矩形滑动导轨与直线导轨的比较.pdf

旦旦专题报告娜川自赎户妞矩形滑动导轨与直一线导轨的一比较日卿日蕊瓢靡瓤蕊鑫詹新老学派之争或者产格讲这是用户喜好问题不管怎现在,涉 足机床领 域的人都了解矩形滑动与直线导轨之间的区别。现实情况 是,每当提到矩形滑动导轨,人们会联想到大烈机床一一那种哑险良好,厅一把刀缓慢地在 大尺寸工件匕作深切削的机床另一方面,直线导轨暗示的是高速负载较轻的机床、但不论对哪种导浦 九来说,考虑的着眼点是相同的,那就是速度、刚性和负载。美国记击。飞公可用过撇导轨系统一从传统的矩形滑动导轨和镶子链到直线导轨与液体静压一导轨决定来用哪种系统往往是一大难题,一对公司的专家们来说也是如此生产经理咖说“根据经验。研究指定用途,工程功环丁会提出这样一些问题,如机床将承受举洋洲淤按亥公司的看传该果机床发生冲掩,直线导轨可能更容易受到损环力这时在一导轨系统滚珠或滚子内能发生表面卜的破碎、最终使导轨无法使用。而滑动导轨鄂咬黔糯殷女严积砂形卿与矩形滑动导轨为达到精密匹配需磨削页板与底面要求相比,直线导轨装 配时需做的表面准备工作较如晓山二认为“直线导轨不是一种万能解决方案,但对速度而言它是一个不错的方案,机床制造者都围绕着移动速度来推动,不过,较大塑机床可能要求更坚固的系统。”另一方 面,结实 的摩擦支承系统。象矩形滑动导轨,可能存在爬行问题,这会影响圆弧插平一为了加工一个圆,机床的坐标轴沿某一方向移动,缓慢降速,再沿相反方向进给可在这种方向改变过程中有一速度零点。、工业公司的、以曳。认为,矩形滑动导轨系统会产生静、动摩擦系数之间的差别。在用钢球检棒测试中这表现为“突然停顿”,或加工精度的降口一翻珊甸幽图力求荻得更好的机床与用途的匹配,凡而公司制造出多一台型立式加工中心,有的为全矩形滑动导轨有的为全直线导轨,还有的为两者的组合淤夔蒸厂羚沿可更换的轨系统,能心能在重达甘肠门旧期匀年月专题报告一旦旦低。,补 充说“滚动接触支承,对大多数零件都能消除这种现象。”他提到每 次 滑动接触支承矩形 滑动 导轨移动 时,就会有磨损。随着 时间的推移,机床性能发生变化,精度升始降低。采用滚动接触支承直线导轨,磨损明显减小。事实上,滚动接触支承制造商能精确决定一个支承能持续多长时间不出现明显磨损。直 线系统的导轨,与矩形滑 动导轨及其滑动 件的较大面积比较,相对较小。公司均。解释说,“最小的接触面积,极大地降低了摩擦,从而使响应更迅速,快移速度更高。”到达另一曲线回珠区并返回到滚道。在系统内,图,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,减小了摩擦,并提供了润滑油槽。所有这些都有助于提高系统的速度。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,公司的号锥孔的矩形滑动导轨的机床,包括貂卧式加工中心,速度象某些直线导轨机床一样快,公司现在使用,一种具有爬行可能性最小的更致密 的材料来代替,作为矩形滑动导轨的配合面。为进一步 降低表面阻力,使用一种粘度更高的导轨润滑油,构成卜厚的油膜,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消散。借助薄油膜和的组合,的快移速度达到其矩形滑动导轨提供的全长定位精度为士,在所有轴行程上的重复 定位精度 均为士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滚子支承,获得了比矩形滑动导轨更好的性能。这些导轨较宽且分开较远,以便在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 是卧式加工中心,快速移动达到。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,公司制 造了一 台快速 移动达到的机床。公司技术副总裁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,伊利诺州的美国公司,使用滚珠保持器,就可勉强获得高于导轨系统的速度。吻。报告说,根据负载,速度最高可达约。他解释说,在循环式直线导轨系统的滑架内,滚珠沿着滚道移向轨道,然后到达曲线回珠区。这种内通道引导钢球按照同样的方法,马萨诸塞州的公司 的机床图配有整体式滑架体,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。此系统安装在梯形截面的导轨上,这种形状在刚性方面优化了滑架横截面。远州美国公司的评论说。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,其他机床要素,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。甘期年月旦旦专题报告母样户吐刚性与负载滋麟麟洲燮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卜有一段圆弧,臼以接近匹配的半径容纳滚珠。代替一个滚珠在 平直轨道表面卜做单点 接触,使多个滚珠表 面与轨道接触,形成直列 接淤然巍嚣据锣馨触该公司做法的 不同之处是使支承面对面排列,所以不管加在这个一导轨块巨的负载来自哪个方向,总是有个接触点。在二一个滑架内子排滚珠之中,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。这有助于阻尼振动的、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斗个导轨块的两条轨道系统 可以用个导轨块和两条轨道运行。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,即所谓预负载的方法。为了预负 载支承制造商磨削滑架和轨道以在两者之间建立一个特殊尺寸的空间。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。按、公司的观点,评价一台机床 刚性的最好方法应以其运行情况为基础。他们认为,矩形滑动导轨仍会流行下 去,因 为用户对 它的喜爱是根 探 蒂固的。、公司在现场运行的台直线导轨机床中,没出现刚度不足问题。厂但直线导轨抑制振动的能力能象矩形滑动一导轨一样吗产以、认为,仑们不能在要求严格的场合应用。这是一家除一种专门用途的型号外所有机床都采用直线导轨的机床制造公司。这合、,的珊犯型机床,是采用矩形滑动一导轨的立式加工中心是特别为模具制造和强力铣削预淬火钢和高镍耐热航天合金之类材料设计的。此机床加大尺寸的矩形滑动导轨刚性特好,因为一设有专门导轨油膜控制系统,移动迅速。此种。号锥孔机床的快移速度,她和轴一为腼而,轴为加“而对重切削工序,公司的也倾向使用矩形滑动导轨。他说“就刚性而言,静压导轨系统是最佳选择”他 的公司为 自己的川、产品系列生产一种静从工作合,其刚度比一种常见的交义滚柱支承结构大倍。为在其卧式镬床匕移动大、重型零件,公司使用具有非金属涂层的矩形滑动导轨,以抑制刀具产生的振动。这是一种能承受加在主轴上的高推力负载的导轨系统说。例如,公可生产的落地型卧式加工中心能在重达工件上进行肠肤的切削。他的工程师们用计算机分析诸如一,沁一和。一型机床的立柱导轨宽度和导轨间距离,以优化机床零件间的有效接触区。可更换的淬火导轨,精确牢靠地装到精加工过的表面上。贴有非金属材料的镶条和支承表面降低了爬行、改善了阻尼。美国公司 的强调固定的矩形滑动一导轨机床的另一个优点是可抑制能导致刀具损坏的振动,增加了当今硬质合金与陶瓷刀具的寿命。他的公司产品采用二讹涂层矩形滑动导轨系统,被置于油膜之上二矩形滑动导轨的另一长处是容许用户扩大部分加载的包容范围户场解释说,“我们的机床容许加工恤重工件,但我们知道,只要降低快移的速度这个数字很简单地就司翻番”他援引了一个例子犷说是有一位用户曾出乎林阵期朋白 年月专题报告一旦旦意料地将一个重工件放到只工作台上加工,结果机床还真的将其加工下来了。但 是,直线支承制造商对承 载能力也有 话说。说“除非应用中要求矩形滑动导轨具有特别的承载能力、刚性和阻尼,否则直线支承完全能胜任加工任务。有人以为没有什么能像矩形滑动导轨那样工作,其实公司生产了一个滑架就能承载的支承。将这个数乘斗机床平均使用的滑架数,就是谈到的差不多的负载能力了。”滚动 接触支承有 一个可 预 报寿命跨度,是用其额定动态负载来表示的。此额定负载值反映出一个支承在规 定 负载下到其出现明显磨 损 时 能 走 多 远。例如,公司就把其动态负载能力建立在行程寿命基础上。这样如果一个支承有斗的承载能力,就意味着它能承受此负载走距离。不过,注意到,制造商也可能对他们的支承有不同的评价,因 为尚无评定标准。他补充说“这就是一些负载值随样本而异的原因。某些公司纯粹以来自滚柱支承现行标准的某个译本的理论值为基础进行评价。基于理论上的数值意味着某些支承在公布的额定负载下实际上可能不会运行额定负载并不总是负载能力。”尺寸最大的导轨的额定动态负载值是导轨块。但认为使用这样尺寸的场合不多。当规定零件负载时,机床 制造商需要 知道实际负载和支承的寿命。因为这些支承通常在专门包容范围内工作。依靠准确的信息,制造商便能确定 支承需延伸多远。支承延伸越远,所用支承就可越小,而较小的支承花费 较少。此信息也有助于为机床保证条款规定支承使用期 限。或火焰淬火到一。为有更多接触表面,机床公司在其型轴行程和型轴行程立式加工中心的滑鞍上,不是只采用条,而是用条矩形滑动导轨。该公司在导轨磨床上精磨所有表面,以保证导轨安装后的几何精度。对受载支承的配合表面涂以,然后用手工刮研达到平直度。施工的最后一步是安装滚柱导轨支承单元,调整每个单元上的预负载到,以便在每一轴上建立滚动摩擦和滑动摩擦。机床公司的这些支承单元的摩擦系数比铸铁对铸铁或铸铁对低。他们称其为混合导轨结构,它是机床支持重负载和达的已有快速移动能力的一个集成部分。所有公司立式加工中心都按精度标准检验,所述标准的定位精度是,重覆精度是。宋树藩译产品信息用于生产线压力机的万能工具提高精度在 任何矩形滑 动导轨的机床上,都 有磨损得比其他部分厉 害的一导轨区段。这是由总在一个特定区域移动的滑 架、主 轴箱和工作台造成的。为补偿这些高磨 损区,公司采用专门夹 紧方法在其导轨上磨出一段中凸形表面。当磨削完成松开夹紧时,床身上升达到需要的中凸形状。对于直线导轨机床,则从采用密烘铸铁件开始,实际上这种材料亦被用于该公司矩形滑动导轨的机床和精 密机床的导轨安装表面。然后不使用垫片安装与找正直线导轨。这就获得了具有长期耐磨导轨的精密高速机床。除改进强 度,刚度和导轨寿命外,在一 些矩形 滑动导轨立式加工 中心上,采用螺钉和销钉安装的工具钢导轨,以提供较高的精度,象美国的机床公司就是这样。该公司这类 产品 的所有 导轨全 部 都 是淬火到一,与此相反,传 统整体铸铁一导轨是用感应来自公司明尼苏达州,正申请专利的活节夹钳抓手工具,是为与任何具有接收器样式的安装硬件的生产 线压力机做万 能配装 设计的。这种工具容许压力机操作者迅速调节夹钳位置和角度,以便迅速安装与检验。与硬工具类型生产 线抓手不同,新的柔性工具在初次安装后能被重新用于后来的零件生产。虽然工具上各抓手已做了典型调节,并且是专用于一种零件的,但这些活节抓手在重调和重装方面的能力,仍足以使在生产线压力机操作中付出较低的生产费用。与其他抓手工具比较,抓手有与一回转部件的柔性连接,这容许在某一时刻调节一个轴而不失去在其他轴内的定向,一个选择件抓手安装器具将记下所有的调整尺寸。斗式抓手,气动夹钳,零件传感器,启动 器和快速接头,整个全套系列有种基本规格,供所有品种类型的生产线压力机自动装置选用。这家公司也提供各种工程支持选择件,包括运动学模型仿真,用以改善间隙和优化模具抓手接口。宋树藩译甘期年月