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Guias de calha de perfil – Padrões de precisão de guias de calha de perfil MISUMI
O que torna um guia de perfil de guia linear a primeira escolha para um controlo de movimento preciso e resiliente? No nosso blogue, irá aprender tudo sobre o design, as diferentes versões, tolerâncias dimensionais e os parâmetros chave, tais como executar paralelismo, pré-carregamento e reprodução axial. Mostramos como estas funcionalidades funcionam perfeitamente em conjunto para garantir a mais elevada precisão e durabilidade – e como pode melhor corresponder estes componentes às suas necessidades.
Estrutura e propriedades dos guias de calha de perfil
As guias de trilho de perfil, como uma forma de guia linear, são sistemas de guia mecânico usados em muitas máquinas e equipamentos para fornecer movimento linear preciso. Caracterizam-se pela elevada capacidade de carga, rigidez e precisão. Os guias lineares estão disponíveis em várias configurações que diferem no seu princípio de funcionamento e design. Os tipos mais comuns baseiam-se em elementos de rolamento, normalmente esferas ou rolos, que permitem baixo atrito e movimento de alta precisão.
As guias lineares consistem numa calha de perfil, num carro e nos elementos rolantes contidos no mesmo. A calha de perfil funciona como uma guia linear precisa e é feita de aço endurecido para garantir cargas elevadas e uma longa vida útil.
Existem vias de ligação à terra precisas na calha que entram em contacto com os elementos rolantes no carrinho. O carro que se move ao longo da calha é a unidade móvel do guia. Contém as caixas esféricas e unidades de recirculação nas quais os elementos de rolamento estão dispostos. Os elementos de rolamento permitem um movimento quase sem fricção. Quanto menor o atrito, mais silencioso e mais preciso o movimento. A seleção da superfície correta do componente influencia, portanto, significativamente a fricção e a precisão das guias de calha de perfil.
Ao selecionar uma guia de calha de perfil, devem ser considerados vários aspetos para além da precisão necessária. Para obter mais informações sobre o processo de seleção e os parâmetros a considerar, consulte a nossa entrada no blogue em Guias de calha de perfil – Guia de seleção de guias lineares.
Versões de guia de calha de perfil
As guias de calha de perfil estão disponíveis em várias versões, como versões miniatura ou versões para cargas médias e pesadas. Diferem principalmente em termos de construção, capacidade de carga e aplicação, mas também em termos de outras características específicas. Certas versões são particularmente adequadas, dependendo das condições de funcionamento, tais como cargas elevadas ou ambientes adversos.
Guia linear miniatura
As guias lineares miniatura, também conhecidas como guias de calha de perfil miniatura, são mais pequenas e mais compactas do que as guias de calha de perfil convencionais. São ideais para espaços apertados e aplicações com espaço limitado. Devido à sua capacidade de carga mais baixa, as guias lineares miniatura foram concebidas para cargas mais pequenas a médias.
Exemplo de ilustração de uma guia linear miniatura:
(1) Vedante lateral, (2) Unidade de recirculação de plástico, (3) Suporte, (4) Calha de guia linear, (5) Esfera, (6) Gaiola esférica (arame)
Guia de calha de perfil para cargas médias e altas
Estas guias de calha de perfil podem acomodar cargas e momentos mais elevados. São mais robustas e foram concebidas para suportar cargas estáticas e dinâmicas elevadas.
Exemplo de ilustração de uma guia de calha de perfil para cargas médias e altas:
(1) Vedante lateral, (2) Unidade de recirculação de plástico, (3) Suporte, (4) Calha de guia linear, (5) Esfera, (6) Gaiola esférica, (7) Vedante de revestimento, (8) Gaiola esférica inferior, (9) Gaiola esférica central, (10) Gaiola esférica superior
Guias de calha de perfil económicas
Os produtos económicos e os produtos padrão diferem principalmente focando-se em diferentes prioridades que equilibram custo, desempenho e qualidade. Os produtos económicos são especificamente concebidos para fornecer a solução mais económica para necessidades específicas. Isto frequentemente elimina propriedades altamente personalizadas ou de tamanho excessivo que não são necessárias para a aplicação alvo. Os produtos padronizados, por outro lado, abordam uma gama mais ampla de aplicações e geralmente cumprem os padrões estabelecidos ou as expectativas do mercado. Foram concebidos para se adequarem a uma vasta gama de clientes e aplicações.
Precisão e exatidão dimensional das guias de calha de perfil
A exatidão dimensional das guias de calha de perfil refere-se à aderência precisa a dimensões definidas e parâmetros geométricos que são críticos para a sua função, montagem e desempenho. A exatidão dimensional é uma característica de qualidade essencial de uma guia de calha de perfil, que garante que um sistema de guia funciona sem problemas, cumprindo os elevados requisitos de precisão e repetibilidade em várias aplicações.
- A – superfície de referência inferior (calha)
- B – superfície de referência lateral (calha)
- C – superfície de referência superior (guia de transporte)
- D – superfície de referência lateral (guia de transporte)
- H – Altura
- R – Lado de referência
- W2 – Largura
As guias de trilho de perfil são usadas numa variedade de aplicações que exigem orientação e posicionamento precisos. Por exemplo, são comumente usadas em máquinas-ferramenta, sistemas de automação ou sistemas robóticos. A precisão de uma guia linear é largamente determinada pelas tolerâncias de fabrico, bem como pelo emparelhamento da guia de transporte e da calha. A adesão às tolerâncias de forma e posição é essencial para a alta precisão e rigidez das guias lineares. Em particular, a altura vertical (H) entre a superfície de referência da calha A e a superfície superior da guia C, bem como a posição lateral (W2) entre as superfícies de referência laterais da calha B e da guia D são de importância crucial. Embora a altura H afete a precisão vertical e a estabilidade, o desvio de largura W2 define a precisão lateral e a uniformidade da guia.
| Intervalo de medição | Produto regular (tradicional) | Produto económico | ||
|---|---|---|---|---|
| Classe de precisão (Alto) |
Classe de precisão (Médio) |
Classe de precisão (Padrão) |
||
| Tolerância à altura H | ±10 | ±20 | ±20 | ±40 |
| Altura h (variação emparelhada)* | 7 | 15 | 40 | 30 |
| Tolerância W2 de largura | ±15 | ±25 | ±25 | ±40 |
| Desvio da S2 (variação emparelhada)** | 10 | 20 | 40 | 30 |
| Intervalo de medição | Classe de precisão (Médio) |
Classe de tolerância universal (o carrinho e calhas são intercambiáveis) |
Classe de precisão (Padrão) |
Produto económico | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tolerância à altura H | ±40 | ±20 | ±100 | ±120 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Altura h (variação emparelhada)* | 15 | 15 | 20 | 40 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tolerância W2 de largura | ±20 | ±30 | ±100 | ±100 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Desvio da S2 (variação emparelhada do tamanho base H)** | 24, 28 | 15 | 25 | 20 | 40 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 33, 42 | 15 | 25 | 30 | 40 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 30, 36, 40, 42 | - | 25 | - | 40 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Paralelismo de execução de guias de calha de perfil
O paralelismo de execução das guias de calha de perfil descreve a precisão com que o transportador se move ao longo do caminho especificado pela calha de guia. Isto não só tem em conta o rastreio lateral, mas também o paralelismo de funcionamento da altura. É medida em relação a uma área de referência padrão quando a calha de guia está firmemente aparafusada no lugar. É medido o desvio relativo do valor ao longo de todo o percurso do carreto na calha. O desvio máximo do valor medido em relação ao valor esperado (valor alvo) reflete o paralelismo de seguimento. Quanto menor for este desvio, maior será a precisão. Esse recurso é fundamental para aplicações que exigem alta precisão e repetibilidade, pois mesmo pequenos desvios podem afetar a função ou a qualidade do sistema geral.
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Figura esquerda: desvio relativo da superfície C na parte superior da guia contra a superfície A na parte inferior da calha |
Figura direita: desvio relativo da superfície de referência D da guia contra a superfície de referência B da calha |
O paralelismo de seguimento refere-se ao desvio do transportador do caminho de controlo de movimento ideal. É um aspeto essencial da qualidade das guias de perfil, que é significativamente influenciado pela produção, montagem e piso. Este desvio é normalmente especificado em mícrons (μm).
| Executar paralelismo Unidade: μm |
Modelo miniatura para cargas normais | Tipo normal para cargas médias/altas | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Produto regular (tradicional) | Produto económico | Produto regular (tradicional) | Produto económico | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Classe de precisão | Alto | Médio | Padrão | - | Médio | Intercambiável* | Padrão | - | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Comprimento da calha (mm) | - | ≤50 | 2 | 3 | 13 | 13 | 7 | 6 | 7 | 10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| >50 | ≤80 | 2 | 3 | 13 | 13 | 7 | 6 | 7 | 10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| >80 | ≤125 | 3 | 7 | 15 | 15 | 7 | 6.5 | 7 | 10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| >125 | ≤200 | 3 | 7 | 15 | 15 | 7 | 7 | 7 | 10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| >200 | ≤250 | 3.5 | 9 | 17 | 17 | 7 | 8 | 7 | 10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| >250 | ≤315 | 4 | 11 | 18 | 18 | 8 | 9 | 12 | 10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| >315 | ≤400 | 5 | 11 | 18 | 18 | 8 | 11 | 12 | 12 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| >400 | ≤500 | 5 | 12 | 19 | 19 | 9 | 12 | 14 | 13 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| >500 | ≤630 | 6 | 13.5 | 21 | 21 | 11 | 14 | 18 | 15 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| >630 | ≤800 | 6 | 14 | 21.5 | 21.5 | 13 | 16 | 21 | 17 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| >800 | ≤1000 | - | 14.5 | 18 | 23 | 19 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| >1000 | ≤1250 | - | 16 | 20 | 25 | 22 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| >1250 | ≤1600 | - | - | 23 | 27 | 23 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| >1600 | ≤2000 | - | - | 26 | 28.5 | 24 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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A pré-carga correta de guias lineares
A reprodução axial e a pré-carga são termos chave para guias lineares que afetam a precisão, rigidez e comportamento do sistema durante o movimento. A folga axial refere-se à pequena quantidade de movimento livre que o carrinho tem ao longo da calha de guia linear antes dos elementos rolantes entrarem em contacto com as vias. É um movimento relativo que pode resultar de tolerâncias de fabrico ou erros de montagem. A folga axial resulta numa precisão de posicionamento reduzida e numa rigidez de guia reduzida.
A pré-carga é o esforço intencional de pressão nos elementos rolantes de um guia de calha de perfil para evitar qualquer folga axial. Isto é conseguido através do contacto próximo entre os elementos rolantes e as pistas. Os pontos de contacto entre as esferas e as calhas determinam as forças que atuam nas esferas e, assim, as características de movimento do sistema. Pequenas alterações no diâmetro da esfera afetam a posição das esferas dentro das calhas.
Em geral, a seleção de uma pré-carga adequada tem muitos efeitos positivos no desempenho do guia da calha de perfil. Ajuda a tornar o sistema mais preciso, eliminando a liberdade de movimentos indesejada. A distribuição de carga mais uniforme nos elementos de rolamento também reduz o desgaste, o que, por sua vez, tem um efeito positivo na vida útil da guia.
| Versão | Tipo de produto | Pré-carga | Tamanho (valor para altura H) |
Folga radial (μm) |
|---|---|---|---|---|
| Modelo miniatura para cargas normais | Produto regular (tradicional) | Pré-carga leve | 6 a 20 | -3 a 0 |
| Folga leve | 0 a +15 | |||
| Produto económico | Folga normal | -3 a +7 | ||
| Tipo normal para cargas médias/altas | Produto regular (tradicional) | Folga normal | 24 | -4 a +2 |
| 28 | -5 a +2 | |||
| 33 | -6 a +3 | |||
| Intercambiável*, pré-carga leve | 24, 28 | -4 a 0 | ||
| 30, 36, 40, 42 | -5 a 0 | |||
| **42 | -7 a 0 | |||
| Produto económico | Folga normal | 24 | -4 a +4 | |
| 28, 30 | -5 a +5 | |||
| 33, 36, 40 | -6 a +6 | |||
| 45 | -7 a +7 |
Guias de calha de perfil MISUMI
A MISUMI oferece guias de calha de perfil de alta qualidade com elementos de rolamento que podem ser personalizados. Uma ferramenta de configuração especial permite-lhe escolher entre diferentes suportes de carga e de momento, designs de carreto personalizados, alturas de montagem flexíveis e diferentes classes de precisão. As calhas também estão disponíveis em comprimentos e larguras variáveis para melhor satisfazer os requisitos individuais de espaço e design. A MISUMI permite-lhe conceber a solução perfeita para a sua aplicação.
Os nossos carris e calhas guia são fabricados como conjuntos perfeitamente compatíveis e, assim, cumprem de forma fiável o seu espaçamento radial específico (pré-carga), bem como as tolerâncias definidas. Esta correspondência precisa garante que as calhas e os carris guia estão perfeitamente harmonizados e que os parâmetros de desempenho desejados, como rigidez, capacidade de carga e precisão, são totalmente cumpridos. Por conseguinte, é essencial utilizar sempre guias e calhas como conjuntos correspondentes para garantir o funcionamento e a qualidade do guia de calha de perfil. Isto exclui produtos fabricados numa classe de tolerância universal e explicitamente marcados como "intercambiáveis". Estas foram concebidas para funcionar dentro das tolerâncias especificadas, independentemente da combinação de carril e guia, permitindo assim uma utilização flexível.
Para obter informações sobre a montagem e manutenção de guias de trilho de perfil, consulte o nosso blogue Guias de calha de perfil – Montagem e manutenção de guias lineares.
