滾動導(dǎo)軌副樣本

滾動直線導(dǎo)軌副作為一種滾動直線導(dǎo)向部件，藉由滾動體在滑塊與導(dǎo)軌之間作無限滾動循環(huán)，負(fù)載平臺能沿著導(dǎo)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(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu)、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(shè)計計算以及使用注意事項等，供用戶選用時參考。1導(dǎo)向精度導(dǎo)向精度是滾動直線導(dǎo)軌副最基本的性能指標(biāo)，移動部件沿導(dǎo)軌運動時，不論有無載荷，都應(yīng)保證移動軌跡的直線性及定位的準(zhǔn)確性，這是保證機床運行情況良好的關(guān)鍵。各種設(shè)備對導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)。耐磨性導(dǎo)軌的磨損是滾動直線導(dǎo)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(dǎo)軌副的主要性能指標(biāo)之一。一、概述2剛度和承載能力要求滾動直線導(dǎo)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(yīng)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(shè)備而言，要求動靜摩擦力變化較小，消除進(jìn)給的爬行現(xiàn)象。工藝性滾動直線導(dǎo)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(dǎo)軌，其基本性能比較如下表：4二、HTPM滾動直線導(dǎo)軌副的系列與分類56●采用左右各1列滾道的精巧設(shè)計，體積小、輕量化?！駵喜墼O(shè)計為哥特式結(jié)構(gòu)，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(fù)載能力。

●LMW系列由于導(dǎo)軌幅度寬，在橫向扭矩方面具有高剛性?！癜雽?dǎo)體制造設(shè)備●印刷電路板IC組裝設(shè)備●醫(yī)療設(shè)備●機械手臂●精密測量儀器●光學(xué)平臺7●采用DF結(jié)構(gòu)，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(shè)定為45度，使上下左右四方向負(fù)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(jié)構(gòu)右圖，導(dǎo)軌采用優(yōu)質(zhì)合金鋼制成，定位側(cè)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(dǎo)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(dǎo)軌副的潤滑通過注油杯注入潤滑劑來進(jìn)行。三、結(jié)構(gòu)102、過渡曲線的設(shè)計

HTPM公司經(jīng)過仿真計算和試驗，在滑塊滾道兩端設(shè)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(dǎo)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(shè)置之前，動摩擦力沖擊的幅值為0.4kgf，設(shè)置后為0.1kgf，從而提高了滑塊的運動精度。11滾動直線導(dǎo)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(fù)荷下作連續(xù)的滾動運動，因此，滾動直線導(dǎo)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(yīng)用或維護(hù)不當(dāng)。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(rèn)為，若安裝正確、潤滑適宜且無有害介質(zhì)的進(jìn)入和高溫的影響，負(fù)荷適中，則滾動直線導(dǎo)軌副的破壞形式主要是反復(fù)壓縮應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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(gòu)造和尺寸的導(dǎo)軌組件在相同條件下運行，其中90%導(dǎo)軌的壽命能達(dá)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(yīng)力處的總塑性變形量等于滾動體直徑萬分之一時的靜負(fù)荷值。131、潤滑方式與滑動導(dǎo)軌相比，滾動直線導(dǎo)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(dāng)?shù)臐櫥绞健Ｔ谝话闼俣认虏淮嬖趯?dǎo)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(dǎo)軌副在滑塊中預(yù)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(yīng)地縮短潤滑周期。五、潤滑及防塵設(shè)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(jìn)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(dāng)滑塊以速度V運動時，在滑塊運動方向的后方將形成負(fù)壓區(qū)域，這樣將吸入塵埃。吸入的塵埃積聚在導(dǎo)軌的固定螺釘內(nèi)以及導(dǎo)軌面上，使?jié)L動直線導(dǎo)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(dāng)?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(jìn)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(hù)罩措施，HTPM公司將推薦使用兩種防護(hù)罩：折疊式防護(hù)罩和伸縮板式防護(hù)罩。

A、折疊式防護(hù)罩俗稱“皮老虎”。這種防護(hù)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(hù)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(hù)罩結(jié)構(gòu)緊湊，防塵效果較好，但成本較高。18

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

防護(hù)帶板圖419

5）、內(nèi)部密封：內(nèi)部密封是當(dāng)滑塊兩端密封端蓋不能充分阻擋異物，以致有少部分進(jìn)入滑塊內(nèi)部時，防止這些異物進(jìn)入滾道，影響導(dǎo)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(hù)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(dǎo)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(dǎo)軌放在工作臺下方。另外，導(dǎo)軌副還能進(jìn)行其它幾種形式的安裝，見圖7。六、導(dǎo)軌副的安裝22232、安裝基面的精度要求HTSD導(dǎo)軌副由于承載鋼球多，對誤差有均化作用；導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)軌副安裝后能達(dá)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(dǎo)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(yù)載導(dǎo)軌規(guī)格121520253035455565二軸平行度許容值e1微間隙PN202528404550607080微預(yù)載P091013253035455565輕預(yù)載P151013253035455565中預(yù)載P2--68202530404555重預(yù)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(yù)載導(dǎo)軌規(guī)格LGR35LGR45LGR55LGR65二軸平行度許容值e1中預(yù)載P210131520重預(yù)載P3791116二軸平行度許容值e2中預(yù)載P285μm/500mm重預(yù)載P360μm/500mm273、安裝方法在同一平面內(nèi)平行安裝兩副導(dǎo)軌時，如果振動和沖擊較大，精度要求較高，那么兩條導(dǎo)軌側(cè)面都應(yīng)定位，如下圖。否則，只需一條導(dǎo)軌側(cè)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(yīng)根據(jù)相應(yīng)的導(dǎo)軌和滑塊有關(guān)尺寸決定，HTPM推薦取值如下表所示。29導(dǎo)軌副型號倒角半徑r（最大）導(dǎo)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(dǎo)軌副型號倒角半徑r（最大）導(dǎo)軌臺肩高H滑塊臺肩高H′LG651.01010LGS150.534LGS200.545LGS250.55.55LGS300.566LGR350.55.56LGR450.778LGR550.7910LGR651.01010312）、導(dǎo)軌與滑塊基準(zhǔn)的識別如下圖所示，通過導(dǎo)軌底面的標(biāo)志槽和滑塊側(cè)面的退刀槽識別安裝基準(zhǔn)側(cè)面，在基準(zhǔn)側(cè)面相反的一側(cè)刻有出廠標(biāo)記“序號月份--年份”。在兩根導(dǎo)軌配對使用時，基準(zhǔn)導(dǎo)軌在出廠標(biāo)記后加“J”以作識別。注：安裝時，請認(rèn)準(zhǔn)基準(zhǔn)面按規(guī)定安裝。323）、導(dǎo)軌的安裝首先，使用油石將機床基準(zhǔn)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(dǎo)軌上的防銹油也要先清洗干凈。導(dǎo)軌的側(cè)基面（基準(zhǔn)導(dǎo)軌必須用側(cè)基準(zhǔn)面）靠上定位臺階側(cè)基準(zhǔn)B面后，用螺釘預(yù)固定在床身基準(zhǔn)A面上，擰緊力不要太大，使導(dǎo)軌底面與基準(zhǔn)面緊密接合即可。導(dǎo)軌的側(cè)面與基準(zhǔn)B面的壓緊方法如右圖所示，用壓板將導(dǎo)軌壓緊，使導(dǎo)軌的側(cè)面與安裝基準(zhǔn)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(dǎo)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(dǎo)軌定位時，兩條導(dǎo)軌都應(yīng)按上述方法安裝；當(dāng)采用單導(dǎo)軌定位方式時，其中一條導(dǎo)軌的側(cè)面將不定位，此時應(yīng)按右圖所示的方法進(jìn)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(zhǔn)導(dǎo)軌的側(cè)面，移動千分表，根據(jù)讀數(shù)調(diào)整非基準(zhǔn)導(dǎo)軌，然后用力矩扳手?jǐn)Q緊安裝螺釘。35但上述方法僅適用于兩根導(dǎo)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(zhǔn)導(dǎo)軌的滑塊上，非基準(zhǔn)導(dǎo)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(zhǔn)側(cè)導(dǎo)軌的側(cè)基面，根據(jù)千分表移動中的讀數(shù)，調(diào)整非基準(zhǔn)側(cè)導(dǎo)軌，然后再用力矩扳手逐個擰緊導(dǎo)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(yù)定間隔定位。將工作臺輕輕放在滑塊上，工作臺安裝孔對準(zhǔn)滑塊頂面安裝螺孔，用安裝螺釘預(yù)固定滑塊，壓緊裝置，使基準(zhǔn)滑塊基準(zhǔn)側(cè)面貼緊工作臺的基準(zhǔn)側(cè)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(dāng)機械受到振動與沖擊，導(dǎo)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(dǎo)軌的接頭標(biāo)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(dǎo)軌拼接起來的方法。用戶安裝時，須根據(jù)導(dǎo)軌頂面上所標(biāo)的接頭標(biāo)記來進(jìn)行安裝。接頭處的導(dǎo)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