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濟(jì)南銘揚(yáng)軸承有限公司介紹矩形滑動(dòng)導(dǎo)軌與直線導(dǎo)

機(jī)床采用矩形滑動(dòng)導(dǎo)軌還是直線導(dǎo)軌-有人說這是新老學(xué)派之爭,或者嚴(yán)格講這是用戶喜好問題。不管怎樣，機(jī)床和支承件造業(yè)中多數(shù)人贊同用途是決定性因素。

現(xiàn)在，涉足機(jī)床領(lǐng)域的人都了解矩形滑動(dòng)與直線導(dǎo)軌之間的區(qū)別?，F(xiàn)實(shí)情況是，每當(dāng)提到矩形滑動(dòng)導(dǎo)軌，人們會(huì)聯(lián)想到大型機(jī)床－那種剛性良好，用一把刀緩慢地在大尺寸工件上作深切削的機(jī)床；另一方面，直線導(dǎo)軌暗示的是高速、負(fù)載較輕的機(jī)床。但不論對(duì)那種導(dǎo)軌來說，考慮的著眼點(diǎn)是相同的，那就是速度、剛性和負(fù)載。

美國GIDDINGS&LEWS公司用過各種導(dǎo)軌系統(tǒng)-從傳統(tǒng)的矩形滑動(dòng)導(dǎo)軌和滾子鏈、到直線導(dǎo)軌與液體靜壓導(dǎo)軌。決定采用哪種系統(tǒng)往往是一大難題，對(duì)G&L公司的專家們來說也是如此。

生產(chǎn)經(jīng)理KENCAMPSHURE說：“根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，研究指定用途，工程師們會(huì)提出這樣一些問題,如機(jī)床將承受的是何種負(fù)載,要求的阻尼值是多少,以及要求的移動(dòng)速度是多少之類。”一臺(tái)特定機(jī)床甚至可能需要多種導(dǎo)軌也許更有利，如果對(duì)速度更加關(guān)注，則可以考慮直線導(dǎo)軌。G&L認(rèn)為導(dǎo)軌系統(tǒng)無所謂對(duì)錯(cuò),只要它與用途相適應(yīng)就好。”

按該公司的看法，如果機(jī)床發(fā)生沖撞，直線導(dǎo)軌可能更容易受到損壞。這時(shí)在導(dǎo)軌系統(tǒng)滾珠或滾子內(nèi)能發(fā)生表面下的破碎，終使導(dǎo)軌無法使用。而滑動(dòng)導(dǎo)軌有助于減少此類損壞，因?yàn)樗鼈兘佑|面積大。短形滑動(dòng)導(dǎo)軌一旦損壞，其修復(fù)難度也大。

與矩形滑動(dòng)導(dǎo)軌為達(dá)到精密匹配需磨削頂板與底面要求相比，直線導(dǎo)軌裝配時(shí)需做的表面準(zhǔn)備工作較少。

CAMPSHURE認(rèn)為：“直線導(dǎo)軌不是一種解決方案，但對(duì)速度而言它是一個(gè)不錯(cuò)的方案，機(jī)床制造者都圍繞著移動(dòng)速度來推動(dòng)，不過，較大型機(jī)床可能要求更堅(jiān)固的系統(tǒng)。”

另一方面，結(jié)實(shí)的摩擦支承系統(tǒng)，象矩形滑動(dòng)導(dǎo)軌,可能存在爬行問題,這會(huì)影響園弧插補(bǔ)。為了加工一個(gè)圓，機(jī)床的坐標(biāo)軸沿某一方向移動(dòng),緩慢降速,再沿相反方向進(jìn)給。在這種方向改變過程中有一速度零點(diǎn)。

THOMSON工業(yè)公司的SCOTTSCHULER認(rèn)為，短形滑動(dòng)導(dǎo)軌系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生靜、動(dòng)摩擦系數(shù)之間的差別。在用鋼球檢棒測(cè)試中這表現(xiàn)為“突然停頓”，或加工精度的降低。SCHULER補(bǔ)充說：“滾動(dòng)接觸支承，對(duì)大多數(shù)零件都能消除這種現(xiàn)象。”他提到每次滑動(dòng)接觸支承矩形滑動(dòng)導(dǎo)軌移動(dòng)時(shí)，就會(huì)有靡磨損。隨著時(shí)間的推移，機(jī)床性能發(fā)生變化，精度開始降低。采用滾動(dòng)接觸支承（直線導(dǎo)軌），磨損明顯減小。事實(shí)上，滾動(dòng)接觸支承制造商能決定一個(gè)支承能特續(xù)多長時(shí)間不出現(xiàn)明顯磨損。

直線系統(tǒng)的導(dǎo)軌，與矩形滑動(dòng)導(dǎo)軌及其滑動(dòng)件的較大面積比較，相對(duì)較小。MORISEIKI公司的JOHNMEDONALD解釋說，“小的接觸面積，極大地降低了摩擦，從而使響應(yīng)更迅速，快移速度更高。”

速度

當(dāng)然，速度是影響導(dǎo)軌選擇的一個(gè)關(guān)鍵因素。這也就是一些制造商之所以致力于完善矩形滑動(dòng)導(dǎo)軌和直線系統(tǒng)兩者速度的原因。

例如，TOYODA公司的50號(hào)錐孔的矩形滑動(dòng)導(dǎo)軌的機(jī)床，包括FA630臥式加工中心，速度象某些直線導(dǎo)軌機(jī)床一樣快，TOYODA公司現(xiàn)在使用RULON，一種具有爬行可能性小的更致密的材料來代替TURCITE，作為矩形滑動(dòng)導(dǎo)軌的配合面。

為進(jìn)一步降低表面阻力，TOYODA使用一種粘度更高的導(dǎo)軌潤滑油，構(gòu)成3UM厚的油膜，只是以前用的油膜厚度的一半。這種由脈沖計(jì)量并有壓力存在的潤滑油膜運(yùn)行到導(dǎo)軌全長，而且只在快速送進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)才供油。加速到大的移動(dòng)速度幾乎是立刻完成的，實(shí)際上不存在爬行，而且引起變形的熱量會(huì)很快消散。

借助薄油膜和RULON的組合，FA630的快移速度達(dá)到30M/MIN;其矩形滑動(dòng)導(dǎo)軌提供的全長定位精度為＋－0.003MM,在所有軸行程上的重復(fù)定位精度均為＋－0.002MM。

G&L公司采取了另一條途徑,它使用了可現(xiàn)場更換的在淬硬磨削的鋼導(dǎo)軌上運(yùn)行的循環(huán)流滾子支承,獲得了比短形滑動(dòng)導(dǎo)軌更好的性能。這些導(dǎo)軌較寬且分開較遠(yuǎn)，以便在X軸全部行程上支承滑座與立柱，同時(shí)提供比正常矩形滑動(dòng)導(dǎo)軌更高的移動(dòng)速度。一個(gè)例子是ORION臥式加工中心，快速移動(dòng)達(dá)到25M/MIN。

但即使做了諸如此類的改進(jìn)，矩形滑動(dòng)導(dǎo)軌仍存在局限性。例如，G&L公司制造了一臺(tái)快速移動(dòng)達(dá)到75M/MIN的機(jī)床.公司技術(shù)副總載RAAB認(rèn)為因受相關(guān)熱源的影響,采用矩形滑動(dòng)導(dǎo)軌是無法達(dá)到這種速度的。

當(dāng)然，直線導(dǎo)軌，如同矩形滑動(dòng)導(dǎo)軌一樣，也能移動(dòng)得比它們通常的速度更快。例如，伊利諾州SCHAUMBURG的THK美國公司，使用滾珠保持器，就可勉強(qiáng)獲得高于SHSLM導(dǎo)軌系統(tǒng)的速度。THK的JOHNWILSON報(bào)告說，根據(jù)負(fù)載，速度可達(dá)約5M/S。他解釋說，在循環(huán)式直線導(dǎo)軌的滑架內(nèi)，滾珠沿著滾道移向滑道，然后到達(dá)曲線回珠區(qū)。這種內(nèi)通道引導(dǎo)鋼珠到達(dá)另一曲線回珠區(qū)并返回到滾道。在THK系統(tǒng)內(nèi)，各個(gè)滾珠都置于彈性材料的滾珠保持器或分離器內(nèi)。保持器使?jié)L珠保持均勻分布狀態(tài)通過承載區(qū)，回珠區(qū)和曲線區(qū)。這種安排避免了滾珠相互間的接觸，減小了磨擦，并提供了潤滑油槽。所有這些都有助于提高系統(tǒng)的速度。

按照同樣的方法，馬薩諸塞州BEDFORD的SCHNEEBERGER的MONORAILBM機(jī)床配有整體式滑架體，并帶有直接向里注塑成形的塑性循環(huán)通道。這就減小了零件的數(shù)量和滾珠循環(huán)中的變換次數(shù),從而使?jié)L珠移動(dòng)平穩(wěn)以達(dá)到高精度和高速度.此系統(tǒng)安裝在梯形的導(dǎo)軌上,這種形狀在剛性方面優(yōu)化了滑架橫截面。

ENSHU（遠(yuǎn)州）美國公司的PETERNAGEL評(píng)論說，“采用滾珠支承直線導(dǎo)軌，加速與減速都很快。多數(shù)機(jī)床都有較高的快移速度，但在短距離移動(dòng)時(shí)，走過的距離不足以達(dá)到預(yù)期速度。”具有低爬行性能的直線導(dǎo)軌能使機(jī)床在短距離內(nèi)迅速提高速度。“然而，不只是導(dǎo)軌，其它機(jī)床要素，象工作臺(tái)質(zhì)量，工件重量，伺服裝置尺寸和響應(yīng)能力，都對(duì)機(jī)床速度有影響。

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