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直线导轨的性能特点有哪些?

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直线导轨的性能特点有哪些?

发布日期:2021-09-14 作者: 点击:

随着现代制造技术的不断发展,使得传统的制造业发生了巨大的变化,数控技术、机电一体化和工业机器人在生产中得到了更加广泛的应用。同时机械传动机构的定位精度、导向精度和进给速度在不断提高,使传统的导向机构发生了重大变化。自1973年开始商品化以来,滚动直线导轨副以其独有的特性,逐渐取代了传统的滑动直线导轨,在工业生产中得到了广泛的应用。适应了现今机械对于高精度、高速度、节约能源以及缩短产品开发周期的要求,已被广泛应用在各种重型组合加工机床、数控机床、高精度电火花切割机、磨床、工业用机器人乃至一般产业用的机械中。

滚动直线导轨副的性能特点

1.定位精度高

滚动直线导轨的运动借助钢球滚动实现,导轨副摩擦阻力小,动静摩擦阻力差值小,低速时不易产生爬行。重复定位精度高,适合作频繁启动或换向的运动部件。可将机床定位精度设定到超微米级。同时根据需要,适当增加预载荷,确保钢球不发生滑动,实现平稳运动,减小了运动的冲击和振动。

2.磨损小

对于滑动导轨面的流体润滑,由于油膜的浮动,产生的运动精度误差是无法避免的。在绝大多数情况下,流体润滑只限于边界区域,由金属接触而产生的直接摩擦是无法避免的,在这种摩擦中,大量的能量以摩擦损耗被浪费掉了。与之相反,滚动接触由于摩擦耗能小,滚动面的摩擦损耗也相应减少,故能使滚动直线导轨系统长期处于高精度状态。同时,由于使用润滑油也很少,这使得在机床的润滑系统设计及使用维护方面都变得非常容易。

3.适应高速运动且大幅降低驱动功率

采用滚动直线导轨的机床由于摩擦阻力小,可使所需的动力源及动力传递机构小型化,使驱动扭矩大大减少,使机床所需电力降低80%,节能效果明显。可实现机床的高速运动,提高机床的工作效率20~30%。


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4.承载能力强

滚动直线导轨副具有较好的承载性能,可以承受不同方向的力和力矩载荷,如承受上下左右方向的力,以及颠簸力矩、摇动力矩和摆动力矩。因此,具有很好的载荷适应性。在设计制造中加以适当的预加载荷可增加阻尼,以提高抗振性,同时可以消除高频振动现象。而滑动导轨在平行接触面方向可承受的侧向负荷较小,易造成机床运行精度不良。

5.组装容易并具互换性

传统的滑动导轨必须对导轨面进行刮研,既费事又费时,且一旦机床精度不良,必须再刮研一次。滚动导轨具有互换性,只要更换滑块或导轨或整个滚动导轨副,机床即可重新获得高精度。

如前所述,由于滚珠在导轨与滑块之间的相对运动为滚动,可减少摩擦损失。通常滚动摩擦系数为滑动摩擦系数的2%左右,因此采用滚动导轨的传动机构远优越于传统滑动导轨。

滚动直线导轨副的选用方法

滚动直线导轨副具有承载能力大、接触刚性高、可靠性高等特点,主要在机床的床身、工作台导轨和立柱上、下升降导轨上使用。我们在选用时可以根据负荷大小,受载荷方向、冲击和振动大小等情况来选择。

1.受力方向

由于滚动直线导轨副的滑块与导轨上通常有4列圆弧滚道,因此能承受4个方向的负荷和翻转力矩。导轨承受能力随滚道中心距增大而加大。

2.负荷大小

滚动直线导轨不同规格有着不同的承载能力,可根据承受负荷大小选择。为使每副滚动直线导轨均有比较理想的使用寿命,可根据所选厂家提供的近似公式计算额定寿命和额定小时寿命,以便给定合理的维修和更换周期。还要考虑滑块承受载荷后,每个滑块滚动阻力的影响,进行滚动阻力的计算,以便确定合理的驱动力。

3.预加负载的选择

根据设计结构的冲击、振动情况以及精度要求,选择合适的预压值。

滚动直线导轨副的现状

目前,国外生产滚动直线导轨副的厂商主要集中在美国、英国、德国及日本等国家。国内在滚动直线导轨副的制造方面还处于初始阶段,与国外相比,仍有差距,主要表现为:品种少、产量小、使用寿命低,噪音大,加工工艺也不如国外先进。以南京工艺装备制造厂、广东凯特精密机械有限公司为代表的国内企业,正在努力缩小这种差距,他们的部分产品已经具有国际先进水平。


 

本文网址:http://www.amt-pmi.com/news/495.html

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