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直線導(dǎo)軌的工作原理


時間:2018-04-11 15:43

 可以理解為是一種滾動導(dǎo)引,是由鋼珠在滑塊跟導(dǎo)軌之間無限滾動循環(huán), 從而使負(fù)載平臺沿著導(dǎo)軌輕易的高精度線性運(yùn)動,并將摩擦系數(shù)降至平常傳統(tǒng)滑動導(dǎo)引的五十分之一,能輕易地達(dá)到很高的定位精度?;瑝K跟導(dǎo)軌間末制單元設(shè)計(jì),使線形導(dǎo)軌同時承受上下左右等各方向的負(fù)荷,專利的回流系統(tǒng)及精簡化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)讓HIWIN的線性導(dǎo)軌有更平順且低噪音的運(yùn)動。

滑塊-使運(yùn)動由曲線轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€。新的導(dǎo)軌系統(tǒng)使機(jī)床可獲得快速進(jìn)給速度,在主軸轉(zhuǎn)速相同的情況下,快速進(jìn)給是直線導(dǎo)軌的特點(diǎn)。直線導(dǎo)軌與平面導(dǎo)軌一樣,有兩個基本元件;一個作為導(dǎo)向的為固定元件,另一個是移動元件。由于直線導(dǎo)軌是標(biāo)準(zhǔn)部件,對機(jī)床制造廠來說.唯一要做的只是加工一個安裝導(dǎo)軌的平面和校調(diào)導(dǎo)軌的平行度。當(dāng)然,為了保證機(jī)床的精度,床身或立柱少量的刮研是必不可少的,在多數(shù)情況下,安裝是比較簡單的。作為導(dǎo)向的導(dǎo)軌為淬硬鋼,經(jīng)精磨后置于安裝平面上。與平面導(dǎo)軌比較,直線導(dǎo)軌橫截面的幾何形狀,比平面導(dǎo)軌復(fù)雜,復(fù)雜的原因是因?yàn)閷?dǎo)軌上需要加工出溝槽,以利于滑動元件的移動,溝槽的形狀和數(shù)量,取決于機(jī)床要完成的功能。例如:一個既承受直線作用力,又承受顛覆力矩的導(dǎo)軌系統(tǒng),與僅承受直線作用力的導(dǎo)軌相比.設(shè)計(jì)上有很大的不同。
直線導(dǎo)軌系統(tǒng)的固定元件(導(dǎo)軌)的基本功能如同軸承環(huán),安裝鋼球的支架,形狀為“v”字形。支架包裹著導(dǎo)軌的頂部和兩側(cè)面。為了支撐機(jī)床的工作部件,一套直線導(dǎo)軌至少有四個支架。用于支撐大型的工作部件,支架的數(shù)量可以多于四個。
機(jī)床的工作部件移動時,鋼球就在支架溝槽中循環(huán)流動,把支架的磨損量分?jǐn)偟礁鱾€鋼球上,從而延長直線導(dǎo)軌的使用壽命。為了消除支架與導(dǎo)軌之間的間隙,預(yù)加負(fù)載能提高導(dǎo)軌系統(tǒng)的穩(wěn)定性,預(yù)加負(fù)荷的獲得.是在導(dǎo)軌和支架之間安裝超尺寸的鋼球。鋼球直徑公差為±20微米,以0.5微米為增量,將鋼球篩選分類,分別裝到導(dǎo)軌上,預(yù)加負(fù)載的大小,取決于作用在鋼球上的作用力。假如作用在鋼球上的作用力過大,經(jīng)受預(yù)加負(fù)荷時間過長,導(dǎo)致支架運(yùn)動阻力增強(qiáng),就會出現(xiàn)平衡作用問題;為了提高系統(tǒng)的靈敏度,減少運(yùn)動阻力,相應(yīng)地要減少預(yù)加負(fù)荷,而為了提高運(yùn)動精度和精度的保持性,要求有足夠的預(yù)加負(fù)數(shù),這是矛盾的兩方面。
工作時間過長,鋼球開始磨損,作用在鋼球上的預(yù)加負(fù)載開始減弱,導(dǎo)致機(jī)床工作部件運(yùn)動精度的降低。如果要保持初始精度,必須更換導(dǎo)軌支架,甚至更換導(dǎo)軌。如果導(dǎo)軌系統(tǒng)已有預(yù)加負(fù)載作用。系統(tǒng)精度已喪失,唯一的方法是更換滾動元件。
導(dǎo)軌系統(tǒng)的設(shè)計(jì),力求固定元件和移動元件之間有的接觸面積,這不但能提高系統(tǒng)的承載能力,而且系統(tǒng)能承受間歇切削或重力切削產(chǎn)生的沖擊力,把作用力廣泛擴(kuò)散,擴(kuò)大承受力的面積。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),導(dǎo)軌系統(tǒng)的溝槽形狀有多種多樣,具有代表性的有兩種,一種稱為哥特式(尖拱式),形狀是半圓的延伸,接觸點(diǎn)為頂點(diǎn);另一種為圓弧形,同樣能起相同的作用。無論哪一種結(jié)構(gòu)形式,目的只有一個,力求更多的滾動鋼球半徑與導(dǎo)軌接觸(固定元件)。決定系統(tǒng)性能特點(diǎn)的因素是:滾動元件怎樣與導(dǎo)軌接觸,這是問題的關(guān)鍵。

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