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Principaux types et caractéristiques des composants fonctionnels de roulement dans les guides linéaires

Comparaison des performances de base de trois dispositifs couramment utilisésGuides de mouvement linéaireLa vitesse de fonctionnement des guidages linéaires à rouleaux a atteint 300 m/min. En Europe et en Amérique, plus des deux tiers des machines-outils à commande numérique (CNC) à grande vitesse utilisent des guidages linéaires à rouleaux, de plus en plus répandus dans divers équipements mécaniques modernes. Les composants fonctionnels à rouleaux utilisent tous des billes ou des rouleaux comme éléments de roulement. Voici quelques exemples de composants fonctionnels à rouleaux couramment utilisés :

 

1. Paire de guides linéaires à roulement

 

Caractéristiques : Les éléments roulants sont en contact avec la rainure en arc de cercle, ce qui confère une capacité de charge supérieure, une meilleure rigidité et un faible coefficient de frottement (généralement de 0,002 à 0,005, soit seulement 2 à 5 % de celui des glissières), permettant ainsi des économies d’énergie et une capacité à supporter des charges dans les quatre directions (haut, bas, gauche et droite). La différence entre le frottement dynamique et le frottement statique est minime.

 

Faible usure, longue durée de vie, installation, maintenance et lubrification aisées. Permet des vitesses de déplacement plus de dix fois supérieures à celles des guides à glissement, offrant un mouvement flexible et sans à-coups. Lors des micro-avances à basse vitesse, il contrôle efficacement la position et les dimensions sans glissement et permet une avance de précision ultra-micronique. 2. Paire de manchons de guidage linéaire à roulement

Caractéristiques : Faible coefficient de frottement (0,001 à 0,004 seulement), pour une consommation d’énergie réduite. Micromouvements souples et précis, sans à-coups à basse vitesse.

 

Haute précision, longue course et vitesse de déplacement élevée. Capacité d'auto-ajustement, réduisant ainsi les exigences de précision d'usinage des composants associés. Maintenance et lubrification aisées.

 

Le rail et le manchon de guidage sont cylindriques, ce qui permet de réduire les coûts. Cependant, le contact ponctuel des éléments roulants avec l'arbre limite la capacité de charge. Ce système convient aux applications exigeant une grande précision et des charges faibles.

 

3. Paire de cannelures roulantes

Caractéristiques : Résistance au frottement extrêmement faible (coefficient de frottement compris entre 0,002 et 0,003), permettant une rotation à grande vitesse ou un mouvement de va-et-vient linéaire (jusqu’à 100 m/min et plus). La résistance au frottement est quasiment indépendante de la vitesse ; aucun fluage n’est observé lors des micromouvements de va-et-vient à basse vitesse.

 

La précharge peut être appliquée en modifiant le diamètre des billes de roulement afin d'éliminer le jeu lors de la rotation avant et arrière, réduisant ainsi l'impact et améliorant la rigidité et la précision du mouvement. Ce système offre une capacité de charge élevée, une longue durée de vie et une excellente précision de maintien.

 

4. Blocs de guidage à roulement

Caractéristiques : Les éléments roulants sont des rouleaux cylindriques dont la capacité de charge est environ 10 fois supérieure à celle des roulements à billes. Le coefficient de frottement est faible, compris entre 0,005 et 0,01, et la différence entre les coefficients de frottement dynamique et statique est minime. Pour les mécanismes soumis à des démarrages, arrêts et inversions fréquents à haute fréquence, ce système permet de réduire le poids total de la machine et sa consommation d’énergie, tout en éliminant le glissement. Il assure un mouvement fluide même sous des charges importantes ou variables.

 

Haute sensibilité, contrôle précis lors des réglages fins à basse vitesse, absence de fluage, excellentes performances de guidage en rotation, améliorant le suivi mécanique et la précision de positionnement. Le système de lubrification est simple et l'installation, le démontage et le réglage sont aisés. La longueur du banc de la machine n'est pas un facteur limitant ; plusieurs blocs de guidage peuvent être sélectionnés en fonction de la capacité de charge. Largement utilisé dans les mécanismes de mouvement linéaire plan des machines-outils à commande numérique (CNC).