滾動導軌副樣本

滾動直線導軌副作為一種滾動直線導向部件，藉由滾動體在滑塊與導軌之間作無限滾動循環(huán)，負載平臺能沿著導軌輕易地以高精度作直線運動。擁有著大承載、高精度、高速度、低磨損及可靠性等優(yōu)良特性，使其現(xiàn)已成為各種機床、精密電子機械中不可缺少的一種重要功能部件。本幻燈片重點介紹了HTPM公司專業(yè)化生產(chǎn)滾動直線導軌副的結構、特點、尺寸系列、精度等級、編號規(guī)格、安裝組合形式與安裝方法、選型設計計算以及使用注意事項等，供用戶選用時參考。1導向精度導向精度是滾動直線導軌副最基本的性能指標，移動部件沿導軌運動時，不論有無載荷，都應保證移動軌跡的直線性及定位的準確性，這是保證機床運行情況良好的關鍵。各種設備對導軌副本身的平面度、垂直度及等高等距的要求都有規(guī)定或標準。耐磨性導軌的磨損是滾動直線導軌副的主要失效形式，將影響到機床穩(wěn)定的幾何精度和使用壽命，因此耐磨性是衡量滾動直線導軌副的主要性能指標之一。一、概述2剛度和承載能力要求滾動直線導軌副在額定的載荷下能夠保證變形不超過一定的限度，特別是應用在重切削機床上時，要求承載能力高。摩擦特性對定位精度高的精密設備而言，要求動靜摩擦力變化較小，消除進給的爬行現(xiàn)象。工藝性滾動直線導軌副要便于裝配、調(diào)整、防塵、潤滑和維修保養(yǎng)。3國內(nèi)外目前主要使用的三種類型導軌，其基本性能比較如下表：4二、HTPM滾動直線導軌副的系列與分類56●采用左右各1列滾道的精巧設計，體積小、輕量化?！駵喜墼O計為哥特式結構，其接觸角均為45度，因而上下左右四個方向都具有均等的剛性和負載能力。

●LMW系列由于導軌幅度寬，在橫向扭矩方面具有高剛性。●半導體制造設備●印刷電路板IC組裝設備●醫(yī)療設備●機械手臂●精密測量儀器●光學平臺7●采用DF結構，對安裝誤差的吸收能力大?！駥L珠和溝槽之間的接觸角度設定為45度，使上下左右四方向負載的承受能力均勻，并且各方向都具有足夠的剛性。891、整體結構右圖，導軌采用優(yōu)質(zhì)合金鋼制成，定位側面和滾道同時磨削，保證了滾道精確的幾何形狀，以及滾道與安裝定位面之間的精確的尺寸精度。保持架能防止鋼球散落。返向器一般用工程材料制成并引導鋼球反向形成連續(xù)的循環(huán)運動。密封端蓋和密封底片是防塵的必要部件。導軌副的潤滑通過注油杯注入潤滑劑來進行。三、結構102、過渡曲線的設計

HTPM公司經(jīng)過仿真計算和試驗，在滑塊滾道兩端設置過渡區(qū)，降低了鋼球通過時產(chǎn)生的高頻振動，因而提高了導軌副的運動精度。并且我公司在研究實驗中證實，如下圖所示，在“過渡區(qū)”未設置之前，動摩擦力沖擊的幅值為0.4kgf，設置后為0.1kgf，從而提高了滑塊的運動精度。11滾動直線導軌副的工作原理和滾動軸承原理相似，鋼球均是在圓弧滾道上，在一定負荷下作連續(xù)的滾動運動，因此，滾動直線導軌副也具有和滾動軸承相似的多種損壞形式，如接觸疲勞磨損、腐蝕、過熱、精度降低、振動等，其中許多屬于選型、應用或維護不當。有的損壞形式，如接觸疲勞，則屬于不可能完全避免的。一般認為，若安裝正確、潤滑適宜且無有害介質(zhì)的進入和高溫的影響，負荷適中，則滾動直線導軌副的破壞形式主要是反復壓縮應力引起的滾動表面層的疲勞剝落，即接觸疲勞。樣本尺寸表的額定動、靜載荷按國際標準ISO14728-1，14728-2中公式計算得出。四、額定動、靜載荷121、額定動載荷C一批相同構造和尺寸的導軌組件在相同條件下運行，其中90%導軌的壽命能達到或超過特定行走距離時所能承受的載荷。2、額定靜載荷C0滾動體與滾道最大接觸應力處的總塑性變形量等于滾動體直徑萬分之一時的靜負荷值。131、潤滑方式與滑動導軌相比，滾動直線導軌副需油量少且給油周期長。但是，如果在無潤滑狀態(tài)時使用，滾動接觸部位的磨損將增加,壽命將減少,因此必須有適當?shù)臐櫥绞?。在一般速度下不存在導軌發(fā)熱的問題,因此也不必強制給油,通常使用鋰皂潤滑脂（2號）及透平油ISOVG32-68,盡量使用粘度高的潤滑油。

HTPM公司的導軌副在滑塊中預先裝有潤滑脂，潤滑脂一般每運行100km的距離補充一次或者根據(jù)具體情況調(diào)整潤滑次數(shù)，在有諸如污染、振動、沖撞等外界影響時，相應地縮短潤滑周期。五、潤滑及防塵設計14潤滑脂注入滑塊后，由于密封端蓋及密封底片的影響，滑塊運行時仍存在一定的摩擦阻力。在進行集中潤滑時，取下油嘴，裝上專用管接頭。管接頭的尺寸如圖1?？蛻艨稍谟嗀洉r指定潤滑接頭的形式。152、防塵措施當滑塊以速度V運動時，在滑塊運動方向的后方將形成負壓區(qū)域，這樣將吸入塵埃。吸入的塵埃積聚在導軌的固定螺釘內(nèi)以及導軌面上，使?jié)L動直線導軌的使用壽命急劇下降。為了保證其使用壽命，必須采取適當?shù)姆缐m措施。

1）、采用密封端蓋和密封底片，以防止塵埃、雜物進入滑塊內(nèi)部，如圖2所示。密封底片密封端蓋圖2162）、為了防止雜物聚集在導軌固定螺釘孔穴而混入滑塊之中，用螺孔帽將其封閉，使安裝孔面與導軌頂面成一平面，就可防止雜物的混入。螺孔帽安裝方法如圖3所示。通過一個扁平夾具，用塑料錘一點一點地敲入，直到與導軌頂面成一平面為止。專用螺孔帽的材料選用耐油及耐磨損的塑料，以保證充分的使用壽命。

圖3173）、采用防護罩措施，HTPM公司將推薦使用兩種防護罩：折疊式防護罩和伸縮板式防護罩。

A、折疊式防護罩俗稱“皮老虎”。這種防護罩伸縮率大,防塵效果好,使用十分廣泛。一般用耐油、耐濕、耐寒的氯丁橡膠或人造革、塑料制成。對于特殊用途如耐酸、耐堿時采用特殊材料制造。

B、伸縮板式防護罩由厚度為0.5～0.6mm的鋼板制成，表面經(jīng)氧化處理，由若干節(jié)組成，兩節(jié)間留有一定間隙，保證伸縮自如，各節(jié)之間的間隙為0.05mm。此種防護罩結構緊湊，防塵效果較好，但成本較高。18

4）、防護帶板：防護帶板主要用于封堵導軌的安裝孔，使導軌表面光滑平整，不能積聚異物，提高密封效果。防護帶板安裝方法請參考文件《安裝防護帶板技術要求》。如圖4所示。

防護帶板圖419

5）、內(nèi)部密封：內(nèi)部密封是當滑塊兩端密封端蓋不能充分阻擋異物，以致有少部分進入滑塊內(nèi)部時，防止這些異物進入滾道，影響導軌副使用壽命。LGR45～100型號采用內(nèi)部密封墊片形式。LGS25、LGS30型號采用內(nèi)部密封條形式。備注：LGS25、LGS30如采用防護帶板形式必須采用安裝內(nèi)部密封條。內(nèi)部密封條密封底片20密封底片內(nèi)部密封墊片211、組合形式導軌副常用的組合形式見圖5，也可以將滑塊作為一個基座（如圖6），將導軌放在工作臺下方。另外，導軌副還能進行其它幾種形式的安裝，見圖7。六、導軌副的安裝22232、安裝基面的精度要求HTSD導軌副由于承載鋼球多，對誤差有均化作用；導軌的彈性變形又能降低安裝面的誤差，多個滑塊對誤差也有均化作用，安裝在導軌上的運動件的運動誤差將減小到安裝基面誤差的1/2～1/5，所以，一般情況下安裝面無須磨削加工，采用精刨或精銑加工即可。（若要求導軌副安裝后能達到很高精度時，安裝面也必須有較高的精度）。安裝誤差對摩擦阻力和導軌副的壽命都有一定影響（見圖8和圖9）。安裝誤差較大時，會造成動摩擦力增大、壽命降低。在通常情況下，安裝誤差如果控制在下表給出的許容誤差范圍內(nèi)，可以保證小而穩(wěn)定的摩擦力和長的使用壽命。2425安裝基面平行度誤差許容值單位：μmLG、LM、LGS系列參照下表：項目預載導軌規(guī)格121520253035455565二軸平行度許容值e1微間隙PN202528404550607080微預載P091013253035455565輕預載P151013253035455565中預載P2--68202530404555重預載P3------202025304050二軸平行度許容值e260μm/200mm160μm/500mm26安裝基面平行誤差許容值單位：μmLGR系列參照下表：項目預載導軌規(guī)格LGR35LGR45LGR55LGR65二軸平行度許容值e1中預載P210131520重預載P3791116二軸平行度許容值e2中預載P285μm/500mm重預載P360μm/500mm273、安裝方法在同一平面內(nèi)平行安裝兩副導軌時，如果振動和沖擊較大，精度要求較高，那么兩條導軌側面都應定位，如下圖。否則，只需一條導軌側面定位，另一條不需要定位。281）、安裝基面的臺階高度及倒角大小如下圖，安裝基面的臺肩高度尺寸H、H′與倒角尺寸r應根據(jù)相應的導軌和滑塊有關尺寸決定，HTPM推薦取值如下表所示。29導軌副型號倒角半徑r（最大）導軌臺肩高H滑塊臺肩高H′LM120.32.54LMW150.32.53LG150.544LG200.54.55LG250.555LGW250.545LG300.566LG350.566LG450.788LG550.7101030導軌副型號倒角半徑r（最大）導軌臺肩高H滑塊臺肩高H′LG651.01010LGS150.534LGS200.545LGS250.55.55LGS300.566LGR350.55.56LGR450.778LGR550.7910LGR651.01010312）、導軌與滑塊基準的識別如下圖所示，通過導軌底面的標志槽和滑塊側面的退刀槽識別安裝基準側面，在基準側面相反的一側刻有出廠標記“序號月份--年份”。在兩根導軌配對使用時，基準導軌在出廠標記后加“J”以作識別。注：安裝時，請認準基準面按規(guī)定安裝。323）、導軌的安裝首先，使用油石將機床基準面的毛刺及微小凸出部位擦去、修直，并用布擦干凈。然后用揮發(fā)性液體擦干凈。導軌上的防銹油也要先清洗干凈。導軌的側基面（基準導軌必須用側基準面）靠上定位臺階側基準B面后，用螺釘預固定在床身基準A面上，擰緊力不要太大，使導軌底面與基準面緊密接合即可。導軌的側面與基準B面的壓緊方法如右圖所示，用壓板將導軌壓緊，使導軌的側面與安裝基準B面緊密接合。33上述工作完成后，按右下表中的參考值，用力矩扳手逐個擰緊導軌的安裝螺釘，從中間開始按交叉順序向兩端擰緊。螺栓擰緊力矩值(N.m）螺栓材質(zhì)：鉻鉬鋼材螺栓號緊固力矩螺栓號緊固力矩M31M1043M42.5M1275.5M55M14121.5M68.8M16196M822M2038234雙導軌定位時，兩條導軌都應按上述方法安裝；當采用單導軌定位方式時，其中一條導軌的側面將不定位，此時應按右圖所示的方法進行校調(diào)。首先用夾具將兩滑塊連接起來，夾具上方放置千分表，千分表測頭接觸非基準導軌的側面，移動千分表，根據(jù)讀數(shù)調(diào)整非基準導軌，然后用力矩扳手擰緊安裝螺釘。35但上述方法僅適用于兩根導軌跨距較小時的情況，跨距較大時會因表架剛性不足而影響測量精度。因此對于跨距較大的場合，HTPM公司建議用戶先把工作臺安裝固定在基準導軌的滑塊上，非基準導軌兩個滑塊則用安裝螺釘輕輕與工作臺連接，在工作臺上放置千分表架，將測頭接觸非基準側導軌的側基面，根據(jù)千分表移動中的讀數(shù)，調(diào)整非基準側導軌，然后再用力矩扳手逐個擰緊導軌的安裝螺釘。364）、滑塊和工作臺的安裝固定上述工作完畢后，將滑塊按預定間隔定位。將工作臺輕輕放在滑塊上，工作臺安裝孔對準滑塊頂面安裝螺孔，用安裝螺釘預固定滑塊，壓緊裝置，使基準滑塊基準側面貼緊工作臺的基準側面，并按對角線順序，逐個擰緊滑塊上安裝螺釘。安裝完畢后，檢查其行程內(nèi)運行是否輕便、靈活、無阻滯現(xiàn)象，摩擦力在全行程內(nèi)是否變化較大。當機械受到振動與沖擊，導軌或滑塊可能偏離原來位置時，推薦采用下圖所示的各種固定方法。37384、拼接導軌的接頭標記和組合如所需的長度超過HTPM能制作的最大長度時，可采用把兩根或以上的導軌拼接起來的方法。用戶安裝時，須根據(jù)導軌頂面上所標的接頭標記來進行安裝。接頭處的導軌安裝孔距如下圖所示為F。為避免滑塊通過接頭時的精度變化，建議將