Habt ihr vor, zum ersten Mal eine Linearführung zu montieren und noch keinen klaren Überblick über den Ablauf? Oder habt ihr schon jemandem bei der Montage über die Schulter geschaut und möchtet euch vergewissern, wie dieser Prozess abläuft? In diesem Beitrag stehen die Montage sowie die Gestaltung der Montageflächen von Linearführungen im Vordergrund – und eine Montageanleitung darf selbstverständlich nicht fehlen!
Montagetoleranzen
Es werden drei Montagetoleranzen voneinander unterschieden: die Parallelitätstoleranz e1, die Höhentoleranz zwischen zwei Schienen e2 und die Höhentoleranz in Schienenrichtung e3. Diese sind von verschiedenen Kriterien abhängig, die in der Tabelle genauer angeführt sind. Im Übrigen bieten Linearführungen mit Wälzkörpern in X-Anordnung mehr Montagetoleranzen als solche mit Wälzkörpern in O-Anordnung, da erstere mehr Verformung ermöglichen.
| Montagetoleranz | abhängig von | Bild |
| Parallelitätstoleranz e1 | • Baugröße • Vorspannklasse |
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| Höhentoleranz zwischen zwei Schienen e2 | • Baugröße • Vorspannklasse • Schienenabstand |
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| Höhentoleranz in Schienenrichtung e3 | • Baugröße • Führungswagenlänge • Vorspannklasse • Führungswagenabstand |
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Von der Baugröße und Vorspannklasse sind alle drei Montagetoleranzen abhängig, bei e2 und e3 kommen weitere Faktoren hinzu.
Kennzeichnung der Linearführungen
SNR-Linearführungen besitzen zwei Seiten, wobei auf einer Seite wichtige Kennzeichnungen zugunsten der Identifizierung zu finden sind. Auf dieser sind die Typenbezeichnung und der Traceability-Code angegeben, wohingegen die zweite Seite, die Bezugsseite, eine geschliffene Fläche besitzt.
Bei Schienen sind am Boden eine oder zwei Rillen vorhanden, wenn es eine Rille gibt, ist das die Bezugsseite, bei zwei Rillen ist die Seite mit der schmalen Rille die Bezugsseite.
Bei unsymmetrischen Schienen existieren je nach Schienenanordnung verschiedene Definitionen in Bezug auf die Lage des Bohrbilds. Geteilte Schienen sind mit „J“ an den Schienenenden gekennzeichnet. Bei der Montage ist hier besonders wichtig, dass ein ruckelfreies Überfahren der Stoßstelle der Führungsschienen gewährleistet ist. Da diese Schienen an den Stoßstellen von den Toleranzen aufeinander abgestimmt sind, sind auf jeden Fall die klaren Markierungen der Schienensegmente mit „J“ zu beachten, um Verwechslungen zu vermeiden. Alle mit „J“ gekennzeichneten Schienensegmente sind beliebig kombinierbar. Es gibt keine festgelegte Reihenfolge der Segmente.
Was gilt es bei der Gestaltung der Montageflächen zu beachten?
Am häufigsten werden Linearführungen mit zwei parallel angeordneten Führungsschienen eingebaut; auf jeder Führungsschiene sind ein oder mehrere Führungswagen montiert. Im Bild werden die Führungsschienen auf einer ebenen Unterlage wie beispielsweise einem Maschinenbett nebeneinander befestigt. Zudem wird der Tisch auf den Führungswagen fixiert.
Wenn eine Montagefläche gefertigt wird, muss ein bestimmter Radius eingehalten werden. Dabei dürfen die Anlagekanten die vom Hersteller vorgegebene Anschlussgeometrie nicht über- oder unterschreiten: Diese Maße sind auf jeden Fall zu berücksichtigen, damit man mit dem Führungswagen nicht aufsetzt (verklemmt). Die Funktion der Anlagekanten besteht primär darin, das Linearführungssystem bei der Montage exakt zu positionieren. Dass die Montage durch die Nutzung der Anlagekanten allgemein vereinfacht wird, ist ebenfalls positiv hervorzuheben. Für die Montage sind Angaben hinsichtlich der Höhe der Anlagekante Hr für die Führungsschiene sowie jene zur Höhe der Anlagekante Hs für den Führungswagen (in den Bildern dargestellt) erforderlich. Beide sind wichtige Maße, um eine formschlüssige Verbindung an Führungswagen und Führungsschiene zu gewährleisten. Neben den Anlagekanten Hr und Hs sind auch die Werte der Längenmaße Ra1 und Ra2 von Bedeutung.
Anhand dieser Abbildungen könnt ihr die wichtigen Maße für die Anschlusskonstruktion ablesen.
Die konkreten Montagetoleranzen sind den Katalogen der Hersteller zu entnehmen, zum Beispiel hier. Diese sind vom jeweiligen Hersteller abhängig und daher individuell. Die oben genannten Anlageflächen sind auf jeden Fall gemäß Herstellerangaben einzuhalten, um einen homogenen, ruhigen Lauf zu gewährleisten, unzulässige Verformungen der Führungswagen auszuschließen und die Lebensdauer nicht zu reduzieren. Zudem ist aufgrund klarer Präzisionsanforderungen bei vielen Anwendungen, wie zum Beispiel Werkzeugmaschinen, die Geradheit und Ebenheit der Montageflächen unabdingbar.
Beispiel eines Montageablaufs
Für die Montage von Linearführungen müssen geeignete Werkzeuge und Hilfsmittel verwendet werden. Dabei gilt es, bestimmte Hinweise der Hersteller zu beachten: Für die Montage von Linearführungen sind Schrauben der Festigkeitsklassen 10.9 oder 12.9 zu verwenden. Alle Schrauben sind mit dem vorgegebenen Drehmoment anzuziehen. Vor Beginn der Montage müssen Konservierungsmittel von den Montageflächen und Linearführungen entfernt werden. Temperaturunterschiede zwischen den zu montierenden Komponenten müssen vermieden werden, dazu wird zugunsten des Korrosionsschutzes empfohlen, saubere Handschuhe zu tragen – aufgrund einer Übertragung von Salzen durch schwitzige Hände sollte auf einen direkten Kontakt mit der Linearführung verzichtet werden. Nicht zuletzt sollten Bauteile erst am Montageplatz aus der Verpackung entnommen werden, sodass es nicht zu möglichen Verschmutzungen der Komponenten kommt. Der Montageplatz muss zudem staub- und schmutzfrei sein, denn kleinste Partikel im µ-Bereich können, wenn sie in den Innenraum der Führungswagen gelangen, deutliche Schäden an der Linearführung hervorrufen. In der aufgelisteten Reihenfolge findet die Montage statt:
Montageanleitung 1) Vorbereitung und Reinigung der Montagefläche 2) Ausrichten der Hauptführungsschiene 3) Vormontage der Führungsschiene 4) Positionieren der Führungsschienen (Anziehen der Führungsschrauben) 5) Befestigen der Führungsschienen (Anziehen der Befestigungsschrauben) 6) Befestigen weiterer Führungsschienen (die Arbeitsschritte 1 bis 5 werden wiederholt) 7) Montage des Tisches 8) Abschluss der Montage (Überprüfung des Laufverhaltens, um Montagefehler vor der Inbetriebnahme zu erkennen) Mehr Informationen sind im Katalog in Kapitel 3.5 zu finden. |
Neben der Anleitung im Katalog bietet NTN Schulungen und Montagebegleitungen für Linearführungssysteme an.
Die Art der Montage hängt von der Konfiguration der Linearführung ab. Im vorliegenden praxisnahen Beispiel wird von einer Linearführung, die lediglich eine Anlagekante und keine Druckschrauben besitzt, ausgegangen. In einem solchen Fall sind vier Schritte zu beachten.
Praxisbeispiel: Beispielhafte Montage 1) Die Führungsschiene wird per Hand gegen die Anlagekante gedrückt und festgeschraubt. Das Festschrauben beginnt in der Schienenmitte und geht Schraube für Schraube zu den beiden Schienenenden. Es muss zuvor sichergestellt werden, dass die Anlagekante und die Kontaktflächen staub- und schmutzfrei sind. 2) Anschließend erfolgt die Montage der zweiten Führungsschiene; diese wird leicht angezogen. 3) Der Tisch wird auf den Führungswagen positioniert und festgeschraubt. 4) Der Tisch wird jetzt über die gesamte Länge verschoben und die zweite Schiene nach der ersten ausgerichtet und gleichzeitig festgeschraubt. Hier ist auf höchste Präzision und Genauigkeit zu achten, um ein homogenes Laufverhalten der Führungswagen auf der Schiene zu gewährleisten. |
In der Praxis gestaltet sich die Montage in vielen Fällen relativ unkompliziert.
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