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矩形滑动导轨VS直线导轨

发布时间:2018/5/18 10:48:06   来源:安昂传动   作者:admin   浏览量:2150

 1,速度。当然,速度是影响导轨选择的一个关键因素。这也就是一些制造商之所以致力于完善矩形滑动导轨和直线系统两者速度的原因。

例如,TOYODA公司的50号锥孔的矩形滑动导轨的机床,包括FA630卧式加工中心,速度象某些直线导轨机床一样快,TOYODA公司现在使用RULON,一种具有爬行可能性最小的更致密的材料来代替TURCITE,作为矩形滑动导轨的配合面。

为进一步降低表面阻力,TOYODA使用一种粘度更高的导轨润滑油,构成3 U M厚的油膜,只是以前用的油膜 厚度的一半。这种由脉冲计量并有压力存在的润滑油膜运行到导轨全长,而且只在快速送进运动时才供油。加速到最大的移动速度几乎是立刻完成的,实际上不存在爬行,而且引起变形的热量会很快{HotTag}消散。
借助薄油膜和RULON的组合,FA630的快移速度达到30M/MIN;其矩形滑动导轨提供的全长定位精度为+-0.003MM,在所有轴行程上的重复定位精度均为+-0.002MM。

G & L公司采取了另一条途径,它使用了可现场更换的在淬硬磨削的钢导轨上运行的循环流滚子支承,获得了比短形滑动导轨更好的性能。这些导轨较宽且分开较远,以便在X轴全部行程上支承滑座与立柱,同时提供比正常矩形滑动导轨更高的移动速度。一个例子是ORION卧式加工中心,快速移动达到 25M/MIN。

但即使做了诸如此类的改进,矩形滑动导轨仍存在局限性。例如,G & L公司制造了一台快速移动达到75M/MIN的机床.公司技术副总载RAAB认为因受相关热源的影响,采用矩形滑动导轨是无法达到这种速度的。

当然,直线导轨,如同矩形滑动导轨一样,也能移动得比它们通常的速度更快。例如,伊利诺州SCHAUMBURG的THK美国公司,使用滚珠保持器,就可勉强获得高于SHS LM导轨系统的速度。PMI的JOHNWILSON报告说,根据负载,速度最高可达约5M/S。他解释说,在循环 式直线导轨的滑架内,滚珠沿着滚道移向滑道,然后到达曲线回珠区。这种内通道引导钢珠到达另一曲线回珠区并返回到滚道。在THK系统内,(图3),各个滚珠都置于弹性材料的滚珠保持器或分离器内。保持器使滚珠保持均匀分布状态通过承载区,回珠区和曲线区。这种安排避免了滚珠相互间的接触,减小了磨擦,并提供了润滑油槽。所有这些都有助于提高系统的速度。

按照同样的方法,马萨诸塞州B E D F O R D的SCHNEEBERGER的MONORAIL BM机床(图4)配有整体式滑架体,并带有直接向里注塑成形的塑性循环通道。这就减小了零件的数量和滚珠循环中的变换次数,从而使滚珠移动平稳以达到高精度和高速度.此系统安装在梯形的导轨上,这种形状在刚性方面优化了滑架横截面。

ENSHU(远州)美国公司的PETER NAGEL评论说,“采用滚珠支承直线导轨,加速与减速都很快。多数机床都有较高的快移速度,但在短距离移动时,走过的距离不足以达到预期速度。”具有低爬行性能的直线导轨能使机床在短距离内迅速提高速度。“然而,不只是导轨,其它机床要素,象工作台质量,工件重量,伺服装置尺寸和响应能力,都对机床速度有影响。
2,钢性与负载。在直线导轨机床刚出现时,采用现有的负前角硬质合金刀具会产生强烈的固有振动,它不能很好地与未成熟的设计互为补充。NAGEL认为,这曾是一个不幸,但新机床的成本低于矩形滑动导轨机床,所以这也不全是不幸。
NAGEL补充解释,”现在,改进了刀具和精细导轨的组合有助于生产出不仅花费较少,速度高于前者,而且刚性更好。当今的刀具切削都带有剪切或剥离的作用, 所以不会有强烈冲撞发生。再加直线导轨做得又低又宽,并且为了稳定选择了最佳布局。”

PMI自动设备公司总裁GENG HAAS认为,直线导轨在其钢性方面曾受到不公正的批评。他说:“今天机械加工的99%,切削功率不到29.4KW。如果一个车间要进行这种类型切削,那矩形滑动导轨可能显现出优势,但根据我公司在机床上的实践经验,对特别重型的切削,直线导轨能做得跟矩形滑,动导轨一样好。”

PMI对与直线导轨块有联系的刚性问题,提出了有意义的解决办法:在轨道上 有一段圆弧,它以接近匹配的半径容纳滚珠.代替一个滚珠在平直轨道表面上单点接触, 使多个滚珠表面与轨道接触,形成直列接触。该公司做法的不同之处是使支撑面对面排列,所以不管加在这个导轨块上的负载来自哪个方向,总是有2个接触点。

在一个滑架内4排滚珠之中,在任何给定时间只有两排接触轨道,保证有负载时另两排不被卡住。承 载的两排有轻微变形,从而填充了更多的滚道空间。这有助于阻尼振动。

PMI的Wilson说,增加刚性的另一方法,是在系统内使用更多的滑架块-代替 有4个导轨块的两条轨道,系统可以用6个导轨块和两条导轨运行。但,更常见的增加刚性的做法是调整滑架内滚珠直径的尺寸,即所谓的预负载的方法。

为了预负载,支撑制造商磨削滑架和轨道以在两者之间建立一个特殊的尺寸的空间。装入此空间内的滚珠或滚柱的尺寸将决定预负载的量值。使用大于此空间的滚珠或滚柱将使滚动体受到“预挤压”或“预负载”,使它们少些弹性,多些刚性以顶住切削时产生的力。


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