什么是直线导轨

  直线导轨是1932年法国专利局公布的一项专利。经过几十年的发展,直线导轨已经日趋成为国际通用的一种支承及传动装置,越来越多被数控机床,数控加工中心,精密电子机械,自动化设备所采用,在工业生产中得到广泛的应用。

  直线导轨副一般由导轨、滑块、反向器、滚动体和保持器等组成,它是一种新型的作相对往复直线运动的滚动支承,能以滑块和导轨间的钢球滚动来代替直接的滑动接触,并且滚动体可以借助反向器在滚道和滑块内实现无限循环,具有结构简单、动静摩擦系数小、定位精度高、精度保持性好等优点。直线导轨又称精密滚动直线导轨副、滑轨、线性导轨、线性滑轨、滚动导轨,用于需要精确控制工作台行走平行度的直线往复运动场合,拥有比直线轴承更高的额定负载,同时可以承担一定的扭矩,可在高负载的情况下实现高精度的直线运动。依按摩擦性质而定,直线运动导轨可以分为滑动摩擦导轨、滚动摩擦导轨、弹性摩擦导轨、流体摩擦导轨等种

直线导轨图

直线导轨

  直线导轨应用在哪些行业?直线导轨有哪些功能?

  尽管导轨系统的形式是多种多样的,但工作性质都是相同的,机床工作部件在指定导轨系统上移动,尤如火车沿着铁轨在指定的方向上行驶。无论是机床导轨还是铁路上的铁轨,都是体现如下三种基本功能(作用):

  (1)为承载体的运动导向

  (2)为承载体提供光滑的运动表面

  (3)把火车的运动或机床的切削所产生的力传到地基或床身上,减少由此产生的冲击对乘客和被动加工零件的影响。

  直线导轨的作用是用来支撑和引导运动部件,依靠导轨两侧两列或四列滚珠循环滚动带动工作台按给定的方向平稳移动做往复直线运动。沿导轨系统的运动,大多数为直线运动,也有少数为弧线运动。本文讨论的重点是直线导轨系统。当然,直线导轨的很多技术可以直接应用弧形导轨。

  导轨为什么被称为“系统”呢?这是因为导轨系统的工作包含着若干元件的同时工作,最基本的元件为一个运动元件和一个固定元件。运动元件的形式有多种多样,以后将予以详细介绍,固定元件一般为道轨式,它是导轨精度的保证,如果导轨弯曲变形,运动元件或滑动元件便失去精确的导向。

导轨图

导轨
  机床制造厂都在尽最大的努力,确保导轨安装的精确性。导轨被加工前。导轨和工作部件都已经过时效处理。以消除内应力。为了保证导轨的精度和延长使用寿命,刮研是一种常用的工艺方法。

  直线导轨的选型

  1, 常用结构

  按照滚珠在导轨和滑块之间的接触牙型对直线导轨副进行分类,主要有歌德式(Gothic Type)牙型和圆弧式牙型(如图一所示)。

  歌德式也称作两列式,圆弧式也称作四列式。由于圆弧式牙型其接触角(垂直于回转轴线的直线与滚珠中心和沟槽接触点连线的夹角)在传动中易变动,产生间隙与侧向力变动,安装容易。而歌德式牙型其接触角能保持不变,刚性也比较稳定。一般而言直线导轨的常用结构以这两种类型为主。两者主要区别如下表所示。

  2、 主要性能指标

  通常,直线导轨副的选用必须根据使用条件、负载能力和预期寿命选用。但由于直线导轨的寿命分散性较大,为了便于选用直线导轨副,必须先清楚以下几个重要概念。

  额定寿命:所谓额定寿命是指一批相同的产品,在相同的条件及额定负荷下,有90%未曾发生表面剥离现象而达到的运行距离。直线导轨副使用钢珠作为滚动体的额定寿命,在基本动额定负荷下为50km。

  基本动额定负荷(C): 所谓基本动额定负荷是指一批相同规格的直线导轨副,在负荷方向和大小均等的状态下,经过运行50km后,90%的直线导轨其滚道表面不产生疲劳损坏(剥离或点蚀)时的最高负荷。基本静额定负荷(Co): 所谓基本静额定负荷是指在负荷方向和大小均等的状态下,在受到最大应力的接触面处,钢珠与滚道表面的总永久变形量恰为钢珠直径万分之一时的静负荷。

  由于在机械加工方面的精度要求愈来愈高,使得对加工机械上的重要零组件直线导轨的精度等级划分也越来越细。精度等级:一般直线导轨副的精度分为普通级、高级、精密级、超精密级和超高精密级五种。主要检测指标一般有三个,一是滑块C面对滑轨A面的平行度,二是滑块D面对滑轨B面的平行度(如图二所示),三是行走平行度,所谓行走平行度是指将直线导轨固定在基准座平面上,使滑块沿行程行走时,导轨与滑块基准面之间的平行度误差。