直線導(dǎo)軌的工作原理之三

        工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，鋼球開始磨損，作用在鋼球上的預(yù)加負(fù)載開始減弱，導(dǎo)致機(jī)床工作部件運(yùn)動(dòng)精度的降低。如果要保持初始精度，必須更換導(dǎo)軌支架，甚至更換導(dǎo)軌。如果導(dǎo)軌系統(tǒng)已有預(yù)加負(fù)載作用。系統(tǒng)精度已喪失，唯一的方法是更換滾動(dòng)元件。導(dǎo)軌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，力求固定元件和移動(dòng)元件之間有最大的接觸面積，這不但能提高系統(tǒng)的承載能力，而且系統(tǒng)能承受間歇切削或重力切削產(chǎn)生的沖擊力，把作用力廣泛擴(kuò)散，擴(kuò)大承受力的面積。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，導(dǎo)軌系統(tǒng)的溝槽形狀有多種多樣，具有代表性的有兩種，一種稱為哥特式(尖拱式)，形狀是半圓的延伸，接觸點(diǎn)為頂點(diǎn)；另一種為圓弧形，同樣能起相同的作用。無(wú)論哪一種結(jié)構(gòu)形式，目的只有一個(gè)，力求更多的滾動(dòng)鋼球半徑與導(dǎo)軌接觸(固定元件)。決定系統(tǒng)性能特點(diǎn)的因素是：滾動(dòng)元件怎樣與導(dǎo)軌接觸，這是問(wèn)題的關(guān)鍵。

使用直線導(dǎo)軌提高數(shù)控機(jī)床可靠性

直線導(dǎo)軌的使用提高機(jī)床的可靠性分析：

1. 通過(guò)工藝試驗(yàn)論證產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的可行性

我公司設(shè)計(jì)制造的多工位數(shù)控組合機(jī)床是一臺(tái)用于深小孔加工的專用機(jī)床。在深入了解用戶需求的基礎(chǔ)上，首先對(duì)用戶需求涉及的關(guān)鍵技術(shù)——“深小孔加工工藝”進(jìn)行了工藝試驗(yàn)，通過(guò)工藝試驗(yàn)論證產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的可行性，保證設(shè)計(jì)的產(chǎn)品能滿足用戶需求。

2. 采用技術(shù)成熟的模塊化部件

多工位數(shù)控組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用我公司經(jīng)大量生產(chǎn)驗(yàn)證的模塊化部件，如采用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的數(shù)控滑臺(tái)、小型鉆孔動(dòng)力頭、高精度數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)等。

3. 總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)對(duì)以往生產(chǎn)組合機(jī)床和售后服務(wù)反饋的質(zhì)量信息進(jìn)行分析，對(duì)如機(jī)床的防護(hù)、布線及外觀等問(wèn)題提出改進(jìn)要求。

4. 選用高質(zhì)量控制系統(tǒng)和零部件

機(jī)床選用高性能、高可靠性的數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、配套功能部件、電器元件、檢測(cè)元件，以保證機(jī)床可靠性。

機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)選用日本FANUC公司的POWERMATE-D運(yùn)動(dòng)控制器，它具有兩軸控制功能，還可控制一個(gè)模擬/數(shù)字主軸，兩個(gè)伺服軸可配置在一個(gè)通道中，亦可分別配置在兩個(gè)通道中。

系統(tǒng)具有集成的PLC，通過(guò)FANUCI/OLINK串行數(shù)據(jù)傳輸總線可將多達(dá)16個(gè)POWERMATE-D運(yùn)動(dòng)控制器連接在一起。多個(gè)運(yùn)動(dòng)控制器可共享一個(gè)CRT/MDI顯示器。這些特性使采用該運(yùn)動(dòng)控制器組成的集散式控制系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性，尤其適用于具有不同工位數(shù)的各種多工位數(shù)控組合機(jī)床。

直線導(dǎo)軌的現(xiàn)狀及技術(shù)動(dòng)向

20多年來(lái)，NSK主要致力于開發(fā)直線導(dǎo)軌。從2003年開始生產(chǎn)銷售直線滾子導(dǎo)軌RA系列產(chǎn)品(圖3 )，其產(chǎn)品在負(fù)荷、剛性、運(yùn)動(dòng)性能等方面都優(yōu)于目前其他生產(chǎn)商的同類產(chǎn)品。

在剛性方面，由于采用了FEN解析技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得其內(nèi)部變形達(dá)到最小，對(duì)于滑塊來(lái)講，其開口部的變形就小，從而確保了其達(dá)到最優(yōu)化的剛性。

最近幾年，中國(guó)的汽車行業(yè)發(fā)展勢(shì)頭迅猛。到2010年，中國(guó)國(guó)內(nèi)的汽車年產(chǎn)量預(yù)計(jì)可達(dá)1000萬(wàn)臺(tái)之多。汽車行業(yè)的發(fā)展又帶動(dòng)了其他行業(yè)的發(fā)展，其中注塑機(jī)的需求亦大幅度得到增長(zhǎng)。注塑機(jī)的需求，不但在汽車行業(yè)，在中國(guó)作為支柱產(chǎn)業(yè)的IT、半導(dǎo)體行業(yè)亦有大量的需求，并且對(duì)其產(chǎn)品提出了高精度、高性能、高效率的要求。注塑機(jī)專用絲杠――HTF系列就是應(yīng)這種需求發(fā)展起來(lái)的。

目前，在中國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的注塑機(jī)基本上是液壓式的。最近幾年，電動(dòng)式注塑機(jī)在日本得到了急速的發(fā)展。電動(dòng)式注塑機(jī)與液壓式注塑機(jī)在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別在于驅(qū)動(dòng)方式，電動(dòng)式注塑機(jī)不是以液壓來(lái)驅(qū)動(dòng)而是以伺服電機(jī)、滾珠絲杠來(lái)驅(qū)動(dòng)的。到目前為止，在日本國(guó)內(nèi)，電動(dòng)式注塑機(jī)已占到注塑機(jī)總量的75%。根據(jù)本公司的調(diào)查資料，電動(dòng)式對(duì)于液壓式的比率在逐年增加，電動(dòng)式注塑機(jī)最大已做到了1000t。