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濟(jì)南凱博機(jī)械電子有限公司
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摘要：直線導(dǎo)軌具有承載能力大、接觸剛性高、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用在現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床及各種鋼結(jié)構(gòu)非標(biāo)設(shè)備上。直線滾動(dòng)導(dǎo)軌是其中一個(gè)重要組成部分，對設(shè)備整機(jī)的動(dòng)態(tài)特性影響非常大，所以對直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行研究有很大的現(xiàn)實(shí)意義。本文通過對滾動(dòng)直線導(dǎo)軌的工作原理、承載區(qū)運(yùn)動(dòng)分析、旋滾比及滾珠直線導(dǎo)軌的應(yīng)用等方面來研究滾動(dòng)直線導(dǎo)軌承載區(qū)的運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌中滾珠的運(yùn)動(dòng)情況很復(fù)雜，在滾動(dòng)的過程中，還伴隨著滾動(dòng)體滑動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生。
滾珠在直線滾動(dòng)導(dǎo)軌中運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果接觸角不為是“0”，那么，滾珠就會(huì)發(fā)生的法線滑動(dòng)，這種滑動(dòng)繞接觸面，行成為自旋滑動(dòng)。
1.滾動(dòng)直線導(dǎo)軌原理及特性
以滾珠作為導(dǎo)軌與滑塊之間的動(dòng)力傳輸界面，直線導(dǎo)軌在這個(gè)界面上可進(jìn)行無限滾動(dòng)循環(huán)的運(yùn)動(dòng)。將滑塊限制在導(dǎo)軌上，使得負(fù)載工作臺能沿導(dǎo)軌以高速度、高精度作直線運(yùn)動(dòng)。
滾珠直線導(dǎo)軌副組成零件包括：直線導(dǎo)軌、滾珠、滾珠滑座和相關(guān)循環(huán)零件等部件。它有更高的承載、負(fù)載能力。在高負(fù)載的情況下，仍可保持高精度的直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。由于其直線導(dǎo)向精度和機(jī)械效率高、可靠性和標(biāo)準(zhǔn)化程度好等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)化設(shè)備、測量儀器、印刷包裝機(jī)械、紡織機(jī)械、制藥機(jī)械、玻璃機(jī)械以及其他需要精密直線導(dǎo)向的領(lǐng)域。
它具有以下特性：由于滾動(dòng)直線導(dǎo)軌在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的摩擦阻力比較小，在高速運(yùn)動(dòng)中就可以降低機(jī)器所需驅(qū)動(dòng)力，所以所需動(dòng)力源和動(dòng)力機(jī)構(gòu)就會(huì)小型化和簡便化，這樣不僅可以降低設(shè)備生產(chǎn)成本，還能節(jié)約電力成本；定位精度高，滾珠在滾道上滾動(dòng)來完成滾動(dòng)直線導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌的副摩擦阻力就很小，那么靜摩擦阻力的差值也不明顯，滾動(dòng)直線導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)重復(fù)運(yùn)動(dòng)的精度就會(huì)很高，會(huì)很適合做高頻次的重復(fù)運(yùn)動(dòng)，它達(dá)到了提高運(yùn)動(dòng)精度的水平要求，達(dá)到平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)；可同時(shí)承受上下左右方向的負(fù)荷，也可以承受搖動(dòng)力、振動(dòng)力、擺動(dòng)力等負(fù)荷。在設(shè)計(jì)和制造的過程中，可以通過增加預(yù)加載荷的方法來增加阻尼，更好地達(dá)到抗振效果；組裝起來簡便、容易；互換性好，可以隨意更換滑塊、導(dǎo)軌，甚至整個(gè)滾動(dòng)導(dǎo)軌副，便于調(diào)整；流體潤滑，構(gòu)造比較簡單；使用壽命長。
2.分析滾珠的運(yùn)動(dòng)情況
滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中，由于兩物體接觸，在外力作用下會(huì)發(fā)生滑動(dòng)或滑動(dòng)趨勢，在接觸表面，會(huì)產(chǎn)生組織這一滑動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生的阻力，即為摩擦力。滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副產(chǎn)生的摩擦力會(huì)受到很多方面的影響，比如滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的鋼球或滑塊溝槽的條件、由于不同參數(shù)，鋼球或滑塊在鋼槽中產(chǎn)生的形變差值等因素。摩擦而引起的發(fā)熱，會(huì)損壞導(dǎo)軌的潤滑性能，會(huì)引起溝槽狀態(tài)的變化，也就直接影響了接觸狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
3.滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的安裝使用應(yīng)用技術(shù)
安裝滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副時(shí)，首先要檢查裝配面，導(dǎo)軌的基準(zhǔn)側(cè)面與安裝臺階的基準(zhǔn)側(cè)面要相對一致。然后要檢查螺栓和螺孔的位置是否正確。固定螺釘，使導(dǎo)軌基準(zhǔn)側(cè)面與安裝臺階側(cè)面相接，注意壓緊，最后擰緊安裝螺栓， 依次擰緊滑塊的螺釘。
4.保證兩條直線導(dǎo)軌的平行度
若要使兩條直線導(dǎo)軌保證平行度，比如兩條長2985的直線導(dǎo)軌，就可以采取在水平方向上，同時(shí)刮研兩個(gè)導(dǎo)軌安裝基面的方法，保證導(dǎo)軌安裝的平面度；平行方向上相對比較麻煩，一般是先將一根導(dǎo)軌安裝的側(cè)面做為基面，再調(diào)整另一根。或安裝基準(zhǔn)側(cè)的導(dǎo)軌，最好先用激光準(zhǔn)直儀，調(diào)整一下軌道的真直度。基準(zhǔn)導(dǎo)軌調(diào)整好了，再安裝從動(dòng)側(cè)的導(dǎo)軌，從動(dòng)側(cè)的導(dǎo)軌就可以直接用千分表測平行度了，最后用一塊板安裝在兩根導(dǎo)軌上，測行走的真直度。
結(jié)語：滾動(dòng)直線導(dǎo)軌定位精度高，可提高機(jī)床的運(yùn)動(dòng)高速度和運(yùn)動(dòng)高度。研究滾動(dòng)直線導(dǎo)軌的應(yīng)用技術(shù)，對其承載區(qū)的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析，有利于改進(jìn)技術(shù)，延長滾動(dòng)直線導(dǎo)軌的使用壽命。另外加強(qiáng)對滾動(dòng)直線導(dǎo)軌承載區(qū)內(nèi)運(yùn)動(dòng)情況的檢測系統(tǒng)的建立和完備，也是延長滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副使用壽命的有效途徑。探討滾動(dòng)直線導(dǎo)軌承載區(qū)的運(yùn)動(dòng)，對機(jī)床整體性能的保護(hù)和管理具有很大的意義。擁有優(yōu)良性能的設(shè)備和先進(jìn)的檢測儀器，對新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與研發(fā)都將提供前提條件，因此，提高滾動(dòng)直線導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的探究技術(shù)，完善監(jiān)測管理系統(tǒng)的建立具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
