直线滚动导轨理论与实验研究现状

机床的切削运动过程中直线滚动导轨起着导向的作用,对进给系统的动静特性有显著的影响。因此,结合国内外研究现状,对该领域研究文献进行分析、归纳,并对滚动直线导轨目前国内外研究现状进行详尽的综述,为进一步进行滚动直线导轨的研究奠定基础。     

滚柱导轨副中滚柱接触特性分析

滚柱式滚动直线导轨副采用滚柱为滚动体,接触方式为线接触,因此与采用滚珠为滚动体的滚动直线导轨副相比,具有更高的承载性能及更高的刚性,大大提高了滚动直线导轨副的动静负载和刚性。滚柱式滚动直线导轨副具有高精度、高速度、低摩擦、低噪声、长时期免维护及国际标准尺寸（安装兼容性）等优良特性,主要结构如图1所示。导轨与滑块滚道之间添加滚柱为滚动体,当导轨与滑块作相对运动时,滚柱就沿着导轨上的经过淬硬和精密磨削加工而成的四条滚道滚动,通过改变滚柱直径,达到无间隙运动。     

环保型滚动导轨副

自 1973年滚动直线导轨副开始商品化以来 ,已广泛地应用在精密机械、自动化、各种动力传输、半导体、医疗和航天等产业。滚动直线导轨副是以滚珠作为导轨与滑块之间的动力传输接口 ,进行无限循环滚动之运动副。并将滑块约束在滑轨上 ,使得负载平台能沿滑轨以高速度、高精度作线性运动。高速化与环保化是滚动导轨副的发展方向。在高速化方面 ,由于滚动导轨副为进行无限循环滚动之运动副 ,在考量滚珠循环系统顺畅度的需求下 ,具有高加速性与承受 g力的特性。 1997年EMO展会中 ,直线电机搭配滚动导轨副的展示速度为 2 0 0m/min ,加速度为 4 .…     

我国滚动直线导轨副的发展及趋势

滚动直线导轨副作为精密直线导向运动部件，已经越来越多地被各种数控机械、自动化装备等所应用。作为滚动部件的一个重要组成部分，滚动直线导轨副不仅能很轻易地实现精密直线导向运动，还具有很强的承载能力和可调的刚性；同现有的滑动导轨相比，还具有诸多的优良特性：①动、静摩擦力之差很小，随动性极好，即驱动信号与机械动作滞后的时间间隔极短，有益于提高数控系统的响应速度和灵敏度；②滚动直线导轨副是在滑块与导轨之间放入适当的钢球，使滑块与导轨之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，大大降低二者之间的运动摩擦阻力；③刚性可调，能实现无间隙运动，提高机械系统的运动刚度；④具有误差均化效应，大大降低基础件的制造成本；⑤已经实现了标准化，简化了机械结构的设计和制造，大大方便了整个装备的安装及维护。     

滚动导轨副成形磨削加工技术

滚动导轨副作为一种精密直线导向部件,由于其大承载、高精度、高速度、低磨损、可靠性及标准化等优良特性,已经越来越多地被数控机械、自动化生产线等领域应用和关注。滚动导轨副的关键零件由滚动导轨、     

滚动直线导轨副静刚度模型的研究

根据滚动直线导轨副的承载特性和结构特点,利用理论力学、弹性力学及其赫兹接触理论等有关方面的知识,对整个滚动直线导轨副的力学性能进行了分析,最终推导出滚动直线导轨副的静刚度力学模型.所得出的刚度模型对提高导轨副刚度、寿命以及结构改进等具有指导意义.     

非接触式滚动直线导轨精度测量装置

非接触式滚动直线导轨精度测量装置主要用于滚动直线导轨运动精度(平直度)的检测,同时也可以测量导轨沟槽到导轨底面的距离。对滚动直线导轨要测量的精度项目以及其传统的测量方法作了简单介绍,对新的非接触式动态测量装置的结构原理、测量方法以及实现这一测量方法的机台作了详细说明,最后还在技术特点方面对新旧两种方法作了比较。     

滚动直线导轨副运动精度测控系统设计

滚动直线导轨副的运动精度是其一项重要性能指标。通过研究滚动直线导轨副运动精度的测量原理和关键测量技术,对整个测控系统的机械结构、硬件配置、测量软件进行了设计。该测控系统以研华的运动控制卡为控制核心,搭建了滚动直线导轨副运动精度测控试验台,并对搭建的测控试验台进行了硬件调试及软件设计开发。以JSA-LG35滚动导轨副为对象进行了运动精度测量,结果表明,该导轨副运动精度测控系统运行稳定,测量性能可靠,为直线导轨副的精度检测提供测试平台。     

带滚珠丝杠副的直线导轨结合部动态刚度特性

借助弹性力学中的赫兹接触理论,分析计算直线滚动导轨的线刚度、滚珠丝杠副和角接触球轴承的轴向刚度,建立带滚珠丝杠副的机床直线导轨结合部的动力学特性理论模型,开发了计算软件;以一款立式加工中心为研究对象,分析计算带滚珠丝杠副直线导轨结合部动态刚度,着重讨论工作载荷对结合部动态刚度的影响规律,基于有限元法分析含结合部动态参数的加工中心整机动态特性。研究结果不仅突破了目前机床直线导轨结合部刚度模型不考虑滚珠丝杠副之缺陷,而且与传统的参数识别法和有限元法相比,具有物理概念清晰、计算过程简单等特点。     

滚动直线导轨副的安装技术研究

直线滚动导轨作为一种功能部件,由于它具有许多独特的性能,因而在各种机械设备中尤其在机床中得到了广泛的应用。滚动直线导轨副的安装种类很多,几乎能满足任何结构的需要,滚动直线导轨副在选用时通常为两根,每根导轨上使用的滑块为两块,导轨装在机床床身上,而滑块固定在工作台上。     

滚动直线导轨副的应用技术

滚动直线导轨副作为一种精密直线导向部件,具有大承载、高精度、高速度、低摩擦、低噪声、长时期免维护和国际标准尺寸（安装兼容性）等优良特性,已广泛应用于数控龙门铣、数控落地镗、大型五面加工中心等高精尖、大型专用设备。下面简单介绍滚动直线导轨副的使用情况。     

滚动直线导轨表面处理及其锈蚀试验研究

为分析滚动直线导轨在腐蚀工况环境中的锈蚀特性和规律,对滚动直线导轨进行加速锈蚀试验,利用SEM和EDS分析表征其锈蚀特性;并利用镀锌、镀铬、磷化和PMC (PTFE+MoS_2+石墨)对滚动直线导轨进行表面处理,将未表面处理的导轨与该4种表面处理后的直线导轨进行中性盐雾试验,通过失重法分析滚动直线导轨的锈蚀速率。结果表明:滚动直线导轨锈蚀过程中依次出现了白斑、灰斑、黑斑和红锈,锈蚀产物由最初的β-FeOOH和γ-FeOOH,最终转变为Fe_2O_3;不同表面特征的滚动直线导轨锈蚀曲线遵循指数函数规律,锈蚀速率由大到小依次是未处理、磷化、镀锌、PMC、镀铬;表面处理后的滚动直线导轨在滚道处更易于首先被腐蚀介质侵蚀,因此导轨滚道的表面处理和防护尤为重要。     

基于滚动直线导轨动态特性分析与有限元仿真

通过对滚动直线导轨的受力分析,并基于赫兹接触理论,建立了滚动直线导轨的动力学模型,并考虑了刚度的非线性;对导轨进行了Ansys有限元分析,求出其模态振型和固有频率,并研究了不同固定方式对其动态特性的影响,得到了一些有用的结论,给工程实际提供了一定的参考.     

基于等刚度的滚动直线导轨副过渡曲线设计

滚动直线导轨副作为高精度导向进给机构，其振动的控制一直是研究的重点。通常采用增加滚动直线导轨副预载荷的方法，来改善滚动直线导轨副的减振性能．提高其刚度。然而实践表明，这种方法不但会降低整个导轨副的工作寿命，且减振效果并不佳。基于滚珠在循环过程中垂直刚度和倾斜刚度各自相等的假设情况下，提出了改善滚动直线导轨副减振性能的过渡曲线设计。利用降低滚珠进出承载区振动的基本条件，构建起设计滑块体两端部过渡曲线的数学解析模型，利用最小二乘法根据各控制点拟合出导轨副的过渡曲线。并通过试验验证了该设计方法减振效果的有效性。     

直线滚动导轨反向器回珠曲线曲率半径的优化设计

直线滚动导轨中钢球的运动是很复杂的,一般情况下,滚动体绕自身轴线转动,同时又绕反向器沟道轴线公转.在滚动的同时,滚动体沿滚道还伴随有一定的滑动.通常直线滚动导轨中钢球的运动是三维的,若接触角不等于零.钢球会有绕垂直于接触面的滑动,成为自旋滑动.高速运转时,钢球还可能有因陀螺力矩而产生的运动.直线滚动导轨的结构参数,工作条件,润滑状况以及制造精度都会影响其内部的运动学关系.综合考虑结构参数以及润滑状况对直线滚动导轨运动的影响,对反向器的回珠曲线进行多目标函数的优化设计,使得钢球能从受载区向非受载区平稳过渡.     

结构参数对滚动直线导轨副的影响研究

建立滚动直线导轨副有限元模型,通过时域分析分别研究导轨副中滚珠材料、导轨材料、滑块材料、滚珠数目、滑块肋板厚度对滚动直线导轨副应力的影响。结果表明,为使滚动直线导轨副变形和应力达到最小,应该选择最优的材料参数,最优的滚珠数目以及选择最优的肋板厚度。本研究可为滚动直线导轨副的结构优化设计提供一定的理论参考,有利于设计效率的提高。     

多棱铣床用滚动直线导轨副安装技术分析

介绍了多棱铣床用导轨的安装以及滚动直线导轨副安装螺栓联接的强度计算,提高滚动直线导轨副安装螺栓联接强度的措施,研究了机床用导轨的拼接,为滚动直线导轨副的制造及使用安装提供了依据.     

机床用滚动直线导轨副安装技术分析

文章在阐述了机床用导轨的安装以及滚动直线导轨副安装螺栓联接的强度计算过程的基础上,分析说明了导轨上安装联接螺栓疲劳强度设计,提出了提高滚动直线导轨副安装螺栓联接强度的措施,研究了机床用导轨的拼接,为滚动直线导轨副的制造及使用安装提供了依据.     

直线滚动导轨副的装配夹具

直线滚动导轨副（以下称直线导轨副）是数控机床上直线快速运动的关键部件（图1）。直线导轨副是由一根长导轨轴和滑块座构成,滑块座的块数需要根据实际情况而定,滑块座内有四组滚珠钢球,1与2,3与4,5与6,7与8各为一组。其中承受载荷滚珠为2、3、6、7,非承受载荷滚珠为1、4、5、8。随着滑块座（或导轨轴）的移动。滚珠就周而复始地进行滚动运动。作为一个生产直线导轨副的专业化厂家,我们从工艺技术上和加工中积极采取措施,努力提高产品质量。在装配钢球过程中也采取措施。当滑块座加工完毕安装返向器后,行业内大部分厂家采用手工塞钢球,效率不仅很低,而且装入钢球数目很难控制。为此,我们大胆探索,终于制造出既能满足装配要求,又能提高工效的一套装配夹具。     

滚动直线导轨副动态特性的试验研究

通过滚动直线导轨副动态特性的试验 ,结合理论分析 ,发现随着滑块数目、跨距的增加和阻尼的加大 ,工作台系统的共振频率将增大。此外对滚动直线导轨副动态特性进行了深入的研究 ,其结论对实际生产有指导作用。