Linearführungen sind für Anwendungen ausgelegt, die präzise Bewegungen und hohe Tragfähigkeit erfordern. Eine fehlerhafte Montage kann jedoch unerwünschte Spannungen verursachen, die Lebensdauer verkürzen und die im System vorgesehene Laufgenauigkeit beeinträchtigen.
Wenn Sie die Montagehinweise verstehen und konsequent befolgen, stellen Sie sicher, dass Ihr Linearführungssystem die erwartete Präzision erreicht. Gleichzeitig lässt sich so ein vorzeitiger Ausfall vermeiden.
Wie richtet man Linearführungen aus?
Einfache Schritt-für-Schritt-Anleitung (Ausrichten zweier paralleler Linearführungen):
Zuerst die Führungs-Referenzschiene fixieren — Wählen Sie eine Schiene als Bezugsschiene (Master Rail). Verschrauben Sie sie zunächst nur handfest; noch nicht endgültig anziehen.
Richten Sie die Referenzschiene aus — Prüfen Sie die Geradheit mit einer Präzisionswasserwaage, einem Autokollimator oder einem Laser- bzw. Drahtausrichtwerkzeug. Ziehen Sie die Schrauben anschließend erst dann vollständig an, wenn die Ausrichtung stimmt.
Positionieren Sie die Folgeschiene — Setzen Sie die zweite Schiene (Slave Rail) in die vorgesehene Lage, verschrauben Sie sie nur leicht und montieren Sie die Laufwagen zunächst ohne endgültige Fixierung.
Verwenden Sie Laufwagen und Trägerplatte als Parallelitätsreferenz — Verbinden Sie die Laufwagen beider Schienen mit einer gemeinsamen Wagen- bzw. Tischplatte. Bewegen Sie diese vor und zurück: Ist die Folgeschiene nicht exakt ausgerichtet, kommt es zu Verklemmen oder rauem Lauf. Dieses Verfahren ist zuverlässiger als die separate Messung jeder einzelnen Schiene.
Messen Sie die Parallelität — Befestigen Sie eine Messuhr am Laufwagen der Referenzschiene, sodass die Tastspitze die Seitenfläche der Folgeschiene berührt. Fahren Sie den Wagen über den gesamten Hub und justieren Sie die Position der Folgeschiene so lange, bis die Anzeigeabweichung innerhalb der Toleranz liegt (je nach Spezifikation bei Präzisionsanwendungen häufig ≤0.02mm).
Ziehen Sie die Schrauben schrittweise an — Beginnen Sie in der Mitte und arbeiten Sie sich nach außen zu beiden Enden vor. Prüfen Sie dabei fortlaufend nach, damit sich die Schiene beim Anziehen nicht verschiebt.
Abschließende Kontrolle — Messen Sie Geradheit und Parallelität über die gesamte Länge erneut nach, um sicherzustellen, dass alle Werte innerhalb der Spezifikation liegen.
Montagekonfigurationen
Linearführungen bieten in radialer, gegenradialer und lateraler Richtung die gleiche Tragfähigkeit. Ihr Einsatz richtet sich nach den Anforderungen der Maschine und der Richtung der wirkenden Lasten. Typische Anordnungen von Linearführungen sind nachfolgend dargestellt.
Einsatz einer Schiene und einer Montage-Referenzseite
Einsatz von zwei Schienen (bewegter Laufwagen)
Einsatz von zwei Schienen (fester Laufwagen)
Einsatz von zwei äußeren Schienen
Einsatz von zwei inneren Schienen
Flächenbündige Festmontage
HGW-Bauform mit Befestigungsbohrungen in unterschiedlichen Richtungen
Montagearten
Bei Vibrationen oder Stößen der Maschine können sich Schienen und Laufwagen verschieben. Um dies zu verhindern und eine hohe Betriebsgenauigkeit sicherzustellen, werden die folgenden vier Befestigungsarten empfohlen.
Montage mit Druckplatte
Montage mit Druckschrauben
Montage mit Keilleiste
Montage mit Nadellagerrolle
Vorbereitung der Linearschienenmontage
Vor der Installation von Linearschienenführungen bei der Erstmontage empfiehlt es sich, eine Probemontage durchzuführen, um sich mit dem Ablauf vertraut zu machen.
Messen Sie bei dieser Probemontage die Genauigkeit der Maschinen-Auflageflächen und der Linearschienenführungen exakt. So lässt sich nachvollziehen, wie diese mit der geforderten Tischgenauigkeit zusammenhängen.
Dadurch lassen sich die erforderliche Präzision des Maschinenunterbaus sowie die passende Genauigkeitsklasse der Linearschienenführungen bestimmen. Zudem wird deutlich, in welchem Umfang und mit welchem Verfahren die Genauigkeitsmessungen durchzuführen sind.
Wenn Sie diese Schritte einhalten, treten beim Übergang der Maschine in die Serienproduktion keine Probleme auf.
Bei der Erstmontage von Linearschienenführungen sind die in diesem Handbuch beschriebenen Vorgehensweisen strikt einzuhalten.
Prüfung von Ebenheit und Geradheit der Montageflächen
Prüfen Sie, ob die Montagefläche die Anforderungen an Ebenheit und Geradheit für die Lineareinheit erfüllt. In der Regel sollten Ebenheit und Geradheit innerhalb von 0,02 mm liegen. Die exakte Toleranz kann jedoch je nach Modell und Bauart der eingesetzten Linearführung variieren.
Montagewerkzeuge vorbereiten
Drehmomentschlüssel – Er dient dazu, die Befestigungsschrauben mit dem vorgegebenen Drehmoment anzuziehen. Dadurch wird eine sichere und präzise Befestigung ohne Überziehen gewährleistet.
Mikrometer – Zur hochpräzisen Messung kritischer Abmessungen wie Schienenhöhe, Schraublochabstand oder Ausrichtung des Schlittens.
Präzisionswasserwaage – Zur Prüfung der horizontalen Ausrichtung und zur Sicherstellung, dass Montagefläche und Schienen waagerecht liegen.
Fühlerlehre – Zum Messen kleiner Spalte sowie zur Prüfung von Ebenheit bzw. Spiel zwischen Schiene, Schlitten und Montagefläche.
Vorgehensweise bei der Schienenmontage
Schritt 1: Reinigung
Vor der Montage der LM-Führung ist die Montagefläche der Maschine gründlich zu reinigen. Entfernen Sie dabei Grate, Druckstellen und Staub.
Da die LM-Führung mit Rostschutzöl beschichtet geliefert wird, ist die Referenzfläche vor der Inbetriebnahme mit Reinigungsöl abzuwischen, um dieses zu entfernen. Nach dem Entfernen des Rostschutzöls kann die Referenzfläche leicht korrodieren. Zum Schutz sollte anschließend ein dünner, niedrigviskoser Spindelölfilm aufgetragen werden.
Schritt 2: LM-Schiene an der Referenzfläche ausrichten
Positionieren Sie die Linearführung auf dem Maschinenbett und sichern Sie sie zunächst mit der Antriebsschraube oder mit anderen Spannmitteln. Achten Sie darauf, dass sie korrekt zur Bezugslinie ausgerichtet ist.
Vor dem endgültigen Anziehen ist die Ausrichtung der Schraublöcher zu prüfen. Zu hohe Anzugskräfte können die Bohrungen versetzen. Eine solche Fehlausrichtung kann Versätze verursachen und damit Genauigkeit sowie Gesamtqualität beeinträchtigen.
Schritt 3: Gewindestifte anziehen
Ziehen Sie die Gewindestifte der LM-Schiene der Reihe nach an. Verwenden Sie dabei nur so viel Kraft, wie erforderlich ist, damit die Schiene sicher an der seitlichen Montagefläche anliegt.
Verwenden Sie zum Anziehen der Schrauben einen Drehmomentschlüssel und arbeiten Sie dabei von der Mitte aus nach beiden Enden.
Schritt 4: Montage abschließen
Wiederholen Sie die gleichen Arbeitsschritte zur Montage der Nebenführungsschiene und setzen Sie anschließend die Laufwagen einzeln auf die Schiene auf. Montieren Sie in diesem Stadium unbedingt sämtliches Zubehör, etwa Schmiernippel, Schmieranschlüsse und Dichtungen. Wenn Sie damit bis später warten, kann der begrenzte Bauraum die Montage dieser Komponenten erschweren.
Vorgehensweise bei der Laufwagenmontage
Setzen Sie den Tisch vorsichtig auf die Laufwagen der Haupt- und Nebenführungsschiene auf.
Ziehen Sie die senkrechte Druckschraube an, um den Tisch korrekt zu positionieren, und befestigen Sie anschließend die Befestigungsschrauben des Tisches in der vorgegebenen Reihenfolge.
Montage von Linearführungen: Sicherheitshinweise und Handhabungstipps
Nach der Montage der Führungen in der Maschine die Laufwagen mit einem lithiumverseiften Fett oder mit Öl schmieren.
Die Führungen werden mit einem Korrosionsschutzöl beschichtet geliefert. Wurden die Schienen vor der Montage gereinigt, stellen Sie sicher, dass sie nach dem Zusammenbau ausreichend geschmiert werden. Prüfen Sie, ob das verwendete Schmiermittel mit der Rostschutzbeschichtung der Schienen verträglich ist.
Da die Laufwagen verschiedene Kunststoffkomponenten enthalten, sollte bei der Reinigung ein längerer Kontakt mit organischen Lösungsmitteln vermieden werden. So lassen sich mögliche Schäden verhindern.
Verhindern Sie, dass Fremdkörper in die Laufwagen gelangen, da dies die Führungen beschädigen kann.
Bauen Sie die Laufwagen nicht auseinander, da bei unsachgemäßer Demontage Schmutz eindringen und die Genauigkeit beeinträchtigen oder Schäden verursachen kann.
Halten Sie die Führungen bei der Handhabung stets waagerecht, damit die Laufwagen nicht von den Schienen fallen.
Vermeiden Sie es, die Laufwagen fallen zu lassen oder anzustoßen, da Stöße die Funktion der Führungen beeinträchtigen können.
Drei wichtige Punkte bei der Montage von Linearführungen
Parallelität der Schienen
Die gebräuchlichste Ausführung von Linearführungen besteht aus zwei Schienen und vier Laufwagen. Unabhängig von der Anzahl der eingesetzten Laufwagen können bei der parallelen Montage von zwei Schienen unerwünschte Seitenkräfte entstehen. Dies geschieht, wenn die Ausrichtung nicht innerhalb der vom Hersteller vorgegebenen Parallelitätstoleranz liegt.
Es gibt mehrere Möglichkeiten, die Schienen zu befestigen und die Geradheit sicherzustellen. Die genaueste Methode besteht darin, für jede Schiene eine präzise bearbeitete Referenzkante zu verwenden. Wirtschaftlichere Verfahren umfassen die Ausrichtung einer Schiene mit einem Richtlineal oder einer Lehre. Die zweite Schiene kann anschließend über eine Verbindungsplatte in ihre Position „schwimmen“ und sich so ausrichten.
Bitte beachten Sie: Sind die Schienen nicht an einer Bezugs- oder Anschlagkante ausgerichtet, kann sich die zulässige Querlast verringern. Ohne seitliche Abstützung begrenzt die Scherfestigkeit der Befestigungsschrauben die maximal aufnehmbare Seitenkraft des Systems.
Vertikaler Versatz zwischen den Schienen
Wenn zwei Schienen parallel betrieben werden, muss auch der zulässige Grenzwert für den vertikalen Versatz eingehalten werden. Dieser Wert hängt vom Schienenabstand und von der Vorspannung der Laufwagen ab. Je höher die Vorspannung, desto geringer ist der tolerierbare vertikale Versatz. Wird dieser Grenzwert überschritten, wirkt ein Rollmoment auf die Laufwagen, was die Lagerlebensdauer erheblich verkürzen kann.
Bei der Ermittlung des vertikalen Versatzes muss die Höhe der Laufwagentoleranz H berücksichtigt werden. Führt die Einbeziehung der Höhentoleranz zu einem Versatz über dem zulässigen Grenzwert, sind Laufwagen mit geringerer Vorspannung zu wählen. Alternativ können Laufwagen mit höherer Genauigkeit eingesetzt werden.
Vertikaler Versatz zwischen den Laufwagen
Werden mehrere Laufwagen auf derselben Schiene montiert, ist der vertikale Versatz zwischen ihnen ein wesentlicher Auslegungsfaktor. Dieser Versatz kann an den Laufwagen ein Nickmoment erzeugen. Der zulässige vertikale Versatz hängt sowohl von der Laufwagenlänge (Standard, kurz oder lang) als auch vom Abstand zwischen den Laufwagen ab.
Wie beim Versatz zwischen den Schienen muss auch bei dieser Berechnung die Höhenabweichung zwischen den Laufwagen berücksichtigt werden. Überschreitet der tatsächliche vertikale Versatz den zulässigen Wert, sollten kürzere Laufwagen oder Laufwagen mit höherer Präzision gewählt werden.
Eine fachgerechte Montage hängt selbstverständlich nicht nur von den Komponenten selbst ab. Auch die Beschaffenheit der Unterlage, die Geometrie der Bezugs- bzw. Anschlagkante und sogar die Reihenfolge beim Anziehen der Schrauben beeinflussen die Performance.
In weniger anspruchsvollen Anwendungen können auch einfachere Montageverfahren ausreichend sein. Bei hochpräzisen Systemen sind die Montage- und Einbauvorgaben des Herstellers jedoch konsequent einzuhalten. So lassen sich höchste Genauigkeit sichern und vorzeitiger Verschleiß vermeiden.
Zusammenfassung
Die korrekte Montage von Linearführungen ist entscheidend, um in jeder Maschine präzise, zuverlässige und langlebige Bewegungsabläufe zu erreichen. Wenn Sie diese bewährten Vorgehensweisen einhalten, sichern Sie eine optimale Ausrichtung und einen ruhigeren Lauf. Zudem trägt dies dazu bei, die möglichst lange Lebensdauer Ihres Linearsystems zu erzielen. Entdecken Sie das gesamte Sortiment an Linearführungen bei lily bearing.
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