Profilschienenführungen
Profilschienenführungen sind essenzielle Komponenten für den Bau von CNC-Maschinen, 3D-Druckern, Lasergravierer und Automatisierungsanlagen. Sie ermöglichen hochpräzise lineare Bewegungen mit minimaler Reibung und hoher Tragfähigkeit. In unserem Sortiment finden Sie Profilschienenführungen in verschiedenen Baugrößen und Genauigkeitsklassen.
Aufbau und Funktionsweise
Eine Profilschienenführung besteht aus zwei Hauptkomponenten: der Führungsschiene und dem Führungswagen. Die Schiene besitzt präzisionsgeschliffene Laufbahnen, auf denen die Kugeln oder Rollen des Führungswagens abrollen. Im Inneren des Wagens zirkulieren die Wälzkörper in einem geschlossenen Kreislauf. Dieses Kugelumlaufprinzip sorgt für gleichmäßige Lastverteilung, geringe Reibung und hohe Lebensdauer.
Vorteile gegenüber anderen Führungssystemen
Im Vergleich zu Rundwellenführungen bieten Profilschienenführungen eine deutlich höhere Steifigkeit und Tragfähigkeit bei kompakterer Bauweise. Sie können Kräfte und Momente aus allen Richtungen aufnehmen und eignen sich daher besonders für Anwendungen mit hohen Anforderungen an Präzision und Belastbarkeit. Die flache Bauform ermöglicht zudem eine einfache Montage auf gefrästen oder geschliffenen Auflageflächen.
Bauformen und Größen
Profilschienenführungen sind in verschiedenen Baugrößen erhältlich, die sich nach der Schienenbreite richten. Gängige Größen reichen von kompakten 15er Führungen für leichte Anwendungen bis zu robusten 45er Führungen für schwere Werkzeugmaschinen. Die Führungswagen gibt es in unterschiedlichen Ausführungen wie Standardwagen, Flanschwagen und Kurzwagen, um verschiedene Einbausituationen abzudecken.
Tipps für die Auswahl der richtigen Profilschienenführung
Baugröße bestimmen: Die Wahl der Baugröße hängt von den auftretenden Kräften und Momenten ab. Berechnen Sie die statischen und dynamischen Belastungen Ihrer Anwendung und wählen Sie eine Führung mit ausreichender Sicherheitsreserve. Für leichte CNC-Fräsen und 3D-Drucker sind Größen zwischen 15 und 20 üblich, für schwerere Maschinen empfehlen sich Größen ab 25.
Anzahl der Führungswagen festlegen: Pro Schiene sollten mindestens zwei Führungswagen verwendet werden, um Kippmomente aufnehmen zu können. Bei langen Verfahrwegen oder hohen Momenten können zusätzliche Wagen sinnvoll sein. Beachten Sie, dass mehr Wagen auch mehr Reibung bedeuten.
Genauigkeitsklasse wählen: Für Hobby-CNC-Maschinen und 3D-Drucker ist die Genauigkeitsklasse H meist ausreichend. Höhere Klassen wie P oder SP sind für Anwendungen mit besonderen Anforderungen an Positioniergenauigkeit und Parallelität vorgesehen.
Vorspannung berücksichtigen: Führungswagen sind in verschiedenen Vorspannungsklassen erhältlich. Leichte Vorspannung reduziert das Spiel und erhöht die Steifigkeit, führt aber zu mehr Reibung. Für die meisten CNC-Anwendungen ist eine leichte bis mittlere Vorspannung empfehlenswert.
Schienenlänge planen: Berechnen Sie die benötigte Schienenlänge aus dem gewünschten Verfahrweg plus der Länge der Führungswagen plus einem Sicherheitszuschlag. Die Wagen sollten auch in den Endpositionen vollständig auf der Schiene aufliegen.
Tipps für die Montage
Auflagefläche vorbereiten: Die Montagefläche muss eben, sauber und gratfrei sein. Fräsen oder schleifen Sie die Auflagefläche mit der erforderlichen Genauigkeit. Unebenheiten übertragen sich direkt auf die Führungsschiene und beeinträchtigen die Laufgenauigkeit.
Referenzkante nutzen: Montieren Sie die erste Schiene an einer präzisen Referenzkante. Diese dient als Bezug für die Ausrichtung der zweiten parallelen Schiene. Ohne Referenzkante ist eine exakte Parallelausrichtung nur mit erheblichem Messaufwand möglich.
Schrauben richtig anziehen: Ziehen Sie die Befestigungsschrauben zunächst nur leicht an. Beginnen Sie in der Mitte der Schiene und arbeiten Sie sich abwechselnd nach außen vor. Erst im zweiten Durchgang mit dem vorgeschriebenen Drehmoment festziehen.
Parallelität messen: Nach der Montage beider Schienen sollten Sie die Parallelität mit einer Messuhr prüfen. Fahren Sie einen Führungswagen über die gesamte Länge und beobachten Sie die Abweichung. Korrigieren Sie bei Bedarf durch Lösen und Neuausrichten.
Führungswagen nicht von der Schiene ziehen: Die Wälzkörper im Führungswagen werden durch die Schiene gehalten. Wenn Sie den Wagen von der Schiene abziehen, fallen die Kugeln heraus und der Wagen ist beschädigt. Verwenden Sie beim Transport immer die mitgelieferten Transportsicherungen.
Häufig gestellte Fragen
Was bedeuten die Bezeichnungen HGR, HGH und HGW bei Hiwin? HGR bezeichnet die Führungsschiene der HG-Baureihe. HGH steht für einen hohen Führungswagen mit Gewindebohrungen von oben, HGW für einen breiten Flanschwagen mit seitlichen Befestigungsbohrungen. Die Zahl dahinter gibt die Baugröße an, beispielsweise HGH20 für einen hohen Wagen der Größe 20.
Welche Baugröße benötige ich für meine CNC-Fräse? Die Wahl hängt von der Maschinengröße und den Bearbeitungskräften ab. Für kleine Desktop-Fräsen mit leichten Bearbeitungen sind Größe 15 oder 20 ausreichend. Für größere Portalfräsen mit Bearbeitungsflächen ab 60 mal 60 Zentimetern empfehlen sich Größe 20 oder 25. Schwere Maschinen für Aluminium- oder Stahlbearbeitung sollten Größe 25 oder größer verwenden.
Was ist der Unterschied zwischen der HG- und der EG-Baureihe von Hiwin? Die HG-Baureihe ist die Standard-Profilschienenführung mit vier Kugelreihen und hoher Tragfähigkeit. Die EG-Baureihe ist die Economy-Variante mit zwei Kugelreihen. Sie ist kostengünstiger, bietet aber geringere Tragzahlen und Steifigkeit. Für die meisten CNC-Anwendungen ist die HG-Baureihe die bessere Wahl.
Kann ich Schienen unterschiedlicher Länge kombinieren? Ja, Sie können Schienen unterschiedlicher Länge auf verschiedenen Achsen verwenden. Auf einer Achse sollten jedoch beide parallelen Schienen die gleiche Länge haben. Bei sehr langen Achsen können auch mehrere Schienen hintereinander gestoßen werden, wobei spezielle Stoßstellen zu beachten sind.
Wie viele Führungswagen benötige ich pro Schiene? Mindestens zwei Wagen pro Schiene sind erforderlich, um Kippmomente aufnehmen zu können. Bei einer typischen CNC-Fräse mit zwei parallelen Schienen pro Achse werden also mindestens vier Wagen pro Achse benötigt. Bei langen Achsen oder hohen Belastungen können zusätzliche Wagen sinnvoll sein.
Welches Schmiermittel soll ich verwenden? Verwenden Sie ein spezielles Schmierfett für Linearführungen oder das vom Hersteller empfohlene Produkt. Hiwin bietet mit dem G01 ein auf seine Führungen abgestimmtes Schmierfett an. Mineralölbasierte Fette mit EP-Zusätzen sind ebenfalls geeignet. Vermeiden Sie Fette mit Festschmierstoffen wie Graphit oder MoS2.
Wie oft muss ich die Führungen schmieren? Die Schmierintervalle hängen von der Betriebsdauer und den Umgebungsbedingungen ab. Als Richtwert gilt eine Nachschmierung alle 100 Kilometer Verfahrweg oder alle 500 Betriebsstunden. Bei staubiger Umgebung oder hoher Beanspruchung sollten kürzere Intervalle gewählt werden. Achten Sie auf gleichmäßige Schmierung über den Schmiernippel.
Kann ich Führungen verschiedener Hersteller kombinieren? Schiene und Wagen sollten immer vom selben Hersteller und aus derselben Baureihe stammen. Obwohl viele Hersteller ähnliche Abmessungen verwenden, unterscheiden sich Toleranzen und Kugelkreisdurchmesser. Eine Mischung führt zu Spiel, Schwergängigkeit oder vorzeitigem Verschleiß.
Was mache ich, wenn mein Führungswagen schwergängig läuft? Schwergängigkeit kann mehrere Ursachen haben. Prüfen Sie zunächst, ob die Schienen parallel und eben montiert sind. Auch Verschmutzung oder mangelnde Schmierung können die Ursache sein. Reinigen Sie die Laufflächen und schmieren Sie den Wagen nach. Bei beschädigten Wälzkörpern hilft nur ein Austausch des Wagens.
Wie lagere und transportiere ich Profilschienenführungen richtig? Bewahren Sie Schienen und Wagen immer zusammenmontiert auf. Verwenden Sie die mitgelieferten Transportsicherungen, um ein Herunterrutschen der Wagen zu verhindern. Lagern Sie die Führungen in der Originalverpackung an einem trockenen, staubfreien Ort. Schützen Sie die Laufflächen vor Korrosion durch leichtes Einölen.