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台湾上银直线导轨的种类
1.按运动形式~直线导轨、圆导轨。
2.按摩擦性质~滑动导轨、滚动导轨、静压导轨、气浮导轨。
3.按导轨材料~铸铁导轨、钢导轨、塑料导轨。
4.按工作性质~主运动导轨、进给运动导轨、调整运动导轨。
5.按受力情况~开式导轨、闭式导轨。
滑动导轨
滑动导轨是机床导轨中使用最广泛的类型,也是其他类型导轨的基础。
一、滑动导轨的结构
(一) 台湾上银直线导轨截形
1.直线滑动导轨
(1)矩形导轨
承载能力大,制造方便。
但磨损后不能自动补偿间隙。必须设置间隙调整装置。
(2)三角形导轨
具有自动补偿磨损的能力,故其导向性好,但制造较麻烦。
顶角一般为90度,小于90度可提高导向精度,110~120度时可提高承载能力。设计时两斜面的比压要基本相等。
(3)燕尾形导轨
结构紧凑,高度较小,常用于多层次移动部件中(如车床刀架)。但制造较麻烦。不能自动补偿间隙。必须有消除间隙装置。
(4)圆形导轨
制造方便。
但磨损后间隙调整困难,故常用于受轴向力为主的场合,如拉床、钻床的主轴和导向套组成的导轨副。
圆周运动导轨:用于圆工作台、转盘等旋转运动部件。
(1)平面圆环导轨
必须配有工作台心轴轴承,用得较多。
(2)锥形圆环导轨
能承受轴向和径向载荷,但制造较困难。
(3)V形圆环导轨
制造复杂。
不管是直线还是圆环导轨,还可分为凸形导轨副与凹形导轨副(按固定导轨的凹凸情况)。
凸形导轨副~不易积存切屑,但也不易存油,故常用于低速移动的场合。
凹形导轨副~能存油,润滑条件好,用于速度较大的场合,但必须有充分的防护措施。
导轨的组合
除圆柱导轨有时能单根使用外,导轨需两根(或两根以上)组合使用。
重型机床常采用双矩形导轨。
中、小型车床床身采用山形、矩形导轨组合。
要求导向精度高的,采用双三角形导轨组合。
要求结构紧凑,高度小,调整方便的采用燕尾导轨。
从制造工艺性来看,矩形、圆形导轨好,三角形、燕尾形差。
导轨的间隙调整:
矩形、燕尾形导轨必须具有间隙调整装置。
常用结构:1.压板 2.镶条
导轨结构尺寸的选择
导轨的跨距、导轨长度、导轨截面的宽度与厚度等尺寸的选择,设计时查阅《机床设计手册》。
提高导轨耐磨性的措施
1.合理选择材料及热处理
导轨副中,固定导轨的材料应较硬,运动导轨的材料应较软。
常用材料组合
铸铁——表面淬火铸铁
铸铁——淬硬钢
铸铁——贴塑铸铁
热处理:高频淬火,电接触淬火。
2.导轨的卸荷
载荷的传递
使载荷减小。
液压卸荷导轨,运动导轨面上开油腔(其面积比静压导轨小),压力油作用于油腔面,起到了卸荷作用。
此外还有速度卸荷等。
上银直线导轨
上银RG系列─滚柱式直线导轨
特征:RG系列以滚柱型滚动体取代了钢珠,为实现超高刚性与超重负荷能力而设计;透过滚动体与滑轨与滑块的线接触方式,让滚动体在承受高负荷时仅仅形成微量的弹性变形,更藉由45度的接触角度的设计,让整体线性滑轨达到四方向等高刚性、等高负荷能力的特性表现。透过超高刚性的实现,可大幅提升加工精度,达到高精度的诉求;由于超重负荷的特性,进而延长线性滑轨的使用寿命。
应用:自动化设备、重型搬运设备、CNC加工机、重切削加工机、CNC磨床、射出成型机、放电加工机 大型龙门机床、高刚性与重负荷需求的工作机械。
上银E2系列-自润式直线导轨
特征:节省成本,无需润滑管路系统与设备及减少油品成本。清洁环保,无油品外漏污染与强制润滑时油品外溅之虞,适合对清洁度要求较高的环境使用,具环保概念。 维护容易且长期使用:对正常使用者而言,在一般寿命内几乎不需任何维护工作。 使用安装灵活: 滑块任意摆向均能正常润滑,无安装方向限制。 拆装方便: 卡式油箱设计,可以在机台上轻易拆换,进一步延长寿命。 可选用相应的润滑油: 可拆换式油箱可依据线性滑轨使用环境的不同装填适当的润滑油。 特殊环境使用: 如粉尘环境、暴露在恶劣天气环境和用水环境等,配合滑块封入油脂﹝grease﹞使用可达到更佳的润滑效果。
应用:一般工具机产业机械: 塑料、印刷、造纸、纺织、食品、木工、电子机械: 半导体机械、机械手臂、X-Y平台、量测设备。
其它: 医疗设备、搬运输送机械、建筑设备。
上银EG系列─低组装式滚珠线性滑轨
特征:EG系列使用四列钢珠承受负荷设计,使其具备高刚性、高负荷的特性,同时具备四方向等负载特色、及自动调心的功能,可吸收安装面的装配误差,得到高精度的诉求。加上降低组合高度及缩短滑块长度,非常适合高速自动化产业机械及空间要求的小型设备使用。
应用:自动化装置、高速运输设备、精密量测仪器、半导体设备、木工机械。
上银HG系列─滚珠式直线导轨
特征:HG系列线性滑轨,为四列式单圆弧牙型接触线性滑轨,同时整合最佳化结构设计之重负荷精密线性滑轨,相较于其它之线性滑轨提升了负荷与刚性能力;具备四方向等负载特色、及自动调心的功能,可吸收安装面的装配误差,得到高精度的诉求。高速度、高负荷、高刚性与高精度化概念已成为未来全世界工业产品发展的趋势,HG系列线性滑轨,即为基于此理念开发之产品。
应用:机械加工中心、射出机、工具机、冲床、精密加工机、自动化装置、重型切削机床、运输设备、大理石切割机、量测仪器、磨床。
上银金属端盖直线导轨
特征:耐高温,其耐热温度150℃,瞬间温度200℃
应用:扩散炉、熔接机等半导体制造设备、热处理设备、真空用途﹝无塑料、橡胶等制品之气体释出。
上银MG系列─微小型直线导轨
特征:MGN 体积小、轻量化,特别适合小型化设备使用。 滑块、滑轨材质提供不锈钢及合金钢两种。不锈钢材质之线性滑轨,包含滑块、滑轨及其它金属配件如钢珠、保持器等,皆使用不锈钢材质,具备防锈的特性。 采用哥德型四点接触设计,可承受各方向负荷,具备刚性强,精度高等特性。 有钢珠保持器设计,在精度允许下具备互换性。 MGW﹝宽幅﹞ 加宽滑轨之设计大幅提升力矩负荷能力,可单轴使用。 哥德型四点接触设计,可承受各种方向之负荷并具有高刚性之特点。 滑块装有微小型保持钢丝,取下滑块钢珠也不会脱落。 滑轨、滑块及所有金属配件均采用不锈钢材质,具抗腐蚀之特性。
应用:半导体制造设备、印刷电路板IC组装设备、医疗设备、机器手臂、精密量测仪器、办公室自动化设备、其它小型直线滑动装置。
上银PG系列-精密定位直线导轨
特征:整合线性滑轨及编码器于一体,大幅增加空间效益。 兼具线性滑轨高刚性及磁性编码器高精度之优点。 内藏式尺身及感应读头,不易受外力破坏。 讯号感应属非接触性,产品寿命长。 可做长距离之量测 (磁性尺身部份可达30m)。 量测特性,不因含油、水、粉尘及切削屑之恶劣工作环境而改变;另对震动、噪音及高温之环境亦可胜任。 分辨率佳。 安装容易。
上银Q1系列─静音式直线导轨
特征:(1) 低噪音设计 利用同步联结器可使滚珠均匀等间隔的排列,滚珠与滚珠间的相互撞击金属声消失,尖锐的高频声音强度有效降低。总和的噪音强度与旧有系列比较在各个速度域有效降低约7.7分贝。 (2) 自润设计无须添油 专利的同步联结器在中间的间隔部设计有储油的空间,可供给钢珠在运行时润滑之需要,且在经过方向回转部时,能够将润滑油均匀的补充于储油空间内,继续均匀润滑钢珠,所以补充润滑油的频率可有效的减少。经过测试,在出厂前添加高性能的锂皂基油脂,在0.2倍的动额定负荷下,可持续使用超过2500公里而不产生疲劳破坏。所以在出厂时即添加高性能的润滑油脂,在一般正常使用下无需进行维护,即可确保其寿命年限。 (3) 提升运动平顺度 传统不具同步联结器之线性滑轨,开始运行时,负荷侧的钢珠会先运动,再推挤方向回转部与无负荷侧内的钢珠,造成连锁的来回碰撞,使得摩擦阻力变动起伏剧烈。而采用SynchMotion TM技术的Q1 Type线性滑轨由于具有同步联结器,将同一循环内的所有钢珠串联在一起,所以当滑块开始运动时,所有钢珠几乎同时启动,且钢珠间并无来回的碰撞,在保持一定的运动惯性下,摩擦阻力的变动幅度能有效的减少。 (4) 高速设计 同步联结器的间隔部设计可使滚珠与滚珠之间的相互摩擦消失,且HIWIN之专利设计使得滚珠与同步联结器之间为环形线接触,可减少两者间的接触面积,进而有效降低摩擦阻力,使得SynchMotion TM静音式线性滑轨具有卓越的高速性能。适用于高速、静音与低发尘需求的电子产业。