常用的三種直線運動導軌基本性能比較見表1。滾動直線導軌的運行速度已達300m/min。在歐美各國2/3以上的高速數(shù)控機床都采用了滾動直線導軌,已在各種現(xiàn)代機械設(shè)備中得到越來越廣泛的應用。滾動功能部件皆以滾珠或滾柱為滾動體,常用的滾動功能部件有以下幾種:
1、滾動直線導軌副
簡圖:
特點:滾動體與圓弧溝槽相接觸,與點接觸相比承載能力大,剛性好摩擦因數(shù)小,一般為0.002 ~0.005 ,僅為滑動導軌副的5%~2%,節(jié)省動力,可以承受上下左右四個方向的載荷。動、靜摩擦差別很小。
磨損小,壽命長,安裝、維修、潤滑簡便。允許運動速度為滑動導軌十倍以上,運動靈活、無沖擊,在低速微量進給時,能很好地控制位置尺寸,不會發(fā)生空轉(zhuǎn)打滑,并能實現(xiàn)超微米級精度的進給。
2、滾動直線導套副
簡圖:
特點:摩擦因數(shù)小,只有0.001~0.004,節(jié)省動力。微量移動靈活、準確,低速時無蠕動爬行。
精度高,行程長,移動速度快。具有自調(diào)整能力,可降低相配件加工精度。維修、潤滑簡便。
導軌與導套呈圓柱形,造價低,但滾動體與軸呈點接觸,承載能力較小,適用于精度要求較高、載荷較輕的場合。
3、滾動花鍵副
簡圖:
特點:摩擦阻力極小,摩擦因數(shù)在0.002~0.003之間,可進行高速旋轉(zhuǎn)或直線往復運動(速度可達100m/min以上)。摩擦阻力幾乎與運動速度無關(guān),在低速微動往復運動時,不會出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。
可采用變換滾珠直徑大小的辦法施加預加載荷,消除正反轉(zhuǎn)的間隙,以減少沖擊和提高剛度及運動精度,承載能力高,壽命長,精度保持性好。
4、滾動導軌塊
簡圖:
特點:滾動體為圓柱滾子,承載能力大約為球軸承的10倍以上摩擦因數(shù)小在0.005~0.01之間,且動靜摩擦因數(shù)之差較小,對反復啟動、停車、反向且頻率較高機構(gòu)可減少整機重量及動力消耗,無打滑。在重載或變載條件下可實現(xiàn)平穩(wěn)運動。
靈敏度高,低速微調(diào)時控制準確,無爬行,滾動時導向性好,可提高機械隨動性及定位精度。潤滑系統(tǒng)簡單,裝拆、調(diào)整方便。不受床身長度限制,可根據(jù)承載大小選用多塊導軌塊廣泛用于NC,CNC機床的平面直線運動機構(gòu)中。