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            NSK中國官網(wǎng)Banner

            精機產(chǎn)品?技術(shù)報告:NSK直線導軌的高速、高精度化課題

            • 高剛度且各方向較平衡
            • 有適度的摩擦,有衰減性
            • 運行平直度高,精度高
            • 長壽命,高可靠度、耐沖擊

            為了實現(xiàn)機床的高速、高精度化要求直線導軌具有以下重要的性能。
            在此,采用4列的哥特式溝槽設(shè)計,鋼球和溝槽為4點接觸,所謂“4點接觸結(jié)構(gòu)”,與其他2點接觸的類型有很大的差別,例如NSK “LY系列”直線導軌,前文已經(jīng)概述了特性,后文以LY系列為基準,將介紹以高性能化為目標開發(fā)的新機床用直線導軌“LA系列”

            1.剛度

            進給導向機構(gòu)的剛度是影響機械精度的重要要素。LY系列為4點接觸,負載的受力點較多,由于4列溝槽支持所以剛度較高。并且接觸角為45 ゜,上下左右各方向上的剛度相同。

            2.摩擦和衰減性

            一般來說滾動運動的吸振作用較小。
            LY系列是4點接觸式,采用通過給予適當?shù)哪Σ?,讓導向系統(tǒng)產(chǎn)生吸振作用的設(shè)計,實驗結(jié)果表明雖然不如滑動,與2點接觸品相比,其具有明顯的高衰減性。
            因此,保持對外部的振動力的控制,對伺服馬達速度脈沖也有吸收作用,因為對伺服馬達振動具有抑制作用,因此具有容易提高伺服馬達剛度,且粘滑小等特點。

            詳細信息請瀏覽 NSK直線導軌的吸振性。

            3.精度

            高精度的關(guān)鍵在于測量精度。哥特式溝槽使得溝槽位置測量用滾子與溝槽只有2個接觸點,更加的安穩(wěn),因此更加容易的進行高精度測量,以保證發(fā)揮出最大的精度性能。
            滾動要素均具有伴隨滾動體滾動的周期成分。由于直線導軌的鋼球在承載與非承載溝槽內(nèi)的進出,滑塊的狀態(tài)呈周期性變動,我們稱之為鋼球通過振動。超高精度用途及精度有要求的點偏離直線導軌時,會有位移進一步擴大的問題,為了進行改善,直線導軌的溝槽端部設(shè)計了緩慢傾斜的形狀。
            圖1為通過圖2的裝置對鋼球通過振動的測定數(shù)據(jù)比較。與2點接觸的LY系列相比,各接觸點的負載更小,因此隨著負載的變化鋼球通過振動也更小。

            圖1 鋼球通過振動測定數(shù)據(jù)&圖2 鋼球通過振動測定裝置

            詳細信息請瀏覽 NSK直線導軌的鋼球通過振動

            詳細信息請瀏覽 NSK直線導軌的高精度化技術(shù)開發(fā)

            4.壽命和耐沖擊性

            LY系列承受載荷點較多,這一點與剛度相同,對負載和壽命有利。同時,由于高剛度可以在低預緊情況下獲得同樣的剛度,不必擔心預緊過大的問題,可信賴性更高。
            對機械來說時常會遭受突然的沖擊,對于直線導軌有可能造成致命的損傷而不能放心使用,這就意味著直線導軌耐沖擊性非常重要。
            哥特式溝槽在特殊的大沖擊載荷作用場合,因為可以4點分散受力,發(fā)揮了良好的耐沖擊性。

            5.新型機床用直線導軌“LA系列”

            LY系列通過鋼球與溝槽4點接觸獲得了高剛度,同時通過有目的性的設(shè)計給予具有適當摩擦力的循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生一定振動控制力。但這帶來的副作用就是與2點接觸的類型比起來摩擦力會更大。
            新型機床用直線導軌LA系列是在LY系列基礎(chǔ)之上,既保留了4點接觸的特征,又降低了摩擦力,更為了生產(chǎn)高性能直線導軌,設(shè)計開發(fā)了如下產(chǎn)品。

            • 1) 通過在導軌兩側(cè)設(shè)計各3列溝槽,剛度、負載容量相比LY系列提升約1.5倍
            • 2) 4點接觸相比2點接觸組合更加平衡,摩擦力約為LY系列的1/2
            • 3) 安裝尺寸與LY等市場已使用的產(chǎn)品一致
            • 4) 基本的設(shè)計理念與LY系列相同,以技術(shù)開發(fā)為背景,進行了些許改善。

            表1展示了LY、LA系列的主要特性,代表型號的比較

            表1:LA與LY的特性比較(#45長方形重預緊相當品

            詳細請見 LA系列(PDF: 78KB)