【直线导轨】滑动导轨和滚动导轨的特性与优缺点Sulli⼩苏:今天详细介绍下滑动导轨与滚动导轨。导轨按轨⾯摩擦性质可将导轨分为滑动导轨、滚动导轨、液体静压导轨、⽓浮导轨、磁浮导轨。 华商报新闻热线
直线导轨常简称为导轨,它的作⽤是⽀承并引导运动部件沿给定轨迹和⾏程作直线往复运动。导轨由两个相对运动的部件组成,⼀个部件固定在机架上,称为定轨,另⼀个在定轨上移动,称为动轨。 导轨多⽤于需要作直线往复运动的执⾏器。导轨的运动性能在低速时要求平稳、⽆爬⾏、定位准确,⾼速时要求惯量⼩、⽆超调或振荡。导轨的精度、承载能⼒和寿命对系统的精度、承载能⼒和寿命有直接影响。
毛新民
导轨按轨⾯摩擦性质可将导轨分为滑动导轨、滚动导轨、液体静压导轨、⽓浮导轨、磁浮导轨。滑动导轨结构简单,刚性好,摩擦阻⼒⼤,连续运⾏磨损快,制造中轨⾯刮研⼯序的要求很⾼。滑动导轨的静摩擦因数与动摩擦因数差别⼤,因此低速运动时可能产⽣爬⾏现象。
滑动导轨常⽤于各种机床的⼯作台或床⾝导轨,装配在动轨上的多是⼯作台、滑台、滑板、导靴、头架等。导轨截⾯有矩形、燕尾形、V形、圆形等。重型机械中常将⼏种截⾯形状组合使⽤,共同承担导向和⽀承的作⽤。
滚动导轨是在运动部件与⽀承部件之间放置滚动体,如滚珠、滚柱、滚针或滚动轴承。滚动导轨的优点是:摩擦系数不⼤予滑动导轨摩擦系数的1/10,静摩擦因数与动摩擦因数差别⼩,不易出现爬⾏现象,可⽤⼩功率电动机拖动,定位精度⾼,寿命长。
滑动导轨的特点
滑动导轨的特点
滑动导轨的特点是在导轨与滑动件之间使⽤了介质,介质的种类包括固态抗摩擦材料、油以及空⽓等,滑动导轨也因此⽽分为不同的类型。
最普通的抗摩擦导轨是在移动组件上安装了⼀种固态抗摩擦材料,⽐如聚氯⼄烯或青铜混合材料等,以起到降低导轨摩擦⼒的作⽤。抗摩擦材料应设计有油槽,满⾜移动组件和导轨表⾯之间油润滑或其它形式润滑的需要。
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使⽤最为⼴泛的是液压介质,其中的典型代表就是静压导轨。在压⼒作⽤下,液压油进⼊滑动组件的沟槽,在导轨和滑动组件之间形成⼀层油膜,将导轨和移动组件隔离开,这样可以⼤⼤减少移动组件受到的的摩擦⼒,从⽽起到润滑作⽤。
静压导轨对⼤负荷运动的润滑具有良好的效果,对偏⼼负荷也具有⼀定的补偿作⽤。⽐如,某加⼯机床在加⼯⼀个⼤型砂型箱时,砂型箱正好运动到机床⾏程的末端,此时静压导轨能够增⼤油压,使导轨仍然准确保持⽔平负载的状态。有些卧式镗铣床也使⽤这种技术,⽤于补偿深孔加⼯时主轴转速的下降。
另⼀种利⽤油作为介质的导轨是动压导轨,它与静压导轨的区别在于,它不是利⽤压⼒,⽽是利⽤油的粘度来避免移动组件与导轨之间发⽣直接接触。这样的好处是可以节省液压油泵。
空⽓也是⼀种滑动导轨与滑动组件之间的常⽤介质,它也分为两种形式,⽓动静压导轨和⽓动动压导轨,其⼯作原理与液压导轨中的静压导轨和动压导轨类似。
可调性是直线滑动导轨⼀个特有的优点。根据导轨的使⽤情况,直线滑动导轨系统都会配备可调边,数量为⼀个或⼀个以上。由于移动组件要沿着直线导轨的侧边移动,必须保证移动组件与导轨侧⾯的紧密接触,所以导轨要具有可调整的功能。
最常⽤的调整⽅法是将斜铁置于移动组件和导轨接触⾯相对的侧⾯之间。斜铁的形状采⽤锥形条块⾓铁。如果滑动部件或导轨发⽣磨损,接触表⾯之间的产⽣间隙,可以通过调整斜铁,对导轨进⾏精确地补偿,消除移动部件和导轨之间的间隙。
机床制造⼚已经研发出了斜铁⾃动调整的专利技术并⼴泛地采⽤。这⼀技术的基本原理是使斜铁保持固定的弹簧压⼒,⼀旦移动部件或导轨系统磨损,斜铁能够⾃动地消除⼆者之间的间隙。
滚动导轨
滚动导轨是直线导轨的⼀种。滚动直线滑轨是⼀种滚动导引,它由钢珠在滑块与滑轨之间作⽆限滚动循环,使得负载平台能沿着滑轨轻易的以⾼精度作线性运动,其摩擦系数可降⾄传统滑动导引的1/50,使之能轻易地达到µm级的定位精度。
滚动导轨的优点
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1、灵敏度⾼,且其动摩擦与静摩擦系数相差甚微,因⽽运动平稳,低速移动时不易出现爬⾏现象。
2、定位精度⾼,重复定位精度可达0.2µm。m2m平台
3、摩擦阻⼒⼩,移动轻便,磨损⼩、精度保持性好。
滚动导轨特别适⽤于机床的⼯作部件要求移动均匀、运动灵敏及定位精度⾼的场合。
滚动导轨的分类
1、滚珠导轨
民事案件案由规定导轨以滚珠作为滚动体,运动灵敏度好,定位度⾼;但其承载能⼒和刚度较⼩,⼀般都需要通过预紧提⾼承载能⼒和刚度。为了避免在导轨上压出凹坑⽽丧失精度,⼀般采⽤淬⽕钢制造导轨⾯。滚珠导轨适⽤于运动部件质量不⼤,切削⼒较⼩的数控机床。
2、滚柱导轨
导轨的承载⼒及刚度都⽐滚珠导轨要⼤,但对于安装的要求也⾼。安装不良,会引起偏移和侧向滑动,使导轨磨损加快、降低精度。⽬前数控机床、特别是载荷较⼤的机床,通常都采⽤滚柱导轨。
3、滚针导轨
滚针导轨的滚针⽐同直径的滚柱长度更长。滚针导轨的特点是尺⼨⼩,结构紧凑。为了提⾼⼯作台的移动精度,滚针的尺⼨应按直径分组。滚针导轨适⽤于导轨尺⼨受限制的机床上。
滚动导轨根据是否预加载,滚动导轨可以分为预加载和⽆预加载两类。
预加载的优点是提⾼了导轨的刚度,适⽤于颠覆⼒矩较⼤和垂直⽅向的导轨中,数控机床的坐标轴通常都采⽤这种导轨。
轨。
⽆预加载的滚动导轨常⽤于数控机床的机械⼿、⼑库等传送机构。
滚动导轨的缺点
滚动导轨阻尼⼩⽽容易引起超调或振荡,刚度低,制造困难,对脏污和轨⾯误差较敏感。滚动导轨多⽤于光学机械、精密仪器、数控机床、纺织机械等。液体静压导轨、⽓浮导轨和磁浮导轨的动轨和定轨之间存在流体,摩擦更⼩,⼏乎没有磨损,⽆爬⾏现象,但是刚度低,阻尼⼩,设计、制造和运⾏控制较复杂。
滚动导轨按结构可将导轨分为开式导轨和闭式导轨。开式导轨必须借助外⼒,例如⾃⾝重⼒,才能保证动轨与定轨的轨⾯正确接触,这种导轨承受轨⾯正压⼒的能⼒较⼤,承受偏载和倾覆⼒矩的能⼒较差。闭式导轨依靠本⾝的截⾯形状保证轨⾯的正确接触,承受偏载和倾覆⼒矩的能⼒较强,例如燕尾形导轨。影响导轨导向精度的主要因素有:直线度、两个轨⾯的平⾏度、轨⾯粗糙度、耐磨性能、刚度、润滑措施等。
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