上?；垓v跟大家暢聊，直線導軌的性能應用及特點！【上海慧騰】
今天詳細介紹下直線導軌的性能應用及特點。隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的不斷發(fā)展，使得傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)生了巨大的變化，數(shù)控技術(shù)、機電一體化和工業(yè)機器人在生產(chǎn)中得到了更加廣泛的應用。
隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的不斷發(fā)展，使得傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)生了巨大的變化，數(shù)控技術(shù)、機電一體化和工業(yè)機器人在生產(chǎn)中得到了更加廣泛的應用。同時機械傳動機構(gòu)的定位精度、導向精度和進給速度在不斷提高，使傳統(tǒng)的導向機構(gòu)發(fā)生了重大變化。
自1973年開始商品化以來，滾動直線導軌副以其獨有的特性，逐漸取代了傳統(tǒng)的滑動直線導軌，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應用。適應了現(xiàn)今機械對于高精度、高速度、節(jié)約能源以及縮短產(chǎn)品開發(fā)周期的要求，已被廣泛應用在各種重型組合加工機床、數(shù)控機床、高精度電火花切割機、磨床、工業(yè)用機器人乃至一般產(chǎn)業(yè)用的機械中。
滾動直線導軌的運動借助鋼球滾動實現(xiàn)，導軌副摩擦阻力小，動靜摩擦阻力差值小，低速時不易產(chǎn)生爬行。重復定位精度高，適合作頻繁啟動或換向的運動部件。可將機床定位精度設定到超微米級。同時根據(jù)需要，適當增加預載荷，確保鋼球不發(fā)生滑動，實現(xiàn)平穩(wěn)運動，減小了運動的沖擊和振動。
（2）磨損小
對于滑動導軌面的流體潤滑，由于油膜的浮動，產(chǎn)生的運動精度誤差是無法避免的。在絕大多數(shù)情況下，流體潤滑只限于邊界區(qū)域，由金屬接觸而產(chǎn)生的直接摩擦是無法避免的，在這種摩擦中，大量的能量以摩擦損耗被浪費掉了。與之相反，滾動接觸由于摩擦耗能小，滾動面的摩擦損耗也相應減少，故能使?jié)L動直線導軌系統(tǒng)長期處于高精度狀態(tài)。同時，由于使用潤滑油也很少，這使得在機床的潤滑系統(tǒng)設計及使用維護方面都變的非常容易。
采用滾動直線導軌的機床由于摩擦阻力小，可使所需的動力源及動力傳遞機構(gòu)小型化，使驅(qū)動扭矩大大減少，使機床所需電力降低80%，節(jié)能效果明顯?？蓪崿F(xiàn)機床的高速運動，提高機床的工作效率20"30%。
（4）承載能力強
滾動直線導軌副具有較好的承載性能，可以承受不同方向的力和力矩載荷，如承受上下左右方向的力，以及顛簸力矩、搖動力矩和擺動力矩。因此，具有很好的載荷適應性。在設計制造中加以適當?shù)念A加載荷可以增加阻尼，以提高抗振性，同時可以消除高頻振動現(xiàn)象。而滑動導軌在平行接觸面方向可承受的側(cè)向負荷較小，易造成機床運行精度不良。
（5）組裝容易并具互換性
傳統(tǒng)的滑動導軌必須對導軌面進行刮研，既費事又費時，且一旦機床精度不良，必須再刮研一次。滾動導軌具有互換性，只要更換滑塊或?qū)к壔蛘麄€滾動導軌副，機床即可重新獲得高精度。
（1）受力方向
由于滾動直線導軌副的滑塊與導軌上通常有4列圓弧滾道，因此能承受4個方向的負荷和翻轉(zhuǎn)力矩。導軌承受能力隨滾道中心距增大而加大。
（2）負荷大小
滾動直線導軌不同規(guī)格有著不同的承載能力，可根據(jù)承受負荷大小選擇。為使每副滾動直線導軌均有比較理想的使用壽命，可根據(jù)所選廠家提供的近似公式計算額定壽命和額定小時壽命，以便給定合理的維修和更換周期。還要考慮滑塊承受載荷后，每個滑塊滾動阻力的影響，進行滾動阻力的計算，以便確定合理的驅(qū)動力。
（3）預加負載的選擇
根據(jù)設計結(jié)構(gòu)的沖擊、振動情況以及精度要求，選擇合適的預壓值。
目前，在惡劣環(huán)境即高粉塵濃度、強酸、強堿和高廣蝕場合使用直線導軌還有一定的局限性。但隨著直線導軌技術(shù)的日益完善，以及直線導軌具有高速性與控制性等諸多突出的優(yōu)點，以及豐富的類型和功能，可以預期，此機構(gòu)作為一個功能部件將越來越多地用在數(shù)控機床等機械設備上。
隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的不斷發(fā)展，使得傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)生了巨大的變化，數(shù)控技術(shù)、機電一體化和工業(yè)機器人在生產(chǎn)中得到了更加廣泛的應用。同時機械傳動機構(gòu)的定位精度、導向精度和進給速度在不斷提高，使傳統(tǒng)的導向機構(gòu)發(fā)生了重大變化。
自1973年開始商品化以來，滾動直線導軌副以其獨有的特性，逐漸取代了傳統(tǒng)的滑動直線導軌，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應用。適應了現(xiàn)今機械對于高精度、高速度、節(jié)約能源以及縮短產(chǎn)品開發(fā)周期的要求，已被廣泛應用在各種重型組合加工機床、數(shù)控機床、高精度電火花切割機、磨床、工業(yè)用機器人乃至一般產(chǎn)業(yè)用的機械中。
一、滾動直線導軌副的性能特點
（1）定位精度高滾動直線導軌的運動借助鋼球滾動實現(xiàn)，導軌副摩擦阻力小，動靜摩擦阻力差值小，低速時不易產(chǎn)生爬行。重復定位精度高，適合作頻繁啟動或換向的運動部件。可將機床定位精度設定到超微米級。同時根據(jù)需要，適當增加預載荷，確保鋼球不發(fā)生滑動，實現(xiàn)平穩(wěn)運動，減小了運動的沖擊和振動。
（2）磨損小
對于滑動導軌面的流體潤滑，由于油膜的浮動，產(chǎn)生的運動精度誤差是無法避免的。在絕大多數(shù)情況下，流體潤滑只限于邊界區(qū)域，由金屬接觸而產(chǎn)生的直接摩擦是無法避免的，在這種摩擦中，大量的能量以摩擦損耗被浪費掉了。與之相反，滾動接觸由于摩擦耗能小，滾動面的摩擦損耗也相應減少，故能使?jié)L動直線導軌系統(tǒng)長期處于高精度狀態(tài)。同時，由于使用潤滑油也很少，這使得在機床的潤滑系統(tǒng)設計及使用維護方面都變的非常容易。
采用滾動直線導軌的機床由于摩擦阻力小，可使所需的動力源及動力傳遞機構(gòu)小型化，使驅(qū)動扭矩大大減少，使機床所需電力降低80%，節(jié)能效果明顯?？蓪崿F(xiàn)機床的高速運動，提高機床的工作效率20"30%。
（4）承載能力強
滾動直線導軌副具有較好的承載性能，可以承受不同方向的力和力矩載荷，如承受上下左右方向的力，以及顛簸力矩、搖動力矩和擺動力矩。因此，具有很好的載荷適應性。在設計制造中加以適當?shù)念A加載荷可以增加阻尼，以提高抗振性，同時可以消除高頻振動現(xiàn)象。而滑動導軌在平行接觸面方向可承受的側(cè)向負荷較小，易造成機床運行精度不良。
（5）組裝容易并具互換性
傳統(tǒng)的滑動導軌必須對導軌面進行刮研，既費事又費時，且一旦機床精度不良，必須再刮研一次。滾動導軌具有互換性，只要更換滑塊或?qū)к壔蛘麄€滾動導軌副，機床即可重新獲得高精度。
二、滾動直線導軌副的選用方法
滾動直線導軌副具有承載能力大、接觸剛性高、可靠性高等特點，主要在機床的床身、工作臺導軌和立柱上、下升降導軌上使用。我們在選用時可以根據(jù)負荷大小，受載荷方向、沖擊和振動大小等情況來選擇。（1）受力方向
由于滾動直線導軌副的滑塊與導軌上通常有4列圓弧滾道，因此能承受4個方向的負荷和翻轉(zhuǎn)力矩。導軌承受能力隨滾道中心距增大而加大。
（2）負荷大小
滾動直線導軌不同規(guī)格有著不同的承載能力，可根據(jù)承受負荷大小選擇。為使每副滾動直線導軌均有比較理想的使用壽命，可根據(jù)所選廠家提供的近似公式計算額定壽命和額定小時壽命，以便給定合理的維修和更換周期。還要考慮滑塊承受載荷后，每個滑塊滾動阻力的影響，進行滾動阻力的計算，以便確定合理的驅(qū)動力。
（3）預加負載的選擇
根據(jù)設計結(jié)構(gòu)的沖擊、振動情況以及精度要求，選擇合適的預壓值。
三、新材料制造的滾動直線導軌副
由于用戶要求的多樣化及使用環(huán)境的不同，出現(xiàn)了用新材料制造的滾動直線導軌副。例如，采用不銹鋼制作的產(chǎn)品，其導軌軸、滑塊、鋼球、密封端和保持器均采用不銹鋼材料制作，而反向器采用合成樹脂，故耐腐蝕性提高。對于要求高溫和真空用途時，反向器可以采用不銹鋼材。此外，用陶瓷材料制造的滾動直線導軌副將會得到開發(fā)應用。目前，在惡劣環(huán)境即高粉塵濃度、強酸、強堿和高廣蝕場合使用直線導軌還有一定的局限性。但隨著直線導軌技術(shù)的日益完善，以及直線導軌具有高速性與控制性等諸多突出的優(yōu)點，以及豐富的類型和功能，可以預期，此機構(gòu)作為一個功能部件將越來越多地用在數(shù)控機床等機械設備上。
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