Шарикоподшипниковые обоймы являются элементами качения шариковых направляющих качения линейного типа; в круглых направляющих скольжения – это  бронзовые или латунные втулки. По характеристикам точности и качества оптимальными считаются рельсовые направляющие, однако и цена их является самой высокой из ряда.

Китайские гравировально-фрезерные станки малого формата, как правило, оснащаются круглыми направляющими, реже – направляющими рельсового типа. Станки большого формата основной массы производителей оснащаются рельсовыми направляющими. Круглые направляющие, имеющие втулки, применяются в большинстве марок граверов от компании Roland и в некоторых моделях китайских станков, например, в станках от компании FortunaMectronic линейки DB. Дадим более подробную характеристику направляющим.

Шариковые направляющие качения рельсового типа

Рельсовые направляющие общепромышленного назначения применяются в области  станкостроения, при изготовлении или модернизации дерево- или металлообрабатывающего оборудования, а также в транспортных системах (подъемники, складское, конвейерное оборудование), в ходе конструирования промышленных роботов, при разработке лабораторного и научно-исследовательского оборудования, в приборостроении. Направляющие миниатюрного размера применяются в основном при изготовлении лабораторного  оборудования и медицинской техники, при сборке микросхем и полупроводников, а также в различного назначения системах точного линейного перемещения (легких и сверхлегких). Несущая платформа или каретка устанавливается на направляющие (специально подготовленные стальные рельсы, имеющие закаленную и отшлифованную  поверхность).

Каретка перемещается по рельсу посредством четырех независимых  друг от друга цепочек шариков блока качения. При этом шары каждой цепочки катятся по рельсу по внутренней части закольцованной канавки и толкают  друг друга. Подобная схема движения дает низкий коэффициент трения, который можно уменьшить через принудительную подачу смазки посредством ниппеля, располо

женного на каретке. Для того, чтобы предотвратить попадание посторонних частиц в зону блока качения, на каретку ставятся скребки, а также ряд резиновых уплотнителей. Каретки, разработанные для  систем общепромышленного назначения, производятся с 3-мя типами преднатяга. Здесь преднатягом является показатель нагрузки отдельно взятого шарика, принадлежащего блоку качения (подшипнику),  относительно каждого другого. Преднатяг предназначен для снижения аксиального люфта, а также  повышения жесткости системы с целом. Фирма SBC выпускает комплектующие систем линейного перемещения 3-х  классов точности. Посредством класса точности определяются отклонения в геометрии передвижения каретки. Класс точности зависит от качества обработки элементов системы. Одна направляющая может быть оснащена  более чем одной кареткой. Установка разноклассовых кареток на  одном рельсе не допускается.

Предустановленная каретка и рельсовая направляющая качения составляют пару  или блок линейного перемещения, если  устанавливается более чем одна каретка. Готовые блоки можно комплектовать заглушками для отверстий монтажа и гофрозащитой в целях предотвращения проникновения на  направляющие пыли и различных твердых частиц. Можно изготавливать направляющие со сквозными монтажными отверстиями, а также глухими резьбовыми. Специальная физико-химическая обработка направляющих и каретки позволяет защитить их от коррозии и улучшить эксплуатационные характеристики. Миниатюрные направляющие качения бывают двух классов точности и изготавливаются с легким или стандартным типом преднатяга.

Круглые шариковые направляющие качения

Блоком линейного перемещения является одна или несколько шариковых втулок, которые устанавливаются в алюминиевый, чугунный или пластиковый корпус, имеющий крепежные отверстия. Таким образом, заказчик может не изготавливать самостоятельно детали корпуса для закрепления внутри линейного подшипника. Создание системы линейного перемещения, основанной на линейных блоках, производится путем их комбинирования с высококачественными прецизионными валами.

Основными характеристиками являются относительно небольшая грузоподъемность (в статическом состоянии грузоподъемность составляет до 2 т на один блок); невысокая стоимость изделий; блоки для валов имеют диаметр в диапазоне 3-60 мм; огромный ассортимент исполнений (закрытого типа,  открытые, с возможностью регулирования зазора, сдвоенные); наличие самореализующихся установок для компенсирования погрешностей монтажа; наличие готовых систем в сборе, содержащих вал на рельсовой опоре и линейные блоки; блоки втулки для линейно-поворотного и линейного перемещений; стандартизованные дюймовые, метрические размерные ряды; показатель скорости до 2 м/с; стойкие к коррозии исполнения, выполненные из нержавеющей стали.

Линейные направляющие

Линейные подшипники представляют собой достаточно простой экономичный механизм, обеспечивающий линейное движение с минимальным трением. Шариковые втулки линейного типа широко применяются во всех промышленных областях. Они получили высокую оценку среди заказчиков и считаются  «идеальным продуктом». Создаются системы линейного перемещения с применением  шариковых втулок, которые комбинируются с качественными прецизионными валами.

Основными характеристиками являются: невысокая грузоподъемность (в статике грузоподъемность составляет 10 кг — 3,5 тонны на подшипник); относительно небольшая точность (возможно точно задать только направление перемещения, а не точное позиционирование); линейные подшипники  валов размером 3 — 150 мм; невысокая стоимость изделий; большой ассортимент исполнений (открытого и закрытого типов, имеющие регулируемый зазор, удлиненные); работа самоустанавливающихся исполнений, компенсирующих  погрешности монтажа; шариковые втулки, предназначенные для линейно-поворотного и линейного перемещения; различные варианты крепежа (стандартного типа  и через разные фланцы; показатель скорости до 2 м/с; исполнения, стойкие к коррозии, изготовленные из нержавеющей стали; разнообразие дополнительных покрытий антикоррозионного и косметического характера; размерные метрические и дюймовые ряды.

Шариковые втулки бывают  стандартного типа, шариковые втулки и блоки либо линейно-поворотные, позволяющие выполнять одновременно линейные и вращательные  движения. Прецизионные валы применяются для совместной работы с блоками и линейными шариковыми втулками. Так как качество вала напрямую влияет на ресурс линейного подшипника, совместно с которым применяется вал, качество прецизионных валов проверяется с особой тщательностью.

При выборе направляющих следует учесть несколько основных моментов. Как было упомянуто выше, наилучшими направляющими из перечисленных являются линейные рельсовые направляющие. Такой тип направляющих обеспечивает максимальную жесткость конструкции, высокую надежность и вносит минимум погрешностей перемещения. По этому основная масса производителей станков чаще всего в дорогостоящие и точные модели устанавливает рельсовые направляющие. Дорогостоящие машины оснащаются  японскими или европейскими направляющими, например, произведенными японской компанией THK, а  недорогие — направляющими, изготовленными в Тайване. Но и сегодня многие производители оснащают простые дешевые модели станков круглыми линейными направляющими, и большинство задач по изготовлению рекламной продукции выполняются вполне качественно.

Таким образом, если имеются высокие требования к точности производства изделий, а также материальная возможность, то следует останавливать свой выбор на рельсовых направляющих, в противном случае основная масса задач может быть решена посредством круглых направляющих.