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工業(yè)技術(shù)
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直線(xiàn)導軌作用及工作原理
[2017-10-18]

滑塊是在模具的開(kāi)模動(dòng)作中能夠按垂直于開(kāi)合模方向或與開(kāi)合模方向成一定角度滑動(dòng)的模具組件。 當產(chǎn)品結構使得模具在不采用滑塊不能正常脫模的情況下就得使用滑塊了。 材料本身具備適當的硬度,耐磨性,足夠承受運動(dòng)的摩擦?;瑝K上的型腔部分或型芯部分硬度要與模腔模芯其它部分同一級別。

定義:直線(xiàn)導軌又稱(chēng)線(xiàn)軌、滑軌、線(xiàn)性導軌、線(xiàn)性滑軌,用于直線(xiàn)往復運動(dòng)場(chǎng)合,且可以承擔一定的扭矩,可在高負載的情況下實(shí)現高精度的直線(xiàn)運動(dòng)。在大陸稱(chēng)直線(xiàn)導軌,臺灣一般稱(chēng)線(xiàn)性導軌,線(xiàn)性滑軌。


分類(lèi):分為方形滾珠直線(xiàn)導軌,雙軸芯滾輪直線(xiàn)導軌,單軸芯直線(xiàn)導軌。

作用:直線(xiàn)導軌運動(dòng)的作用是用來(lái)支撐和引導運動(dòng)部件,按給定的方向做往復直線(xiàn)運動(dòng)。依按摩擦性質(zhì)而定,直線(xiàn)運動(dòng)導軌可以分為滑動(dòng)摩擦導軌、滾動(dòng)摩擦導軌、彈性摩擦導軌、流體摩擦導軌等種類(lèi)。 直線(xiàn)軸承主要用在自動(dòng)化機械上比較多,像德國進(jìn)口的機床,折彎機,激光焊接機等等,當然直線(xiàn)軸承和直線(xiàn)軸是配套用的。像直線(xiàn)導軌主要是用在精度要求比較高的機械結構上,直線(xiàn)導軌的移動(dòng)元件和固定元件之間不用中間介質(zhì),而用滾動(dòng)鋼球。


自動(dòng)調心能力:

來(lái)自圓弧溝槽的DF(45-°45)°組合,在安裝的時(shí)候,即由鋼珠的彈性變形及接觸點(diǎn)的轉移,即使安裝面多少有些偏差,也能被線(xiàn)軌滑塊內部吸收,產(chǎn)生自動(dòng)調心能力之效果而而得到高精度穩定的平滑運動(dòng)。

具有互換性

由于對生產(chǎn)制造精度嚴格管控,直線(xiàn)導軌尺寸能維持在一定的水準內,且滑塊有保持器的設計以防止鋼珠脫落,因此部份系列精度具可互換性,客戶(hù)可依需要訂購導軌或滑塊,亦可分開(kāi)儲存導軌及滑塊,以減少儲存空間。

所有方向皆具有高剛性

運用四列式圓弧溝槽,配合四列鋼珠等45度之接觸角度,讓鋼珠達到理想的兩點(diǎn)接觸構造,能承受來(lái)自上下和左右方向的負荷;在必要時(shí)更可施加預壓以提高剛性。

工作原理:

可以理解為是一種滾動(dòng)導引,是由鋼珠在滑塊跟導軌之間無(wú)限滾動(dòng)循環(huán), 從而使負載平臺沿著(zhù)導軌輕易的高精度線(xiàn)性運動(dòng),并將摩擦系數降至平常傳統滑動(dòng)導引的五十分之一,能輕易地達到很高的定位精度?;瑝K跟導軌間末制單元設計,使線(xiàn)形導軌同時(shí)承受上下左右等各方向的負荷,專(zhuān)利的回流系統及精簡(jiǎn)化的結構設計讓HIWIN的線(xiàn)性導軌有更平順且低噪音的運動(dòng)。

滑塊-使運動(dòng)由曲線(xiàn)轉變?yōu)橹本€(xiàn)。新的導軌系統使機床可獲得快速進(jìn)給速度,在主軸轉速相同的情況下,快速進(jìn)給是直線(xiàn)導軌的特點(diǎn)。直線(xiàn)導軌與平面導軌一樣,有兩個(gè)基本元件;一個(gè)作為導向的為固定元件,另一個(gè)是移動(dòng)元件。由于直線(xiàn)導軌是標準部件,對機床制造廠(chǎng)來(lái)說(shuō).唯一要做的只是加工一個(gè)安裝導軌的平面和校調導軌的平行度。當然,為了保證機床的精度,床身或立柱少量的刮研是必不可少的,在多數情況下,安裝是比較簡(jiǎn)單的。作為導向的導軌為淬硬鋼,經(jīng)精磨后置于安裝平面上。與平面導軌比較,直線(xiàn)導軌橫截面的幾何形狀,比平面導軌復雜,復雜的原因是因為導軌上需要加工出溝槽,以利于滑動(dòng)元件的移動(dòng),溝槽的形狀和數量,取決于機床要完成的功能。例如:一個(gè)既承受直線(xiàn)作用力,又承受顛覆力矩的導軌系統,與僅承受直線(xiàn)作用力的導軌相比.設計上有很大的不同。

直線(xiàn)導軌系統的固定元件(導軌)的基本功能如同軸承環(huán),安裝鋼球的支架,形狀為“v”字形。支架包裹著(zhù)導軌的頂部和兩側面。為了支撐機床的工作部件,一套直線(xiàn)導軌至少有四個(gè)支架。用于支撐大型的工作部件,支架的數量可以多于四個(gè)。

機床的工作部件移動(dòng)時(shí),鋼球就在支架溝槽中循環(huán)流動(dòng),把支架的磨損量分攤到各個(gè)鋼球上,從而延長(cháng)直線(xiàn)導軌的使用壽命。為了消除支架與導軌之間的間隙,預加負載能提高導軌系統的穩定性,預加負荷的獲得.是在導軌和支架之間安裝超尺寸的鋼球。鋼球直徑公差為±20微米,以0.5微米為增量,將鋼球篩選分類(lèi),分別裝到導軌上,預加負載的大小,取決于作用在鋼球上的作用力。假如作用在鋼球上的作用力過(guò)大,經(jīng)受預加負荷時(shí)間過(guò)長(cháng),導致支架運動(dòng)阻力增強,就會(huì )出現平衡作用問(wèn)題;為了提高系統的靈敏度,減少運動(dòng)阻力,相應地要減少預加負荷,而為了提高運動(dòng)精度和精度的保持性,要求有足夠的預加負數,這是矛盾的兩方面。

工作時(shí)間過(guò)長(cháng),鋼球開(kāi)始磨損,作用在鋼球上的預加負載開(kāi)始減弱,導致機床工作部件運動(dòng)精度的降低。如果要保持初始精度,必須更換導軌支架,甚至更換導軌。如果導軌系統已有預加負載作用。系統精度已喪失,唯一的方法是更換滾動(dòng)元件。

導軌系統的設計,力求固定元件和移動(dòng)元件之間有最大的接觸面積,這不但能提高系統的承載能力,而且系統能承受間歇切削或重力切削產(chǎn)生的沖擊力,把作用力廣泛擴散,擴大承受力的面積。為了實(shí)現這一點(diǎn),導軌系統的溝槽形狀有多種多樣,具有代表性的有兩種,一種稱(chēng)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)論哪一種結構形式,目的只有一個(gè),力求更多的滾動(dòng)鋼球半徑與導軌接觸(固定元件)。決定系統性能特點(diǎn)的因素是:滾動(dòng)元件怎樣與導軌接觸,這是問(wèn)題的關(guān)鍵。

應用領(lǐng)域:

1、直線(xiàn)導軌主要用在自動(dòng)化機械上比較多,像德國進(jìn)口的機床,紙碗機,激光焊接機等等,當然直線(xiàn)導軌和直線(xiàn)軸是配套用的。

2、直線(xiàn)導軌主要是用在精度要求比較高的機械結構上,直線(xiàn)導軌的移動(dòng)元件和固定元件之間不用中間介質(zhì),而用滾動(dòng)鋼球。因為滾動(dòng)鋼球適應于高速運動(dòng)、摩擦系數小、靈敏度高,滿(mǎn)足運動(dòng)部件的工作要求,如機床的刀架,拖板等。如果作用在鋼球上的作用力太大,鋼球經(jīng)受預加負荷時(shí)間過(guò)長(cháng),導致支架運動(dòng)阻力增大。

使用注意:

直線(xiàn)導軌屬于精密零件,因而在使用時(shí)要求有相當地慎重態(tài)度,即便是使用了高性能的直線(xiàn)導軌,如果使用不當,也不能達到預期的性能效果,而且容易使直線(xiàn)導軌損壞。所以,使用直線(xiàn)導軌應注意以下事項:

防止銹蝕

直接用手拿取直線(xiàn)導軌時(shí),要充分洗去手上的汗液,并涂以?xún)?yōu)質(zhì)礦物油后再進(jìn)行操作,在雨季和夏季尤其要注意防銹。

保持環(huán)境清潔

保持直線(xiàn)導軌及其周?chē)h(huán)境的清潔即使是肉眼看不見(jiàn)的微小灰塵進(jìn)入導軌,也會(huì )增加導軌的磨損,振動(dòng)和噪聲。

安裝要認真仔細

直線(xiàn)導軌在使用安裝時(shí)要認真仔細,不允許強力沖壓,不允許用錘直接敲擊導軌,不允許通過(guò)滾動(dòng)體傳遞壓力。

安裝工具要合適

直線(xiàn)導軌使用合適、準確的安裝工具盡量使用專(zhuān)用工具,極力避免使用布類(lèi)和短纖維之類(lèi)的東西。


清潔導軌:

導軌、直線(xiàn)軸作為設備的核心部件之一,它的功用是起導向和支承作用。為了保證機器有較高的加工精度,要求其導軌、直線(xiàn)具有較高的導向精度和良好的運動(dòng)平穩性。設備在運行過(guò)程中,由于被加工件在加工中會(huì )產(chǎn)生大量的腐蝕性粉塵和煙霧,基這些煙霧和粉塵長(cháng)期大量沉積于導軌、直線(xiàn)軸表面,對設備的加工精度有很大影響,并且會(huì )在導軌直線(xiàn)軸表面形成蝕點(diǎn),縮短設備使用壽命。為了讓機器正常穩定工作,確保產(chǎn)品的加工質(zhì)量,要認真做好導軌、直線(xiàn)軸的日常維護。 注意:清潔導軌請準備——干棉布、潤滑油。雕刻機的導軌分為直線(xiàn)導軌、滾輪導軌。 直線(xiàn)導軌的清潔:首先把激光頭移動(dòng)到最右側(或左側),找到直線(xiàn)導軌,用干棉布擦拭直到光亮無(wú)塵,再加上少許潤滑油(可采用縫紉機油,切勿使用機油),將激光頭左右慢慢推動(dòng)幾次,讓潤滑油均勻分布即可。 滾輪導軌的清潔:把橫梁移動(dòng)到內側,打開(kāi)機器兩側端蓋,找到導軌,用干棉布把兩側導軌與滾輪接觸的地方擦拭干凈,再移動(dòng)橫梁,把剩余地方清潔干凈。

發(fā)展概況:

中國經(jīng)濟持續快速的增長(cháng),為直線(xiàn)導軌產(chǎn)品提供了巨大的市場(chǎng)空間,中國市場(chǎng)強烈的誘惑力,使得世界都把目光聚焦于中國市場(chǎng),在改革開(kāi)放短短的幾十年,中國直線(xiàn)導軌制造業(yè)所形成的龐大生產(chǎn)能力讓世界刮目相看。隨著(zhù)中國電力工業(yè)、數據通信業(yè)、城市軌道交通業(yè)、汽車(chē)業(yè)以及造船等行業(yè)規模的不斷擴大,對直線(xiàn)導軌的需求也將迅速增長(cháng),未來(lái)直線(xiàn)導軌行業(yè)還有巨大的發(fā)展潛力。

工業(yè)工藝裝備

模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備,隨著(zhù)塑料工業(yè)的迅速發(fā)展,以及塑料制品在航空、航天、電子、機械、船舶和汽車(chē)等工業(yè)部門(mén)的推廣應用,產(chǎn)品對模具的要求也越來(lái)越高,傳統的模具設計方法已無(wú)法適應當今的要求. 與傳統的模具設計相比,計算機輔助工程(CAE)技術(shù)無(wú)論是在提高生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量方面,還是在降低成本、減輕勞動(dòng)強度方面,都具有極大的優(yōu)越性。


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