных направляющих и кареток. Если исходных данных для заказной записи пока не хватает, инженерную задачу можно направить через форму подбора HIWIN.

Источники

[1] HIWIN. Linear Guideway Technical Information, G99TE24-2410, редакция October 2024. Серия HG: разделы 2-1-3, 2-1-5, 2-1-12 и 2-1-13; с. 22-23, 25-27, 37-43. Размерная цепь и крайние расстояния: с. 37.

[2] THK. LM Guide Instruction Manual, No. 1030-T34667; первая редакция December 2017. Разделы 3-1, 3-2, 3-3 и 3-4, с. 3-1 и 3-2; раздел 4-4 Removing/Mounting Jig, с. 4-7.