因?yàn)楫?dāng)代制造技術(shù)的不停發(fā)展,因此使傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)生了巨變,數(shù)控技術(shù)、機(jī)電一體化和工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)中得到了更加廣泛的應(yīng)用。同時(shí)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的定位精度、導(dǎo)向精度和進(jìn)給速度在不斷提高,使傳統(tǒng)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)發(fā)生了重大變化。自 1973年開始商品化以來,滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副以其獨(dú)有的特性,逐漸取代了傳統(tǒng)的滑動(dòng)直線導(dǎo)軌,在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。適應(yīng)了現(xiàn)今機(jī)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(yīng)用在各種重型組合加工機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、高精度電火花切割機(jī)、磨床、工業(yè)用機(jī)器人乃至一般產(chǎn)業(yè)用的機(jī)械中?,F(xiàn)在
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直線導(dǎo)軌的主要性能特點(diǎn)”。
滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的性能特點(diǎn)
1.定位精度高
滾動(dòng)直線導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)借助鋼球滾動(dòng)實(shí)現(xiàn),導(dǎo)軌副摩擦阻力小,動(dòng)靜摩擦阻力差值小,低速時(shí)不易產(chǎn)生爬行。重復(fù)定位精度高,適合作頻繁啟動(dòng)或換向的運(yùn)動(dòng)部件??蓪C(jī)床定位精度設(shè)定到超微米級(jí)。同時(shí)根據(jù)需要,適當(dāng)增加預(yù)載荷,確保鋼球不發(fā)生滑動(dòng),實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)動(dòng),減小了運(yùn)動(dòng)的沖擊和振動(dòng)。
2.磨損小
對于滑動(dòng)導(dǎo)軌面的流體潤滑,由于油膜的浮動(dòng),產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)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(fèi)掉了。與之相反,滾動(dòng)接觸由于摩擦耗能小,滾動(dòng)面的摩擦損耗也相應(yīng)減少,故能使?jié)L動(dòng)直線導(dǎo)軌系統(tǒng)長期處于高精度狀態(tài)。同時(shí),由于使用潤滑油也很少,這使得在機(jī)床的潤滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)及使用維護(hù)方面都變的非常容易。
3.適應(yīng)高速運(yùn)動(dòng)且大幅降低驅(qū)動(dòng)功率
采用滾動(dòng)直線導(dǎo)軌的機(jī)床由于摩擦阻力小,可使所需的動(dòng)力源及動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)小型化,使驅(qū)動(dòng)扭矩大大減少,使機(jī)床所需電力降低80%,節(jié)能效果明顯。可實(shí)現(xiàn)機(jī)床的高速運(yùn)動(dòng),提高機(jī)床的工作效率20~30%。
4.承載能力強(qiáng)
滾動(dòng)直線導(dǎo)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(dòng)力矩和擺動(dòng)力矩。因此,具有很好的載荷適應(yīng)性。在設(shè)計(jì)制造中加以適當(dāng)?shù)念A(yù)加載荷可以增加阻尼,以提高抗振性,同時(shí)可以消除高頻振動(dòng)現(xiàn)象。而滑動(dòng)導(dǎo)軌在平行接觸面方向可承受的側(cè)向負(fù)荷較小,易造成機(jī)床運(yùn)行精度不良。
5.組裝容易并具互換性
傳統(tǒng)的滑動(dòng)導(dǎo)軌必須對導(dǎo)軌面進(jìn)行刮研,既費(fèi)事又費(fèi)時(shí),且一旦機(jī)床精度不良,必須再刮研一次。滾動(dòng)導(dǎo)軌具有互換性,只要更換滑塊或?qū)к壔蛘麄€(gè)滾動(dòng)導(dǎo)軌副,機(jī)床即可重新獲得高精度。
如前所述,由于滾珠在導(dǎo)軌與滑塊之間的相對運(yùn)動(dòng)為滾動(dòng),可減少摩擦損失。通常滾動(dòng)摩擦系數(shù)為滑動(dòng)摩擦系數(shù)的2%左右,因此采用滾動(dòng)導(dǎo)軌的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)優(yōu)越于傳統(tǒng)滑動(dòng)導(dǎo)軌。