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 一，概述

    直線導(dǎo)軌是1932年法國局公布的一項。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，直線導(dǎo)軌已經(jīng)日趨成為通用的一種支承及傳動裝置，越來越多被數(shù)控機床，數(shù)控加工中心，精密電子機械，自動化設(shè)備所采用，在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。
  直線導(dǎo)軌副一般由導(dǎo)軌、滑塊、反向器、滾動體和保持器等組成，它是一種新型的作相對往復(fù)直線運動的滾動支承，能以滑塊和導(dǎo)軌間的鋼球滾動來代替直接的滑動接觸，并且滾動體可以借助反向器在滾道和滑塊內(nèi)實現(xiàn)無限循環(huán)，具有結(jié)構(gòu)簡單、動靜摩擦系數(shù)小、定位精度高、精度保持性好等優(yōu)點。
  直線導(dǎo)軌又稱精密滾動直線導(dǎo)軌副、滑軌、線性導(dǎo)軌、線性滑軌、滾動導(dǎo)軌，用于需要控制工作臺行走平行度的直線往復(fù)運動場合，擁有比直線軸承更高的額定負載，同時可以承擔一定的扭矩，可在高負載的情況下實現(xiàn)高精度的直線運動。
  直線滾動導(dǎo)軌的作用是用來支撐和引導(dǎo)運動部件，依靠導(dǎo)軌兩側(cè)兩列或四列滾珠循環(huán)滾動帶動工作臺按給定的方向平穩(wěn)移動做往復(fù)直線運動。
  依摩擦性質(zhì)而定，直線運動導(dǎo)軌可以分為滑動摩擦導(dǎo)軌、滾動摩擦導(dǎo)軌、彈性摩擦導(dǎo)軌、流體摩擦導(dǎo)軌等種類。

二, 直線導(dǎo)軌的特點
  1、定位精度高，容易獲得高度的行走精度
  直線滾動導(dǎo)軌可使摩擦系數(shù)減小到滑動導(dǎo)軌的1/50。由于動摩擦與靜摩擦系數(shù)相差很小，運動靈活，可使驅(qū)動扭矩減少90%，因此，可將機床定位精度設(shè)定到超微米級。滑塊與導(dǎo)軌間的末制單元設(shè)計，使得線形導(dǎo)軌可同時承受上下左右等各方向的負荷，的回流系統(tǒng)及精簡化的結(jié)構(gòu)設(shè)計讓HIWIN的線性導(dǎo)軌有更平順且低噪音的運動，特別是球聯(lián)結(jié)器*技術(shù)synchmo-tion線性滑軌。

    2、總成本低，降低機床造價并大幅度節(jié)約電力，節(jié)省能源效果大
  采用直線滾動導(dǎo)軌的機床由于摩擦阻力小，特別適用于反復(fù)進行起動、停止的往復(fù)運動，可使所需的動力源及動力傳遞機構(gòu)小型化，減輕了重量，使機床所需電力降低90%，具有大幅度節(jié)能的效果。
    3、可實現(xiàn)無間隙輕快地高速運動
  直線滾動導(dǎo)軌由于摩擦阻力小，因此發(fā)熱少，可實現(xiàn)機床的高速運動，提高機床的工作效率20～ 30%。
    4、可長期維持機床的高精度
  對于滑動導(dǎo)軌面的流體潤滑，由于油膜的浮動，產(chǎn)生的運動精度的誤差是無法避免的。在絕大多數(shù)情況下，流體潤滑只限于邊界區(qū)域，由金屬接觸而產(chǎn)生的直接摩擦是無法避免的，在這種摩擦中，大量的能量以摩擦損耗被浪費掉了。
  與之相反，滾動接觸由于摩擦耗能小．滾動面的摩擦損耗也相應(yīng)減少，故能使直線滾動導(dǎo)軌系統(tǒng)長期處于高精度狀態(tài)。同時，由于使用潤滑油也很少，大多數(shù)情況下只需脂潤滑就足夠了，這使得在機床的潤滑系統(tǒng)設(shè)計及使用維護方面都變得非常容易了。
    5、所有方向都具有高剛性
  滾動直線導(dǎo)軌的滑塊與導(dǎo)軌間為微間隙或負間隙，因此可以極大提高導(dǎo)軌的整體剛性和運動精度。
    6、容許負荷大
  滑塊和導(dǎo)軌緊密配合成一整體，剛性大，四方向等負荷，因此具有較大的負荷承載能力。
    7、維護保養(yǎng)簡便

    HIWIN創(chuàng)新設(shè)計的E2自潤模塊產(chǎn)品結(jié)合可拆換式的概念，使得直線導(dǎo)軌可延長其維護周期。E2自潤模組具有節(jié)省成本、清潔環(huán)保的特色，安裝靈活、拆裝方便且易于維護，透明油箱設(shè)計可隨時檢視油量，并可選用相應(yīng)的潤滑油。可在特殊環(huán)境如粉塵、惡劣天氣和用水環(huán)境下使用。HIWIN E2自潤模組不但可以增進使用者維護上的便利性，而且其模組化的設(shè)計更可以讓客戶直接購買E2自潤模組套件安裝到滑塊上，即可達到潤滑零件的功能。

  8、機械設(shè)計率化
  因滾動直線導(dǎo)軌里的鋼珠產(chǎn)生彈性變形而吸收安裝面誤差從而可以降低導(dǎo)軌安裝基礎(chǔ)面的平整度要求，降低機械加工成本。
  線性導(dǎo)軌具有將安裝導(dǎo)軌的基礎(chǔ)加工及組裝時產(chǎn)生的垂直度、平面度、平行度等校直誤差平均化后進行吸收的特點。因此采用直線導(dǎo)軌可以大大提高機械設(shè)計的效率。

 

三, 直線導(dǎo)軌的合理選用

    1、常用結(jié)構(gòu)
    按照滾珠在導(dǎo)軌和滑塊之間的接觸牙型對直線導(dǎo)軌副進行分類，主要有歌德式（Gothic Type）牙型和圓弧式牙型（如圖一所示）。

 

    歌德式也稱作兩列式，圓弧式也稱作四列式。由于圓弧式牙型其接觸角（垂直于回轉(zhuǎn)軸線的直線與滾珠中心和溝槽接觸點連線的夾角）在傳動中易變動，產(chǎn)生間隙與側(cè)向力變動，安裝容易。而歌德式牙型其接觸角能保持不變，剛性也比較穩(wěn)定。一般而言直線導(dǎo)軌的常用結(jié)構(gòu)以這兩種類型為主。

   2、主要性能指標
  通常，直線導(dǎo)軌副的選用必須根據(jù)使用條件、負載能力和預(yù)期壽命選用。但由于直線導(dǎo)軌的壽命分散性較大，為了便于選用直線導(dǎo)軌副，必須先清楚以下幾個重要概念。
  額定壽命：所謂額定壽命是指一批相同的產(chǎn)品，在相同的條件及額定負荷下，有90%未曾發(fā)生表面剝離現(xiàn)象而達到的運行距離。直線導(dǎo)軌副使用鋼珠作為滾動體的額定壽命，在基本動額定負荷下為50km。
基本動額定負荷（C）: 所謂基本動額定負荷是指一批相同規(guī)格的直線導(dǎo)軌副，在負荷方向和大小均等的狀態(tài)下，經(jīng)過運行50km后，90%的直線導(dǎo)軌其滾道表面不產(chǎn)生疲勞損壞（剝離或點蝕）時的zui高負荷。基本靜額定負荷（Co）: 所謂基本靜額定負荷是指在負荷方向和大小均等的狀態(tài)下，在受到zui大應(yīng)力的接觸面處，鋼珠與滾道表面的總*變形量恰為鋼珠直徑萬分之一時的靜負荷。
  由于在機械加工方面的精度要求愈來愈高，使得對加工機械上的重要零組件直線導(dǎo)軌的精度等級劃分也越來越細。精度等級：一般直線導(dǎo)軌副的精度分為普通級、、精密級、超精密級和超高精密級五種。主要檢測指標一般有三個，一是滑塊C面對滑軌A面的平行度，二是滑塊D面對滑軌B面的平行度（如圖二所示），三是行走平行度，所謂行走平行度是指將直線導(dǎo)軌固定在基準座平面上，使滑塊沿行程行走時，導(dǎo)軌與滑塊基準面之間的平行度誤差。

預(yù)壓力：所謂預(yù)壓力是預(yù)先給予鋼珠負荷力，利用鋼珠與珠道之間負向間隙給予預(yù)壓，這樣能夠提高直線導(dǎo)軌的剛性和消除間隙。按照預(yù)壓力的大小可以分為不同的預(yù)壓等級。如中國臺灣上銀公司（HIWIN）提供六種標準預(yù)壓，預(yù)壓力從有間隙到0.13C不等。C值為動額定負荷。詳細的預(yù)壓力數(shù)值和應(yīng)用范圍如表一所示。

 

四, 直線導(dǎo)軌副的選用
    通常，直線導(dǎo)軌副的選用必須根據(jù)使用條件、負載能力、和預(yù)期壽命選用。所謂使用條件主要是指應(yīng)用何種設(shè)備、精度要求、剛性要求、負荷方式、行程、運行速度、使用頻率、使用環(huán)境等因素。根據(jù)條件選擇對應(yīng)的合適產(chǎn)品系列。各個直線導(dǎo)軌的生產(chǎn)廠家都對其產(chǎn)品進行了合適的系列劃分。中國臺灣HIWIN公司的直線導(dǎo)軌主要分為HG系列、LG系列、AG系列、MG系列等。具體的選用過程可以參考樣本說明.

 

五，直線導(dǎo)軌的潤滑和防塵

    1，導(dǎo)軌潤滑劑的作用
    a. 導(dǎo)軌潤滑劑的作用之一是使導(dǎo)軌盡量接近液體摩擦狀態(tài)下工作，以減小摩擦阻力，降低驅(qū)動功率，提率。
    b. 減少導(dǎo)軌磨損，防止導(dǎo)軌腐蝕。流動的潤滑油還起到?jīng)_洗作用。
    c. 避免低速重載下發(fā)生爬行現(xiàn)象，并減少振動。
    d. 降低高速時摩擦熱，減少熱變形。
    2，機床導(dǎo)軌潤滑油的選擇
    根據(jù)經(jīng)驗及數(shù)據(jù)，選用機床導(dǎo)軌潤滑油時主要考慮下列因素。
    a. 既作液壓介質(zhì)又作導(dǎo)軌油的潤滑油 根據(jù)不同類型的機床導(dǎo)軌的需要，可選同時用作液壓介質(zhì)的導(dǎo)軌潤滑油，既要滿足導(dǎo)軌的要求，又是滿足液壓系統(tǒng)的要求。例如對于像坐標鏜床之類的機床，導(dǎo)軌油的粘度（50℃）應(yīng)選擇得高些（40～90ｍｍ2／ｓ），但像各類磨床，常常將導(dǎo)軌潤滑油由液壓系統(tǒng)供給，而液壓系統(tǒng)的要求較高，必須滿足，此時導(dǎo)軌－液壓潤滑油的粘度（50℃）應(yīng)選得低些（20～40ｍｍ2／ｓ），即液壓系統(tǒng)所需的粘度。
    b. 按滑動速度和平均壓力來選擇粘度。
    c. 根據(jù)國內(nèi)外機床導(dǎo)軌潤滑實際應(yīng)用來選擇，在選擇使用導(dǎo)軌潤滑劑時，還可參考國內(nèi)外現(xiàn)有機動床導(dǎo)軌潤滑實際應(yīng)用的例子來選用。

3，導(dǎo)軌的防護裝置是用來防止切削、灰塵等贓物落到導(dǎo)軌表面，以免使導(dǎo)軌擦傷、生銹和過早的磨損。為此，在運動導(dǎo)軌端部安裝刮板；采用各種式樣的防護罩，使導(dǎo)軌不外露等辦法。

 

HIWIN直線導(dǎo)軌，在機床行業(yè)可謂*。在國內(nèi)幾大機床及產(chǎn)業(yè)機械制造廠所生產(chǎn)的機床和設(shè)備中，都使用了HIWIN直線導(dǎo)軌。HIWIN直線導(dǎo)軌是目前市場上代表性的產(chǎn)品，了解HIWIN直線導(dǎo)軌，可以看出當前直線導(dǎo)軌的發(fā)展趨勢。

 

歐菱自動化主營產(chǎn)品：上銀直線導(dǎo)軌，上銀滾珠絲桿。