La précharge correcte d’un guidage à recirculation de billes détermine dans une large mesure la précision de positionnement, la rigidité et le comportement de déplacement d’un axe de machine. Le choix d’une précharge donnée dépend toujours de l’application et commence par la compréhension du jeu existant et des propriétés mécaniques souhaitées.
Jeu négatif
La plupart des guidages à recirculation de billes sont réalisés avec un jeu négatif. Cela signifie qu’une légère précharge est déjà présente en configuration standard. Cette précharge résulte du rapport entre le diamètre des billes et les chemins de roulement et garantit un comportement de déplacement stable et reproductible. Selon l’application, cette précharge peut être ajustée en modifiant le diamètre des billes à l’échelle micrométrique, par pas de quelques millièmes de millimètre.
Précharge légère et modérée pour un guidage à recirculation de billes
En ajustant le diamètre des billes, une précharge légère, désignée C1, peut être obtenue. Cette version combine une faible résistance au frottement avec une rigidité améliorée et permet l’interchangeabilité des patins sur un même rail. Elle convient aux applications où la précision est importante, tout en conservant une certaine flexibilité de montage et de maintenance.
Avec une précharge plus élevée, dite modérée, on parle d’une version C0. Dans ce cas, le rail et le patin sont appairés en tant qu’ensemble par des échanges ciblés de billes. Les patins ne sont alors plus interchangeables entre eux. Cette configuration est utilisée lorsque des exigences plus élevées en matière de rigidité et de précision de positionnement sont requises.
-
C1 : précharge légère, patins interchangeables, faible résistance au déplacement
-
C0 : précharge modérée, rail et patin appairés en ensemble, rigidité accrue
Mesure de la précharge d’un guidage à recirculation de billes
La précharge réalisée d’un guidage à recirculation de billes est contrôlée par la mesure de la résistance au déplacement. Cette mesure est effectuée à l’aide d’un capteur de force de traction combiné à un amplificateur de mesure. En mesurant la force nécessaire pour déplacer le patin, on obtient une indication précise de la précharge effective. Cette méthode permet d’ajuster la précharge de manière reproductible et contrôlée en fonction de l’application.
À mesure que la précharge augmente, les exigences relatives à la surface de montage deviennent également plus strictes. Une précharge plus élevée implique que les écarts de planéité, de parallélisme ou de torsion influencent directement la résistance au déplacement et l’usure. La surface de montage doit donc respecter les tolérances prescrites afin d’éviter des contraintes indésirables dans le guidage.
Applications avec des exigences élevées en rigidité
Dans les machines nécessitant une rigidité élevée et une déformation minimale, comme les machines de mesure tridimensionnelle (CMM), des patins préchargés sont délibérément utilisés. La précharge plus élevée contribue à la stabilité de l’axe de mesure et limite les déplacements microscopiques sous charge. Le choix final de la précharge résulte toujours de la combinaison des exigences de précision, des charges appliquées et des conditions de montage.
LM Systems fournit chaque guidage avec une configuration spécifiquement adaptée à la précharge requise par l’application. Vous souhaitez savoir quelle configuration convient le mieux à votre machine ? N’hésitez pas à nous contacter pour un conseil technique.