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Guides pour rails profilés - Normes de précision des guides pour rail profilés MISUMI

Qu’est-ce qui fait d’un guide pour rail profilé de guidage linéaire le premier choix pour un contrôle précis et résilient du mouvement ? Dans notre blog, vous en apprendrez davantage sur la conception, les différentes versions, les tolérances dimensionnelles et les paramètres clés, tels que le parallélisme en cours d’exécution, la précharge et la lecture axiale. Nous montrons comment ces caractéristiques fonctionnent parfaitement ensemble pour garantir la plus grande précision et durabilité, et comment vous pouvez mieux adapter ces composants à vos besoins.

Structure et propriétés des guides pour rails profilés

Les guides pour rails profilés, en tant que forme de guide linéaire, sont des systèmes de guidage mécanique utilisés dans de nombreuses machines et équipements pour fournir un mouvement linéaire précis. Ils se caractérisent par une capacité de charge, une rigidité et une précision élevées. Les guides linéaires sont disponibles dans diverses configurations qui diffèrent par leur principe de fonctionnement et leur conception. Les types les plus courants sont basés sur des éléments roulants, généralement des billes ou des rouleaux, qui permettent une faible friction et un mouvement de haute précision.

Les guides linéaires se composent d’un rail profilé, d’un chariot et des éléments roulants qui y sont contenus. Le rail profilé agit comme un guide linéaire précis et est fabriqué en acier trempé pour résister à des charges élevées et garantir une longue durée de vie.

Des surfaces de contact précises sur le rail entrent en contact avec les éléments roulants du chariot. Le chariot se déplaçant le long du rail est l’unité mobile du guide. Il contient les cages à billes et les unités de recirculation dans lesquelles les éléments roulants sont disposés. Les éléments roulants permettent un mouvement presque sans frottement. Plus le frottement est faible, plus le mouvement est silencieux et précis. Le choix de la surface de composant correcte influence donc de manière significative le frottement et la précision des guides pour rails profilés.

Lors de la sélection d’un guide du rail profilé, il faut tenir compte de plusieurs aspects en plus de la précision requise. Pour plus d’informations sur le processus de sélection et les paramètres à prendre en compte, veuillez consulter notre article de blog sur Guides pour rails profilés - Guide de sélection des guides linéaires.

Versions de guide pour rail profilé

Les guides pour rails profilés sont disponibles en différentes versions, telles que des versions miniatures ou des versions pour les charges moyennes et élevées. Ils diffèrent principalement en termes de construction, de capacité de charge et d’application, mais également en termes d’autres caractéristiques spécifiques. Certaines versions sont particulièrement adaptées, en fonction des conditions de fonctionnement, telles que les charges élevées ou les environnements défavorables.

Guide linéaire miniature

Les guides linéaires miniatures, également appelés guides profilés miniatures, sont plus petits et plus compacts que les guides pour rails profilés conventionnels. Ils sont idéals pour les espaces restreints et les applications avec un espace limité. En raison de leur capacité de charge plus faible, les guides linéaires miniatures sont conçus pour les charges plus petites à moyennes.

Exemple d’illustration d’un guide linéaire miniature :
(1) Joint latéral, (2) Unité de recirculation en plastique, (3) Chariot, (4) Rail de guidage linéaire, (5) Bille, (6) Cage à billes (fil)

Guide de rail profilé pour charges moyennes et élevées

Ces guides pour rails profilés peuvent supporter des charges et des moments plus élevés. Ils sont plus robustes et sont conçus pour résister à des charges statiques et dynamiques élevées.

Exemple d’illustration d’un guide pour rail profilé pour les charges moyennes et élevées :
(1) Joint latéral, (2) Unité de recirculation en plastique, (3) Chariot, (4) Rail de guide linéaire, (5) Bille, (6) Cage à billes, (7) Joint de revêtement, (8) Cage à billes inférieure, (9) Cage à billes centrale, (10) Cage à billes supérieure

Guides pour rails profilés rentables

Les produits rentables et les produits standard diffèrent principalement parce qu’ils se concentrent sur différentes priorités qui équilibrent le coût, la performance et la qualité. Les produits rentables sont spécifiquement conçus pour fournir la solution la plus avantageuse pour des besoins spécifiques. Cela élimine souvent les propriétés hautement personnalisées ou surdimensionnées qui ne sont pas nécessaires pour l’application cible. Les produits standards, en revanche, répondent à un plus large éventail d’applications et répondent généralement aux normes établies ou aux attentes du marché. Ils sont conçus pour s’adapter à un large éventail de clients et d’applications.

Précision et précision dimensionnelle des guides pour rails profilés

La précision dimensionnelle des guides pour rails profilés désigne le respect précis des dimensions définies et des paramètres géométriques qui sont essentiels à leur fonction, à leur assemblage et à leurs performances. La précision dimensionnelle est une caractéristique de qualité essentielle d’un guide pour rail profilé, qui garantit le bon fonctionnement d’un système de guidage tout en répondant aux exigences élevées de précision et de répétabilité dans diverses applications.

 

  • A - surface de référence inférieure (rail)
  • B - surface de référence latérale (rail)
  • C - surface de référence supérieure (chariot guide)
  • D - surface de référence latérale (chariot guide)
  • H - Hauteur
  • R - Côté référence
  • W2 - Largeur

Les guides pour rails profilés sont utilisés dans une variété d’applications qui nécessitent un guidage et un positionnement précis. Par exemple, ils sont couramment utilisés dans les outils d’usinage, les systèmes d’automatisation ou les systèmes robotiques. La précision d’un guide linéaire est largement déterminée par les tolérances de fabrication ainsi que par l’appariement du chariot guide et du rail. Le respect des tolérances de forme et de position est essentiel pour la haute précision et la rigidité des guides linéaires. En particulier, la hauteur verticale (H) entre la surface de référence du rail A et la surface supérieure du chariot guide C ainsi que la position latérale (W2) entre les surfaces de référence latérale du rail B et du chariot D sont d’une importance cruciale. Alors que la hauteur H affecte la précision et la stabilité verticales, l’écart de largeur W2 définit la précision et l’uniformité latérales du guide.

Comparaison de la tolérance dimensionnelle des guides rail profilés MISUMI dans un modèle miniature - unité μm
Plage de mesure Produit régulier (traditionnel) Produit rentable
Classe de précision
(Élevée)
Classe de précision
(Moyenne)
Classe de précision
(Standard)
Tolérance, hauteur H ±10 ±20 ±20 ±40
Hauteur h (variance appariée)* 7 15 40 30
Tolérance largeur W2 ±15 ±25 ±25 ±40
Écart par rapport à W2 (variance appariée)** 10 20 40 30
Comparaison de la tolérance dimensionnelle des guides pour rails profilés MISUMI pour charges moyennes et lourdes - unité μm
Plage de mesure Classe de précision
(Moyenne)
Classe de tolérance universelle
(le chariot et les rails sont
interchangeables)
Classe de précision
(Standard)
Produit rentable
Tolérance, hauteur H ±40 ±20 ±100 ±120
Hauteur h (variance appariée)* 15 15 20 40
Tolérance largeur W2 ±20 ±30 ±100 ±100
Écart par rapport à W2 (variance appariée de la taille de base H)** 24, 28 15 25 20 40
33, 42 15 25 30 40
30, 36, 40, 42 - 25 - 40
Hauteur h (variance appariée)*
Différence entre min./max. Les valeurs de la dimension h (hauteur) se trouvent sur un rail pour plusieurs chariots de guidage.
Écart par rapport à W2, (variance appariée de la taille de base h)**
Différence entre min./max. Les valeurs de la dimension w (largeur) se trouvent sur un rail pour plusieurs chariots de guidage.

Parallélisme en cours d’exécution des guides pour rails profilés

Le parallélisme en cours d’exécution des guides pour rails profilés décrit la précision avec laquelle le chariot se déplace le long de la trajectoire spécifiée par le rail de guidage. Il tient non seulement compte du suivi latéral, mais également du parallélisme en cours d’exécution de la hauteur. Il est mesuré par rapport à une zone de référence standard lorsque le rail de guidage est fermement vissé en place. L’écart relatif de la valeur sur toute la course du chariot sur le rail est mesuré. L’écart maximum de la valeur mesurée par rapport à la valeur attendue (valeur cible) indique le parallélisme de suivi. Plus cet écart est faible, plus la précision est élevée. Cette fonctionnalité est essentielle pour les applications qui nécessitent une précision et une répétabilité élevées, car même de petits écarts peuvent affecter la fonction ou la qualité du système global.

Figure de gauche :

écart relatif de la surface C en haut du chariot guide par rapport à la surface A en bas du rail

Figure de droite :

écart relatif de la surface de référence D du chariot guide par rapport à la surface de référence B du rail

 

Le parallélisme de suivi fait référence à la déviation du chariot par rapport au chemin de contrôle de mouvement idéal. Il s’agit d’un aspect de qualité essentiel des guides pour rails profilés, qui est considérablement influencé par la production, l’assemblage et le sol. Cet écart est généralement spécifié en microns (μm).

Tolérance à l’exécution du parallélisme - unité : μm
Exécuter le parallélisme
Unité : μm
Modèle miniature pour charges ordinaires Type régulier pour charges moyennes/élevées
Produit régulier (traditionnel) Produit rentable Produit régulier (traditionnel) Produit rentable
Classe de précision Élevée Moyenne Standard - Moyenne Interchangeable* Standard -
Longueur du rail (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 ≤1 000 - 14.5 18 23 19
>1 000 ≤1 250 - 16 20 25 22
>1 250 ≤1 600 - - 23 27 23
>1 600 ≤2 000 - - 26 28.5 24
Classe de tolérance = universelle interchangeable* (transporteur et rails de guidage interchangeables)
Mesure du parallélisme en cours d’exécution :
elle est mesurée par rapport à une zone de référence standard lorsque le rail de guidage est fermement vissé en place.
L’écart relatif de la zone C en haut du chariot de guidage par rapport à la zone A en bas du rail de guidage et l’écart relatif de la zone de référence D du chariot de guidage par rapport à la zone de référence B du rail de guidage sont mesurés tandis que le chariot de guidage est poussé d'une extrémité du rail de guidage à l'autre.

La bonne précharge des guides linéaires

Le jeu axial et la précharge sont des termes clés pour les guides linéaires qui affectent la précision, la rigidité et le comportement du système pendant le mouvement. Le jeu axial désigne la petite quantité de mouvement libre dont le chariot dispose long du rail de guidage linéaire avant que les éléments roulants n’entrent en contact avec les voies. Il s’agit d’un mouvement relatif qui peut résulter de tolérances de fabrication ou d’erreurs d’assemblage. Le jeu axial réduit la précision du positionnement et la rigidité du guide.

La précharge est l’effort délibéré de pression sur les éléments roulants d’un guide pour rail profilé pour éviter tout jeu axial. On l’obtient par contact étroit entre les éléments roulants et les pistes. Les points de contact entre les billes et les pistes déterminent les forces agissant sur les billes et donc les caractéristiques de mouvement du système. De petits changements du diamètre de la bille affectent la position des billes dans les pistes.

En général, la sélection d’une précharge appropriée a de nombreux effets positifs sur les performances du guide pour rail profilé. Elle contribue à rendre le système plus précis en éliminant la liberté de mouvement indésirable. La répartition plus uniforme de la charge sur les éléments roulants réduit également l’usure, ce qui à son tour, a un effet positif sur la durée de vie du guide.

Sélectionner le jeu radial (précharge) d’un guide de rail profilé
Version Type de produit Précharge Taille
(valeur pour la hauteur H)
Jeu radial
(μm)
Modèle miniature pour charges ordinaires Produit régulier (traditionnel) Précharge légère 6 à 20 -3 à 0
Dégagement léger 0 à +15
Produit rentable Dégagement normal -3 à +7
Type régulier pour charges moyennes/élevées Produit régulier (traditionnel) Dégagement normal 24 -4 à +2
28 -5 à +2
33 -6 à +3
Interchangeable*, précharge légère 24, 28 -4 à 0
30, 36, 40, 42 -5 à 0
**42 -7 à 0
Produit rentable Dégagement normal 24 -4 à +4
28, 30 -5 à +5
33, 36, 40 -6 à +6
45 -7 à +7

Guides pour rails profilés MISUMI

MISUMI propose des guides pour rails profilés de haute qualité avec des éléments roulants qui peuvent être personnalisés. Un outil de configuration spécial vous permet de choisir parmi différents supports de charge et de moment, des conceptions de chariot personnalisées, des hauteurs de montage flexibles et différentes classes de précision. Les rails sont également disponibles en longueurs et largeurs variables pour répondre au mieux aux exigences d’espace et de conception individuelles. MISUMI vous permet de concevoir la solution idéale pour votre application.

Nos chariots guides et rails sont fabriqués comme des ensembles parfaitement assortis et respectent ainsi de manière fiable leur espacement radial spécifique (précharge) ainsi que les tolérances définies. Cette correspondance précise garantit que les chariots guides et les rails sont parfaitement harmonisés et que les paramètres de performance souhaités tels que la rigidité, la capacité de charge et la précision sont entièrement respectés. Il est donc essentiel de toujours utiliser des chariots guides et des rails comme ensembles assortis pour assurer le fonctionnement et la qualité du guide pour rail profilé. Cela exclut les produits fabriqués dans une classe de tolérance universelle et explicitement marqués comme « interchangeables ». Ils sont conçus pour fonctionner dans les tolérances spécifiées, quelle que soit la combinaison du rail et du chariot guide, permettant ainsi une utilisation flexible.

Pour plus d’informations sur le montage et la maintenance des guides pour rails profilés, consultez notre blog Guides pour rails profilés - Montage et maintenance des guides linéaires.