滚动直线导轨副,滚珠丝杠的现状及技术动向

 随着我国改革开放的不断深入以及加入世贸组织，我国已经名副其实地成为了世界制造工厂。制造业已经发展成为一个支柱产业，由此中国也成为了世界上最大的机床消费国，由于汽车工业的发展以及对生产效率和产品品质的要求逐步提高，对机床的速度和效率都提出了新的更高的要求。目前机床的数控化率发展很快。提高数控机床功能零部件的性能和质量已经成为中国机床工业发展的当务之急。
    为实现其高性能，中国生产的机床在驱动上使用高精度滚珠丝杠的比率有了很大的提高。目前机床采用的滚珠丝杠，有价格较低的国产的，也有精度较高的日本和欧洲等进口产品。使用进口产品往往是在那些对加工速度、精度、寿命及稳定性方面有较高要求的机床。
    随着机床速度的提高，导轨的使用也由滑动向滚动转化。在中国，由于机床速度较低及制造成本上的原因，滑动导轨的使用还占大多数，但使用滚珠导轨和滚柱导轨的机床数量在急速上升。由于滚动导轨具有高速、长寿命、可加预压、安装方便等方面的优点，随着对机床性能及数控化要求的提高，滚动导轨使用比率的提高是必然的趋势。
    要提高机床的生产效率，就要提高机床的速度。由此，对高速滚珠丝杠和直线导轨的需求也会有快速的增加。为此开发了高速静音滚珠丝杠和高负荷滚子直线导轨，为发展高性能机床提供有力的支持。
新型滚动直线导轨副的多样化
1. 高速、高加减速滚动直线导轨副的开发
    近年来数控机床、机器人、电子机械装置等各种机械的进给速度的高速化发展很快，已经提高了2～3倍，而这些机械中使用的滚动直线导轨副的高速要求更高。滚动直线导轨副实现高速、高加减速的基本要求：①滚动体之间不接触；②润滑性能提高，并有长期维持特性；③整列滚动体光滑运动；④冲击力小的循环机构。
基于以上要求，日本THK公司开发了SSR导轨副，它采用了以下技术：
（1）导轨副中采用了滚动体保持器，使滚动体均匀地排列，平稳地进行循环运动。这使得SSR导轨副具有噪声低、免维修、寿命长等特点，并且可进行300m/min的超高速直线运动。该导轨副实现了100m/min运动速度下噪声小于50dB，摩擦波动幅度减少到以往产品的1/5。另外，通过了一次加油脂2ml，运行2800km的无负载试验。
（2）自润滑免维护装置。为了使滚动部件能长期稳定工作且保持其机能，润滑和免维护要求是十分重要的，为此，日本NSK公司开发了滚动直线导轨副使用的含有润滑油的树脂材料“固形油”的“KI系列润滑装置”，装置中的密封件含有重量比为70％的润滑油，润滑油慢慢地溢出而维持长期润滑能力。
2. 滚柱式滚动直线导轨副的发展动向
滚柱式滚动直线导轨副有寿命长、刚性高和噪声小等主要特点。它分为O型和X型两大类，X型为德国INA公司开发的新产品。
    滚柱式滚动直线导轨副的发展动向主要是润滑问题。定期注油是必要的，然而装置复杂，成本高。为此，日本Memuson公司独立开发了毛细管状的润滑体安装在滑块体内，可以实现5年或2万km的行程而不需维护。而日本THK公司研制的QZ润滑器包含具有纤维网及密封件的油池，也使导轨副的润滑达到长期免维护的技术要求。
3. 带磁栅测量系统的滚动直线导轨副
Schneeberger公司开发了名为“monorail”的滚动直线导轨副，它把直线运动的导向功能与磁栅—数显的位移检测功能合二为一。磁化钢带粘贴在导轨的侧面，而拾取信号的磁头则与导轨副的滑块固定并与之同步运动。磁栅测量系统的最小分辨率为0.001，精度为0.005，最高移动速度为3m/min。导轨最长可以达3000mm，每50mm设一个参考点。“Monorail”滚动直线导轨副具有以下特点：①结构紧凑，易于安装，占用空间小；②由于测量系统装在导轨体内，显著地减小了误差，提高长度测量的准确性；③把磁栅密封在导轨体内，从而增加了测量系统的抗干扰能力。
4. 微型导轨副的开发
针对医疗、半导体制造及计量装置，THK公司开发了导轨宽度分别为1mm、2mm、4mm等3个型号（长度100mm）标准产品，具有以下特点：
①超小型：LM导轨副系列中断面尺寸最小的、可靠性高的超微型产品。它满足设备重量轻、省空间的要求；②低滚动阻力；③能承受所有方向的载荷；④出色的耐腐蚀性：LM导轨及滚珠均使用马氏体不锈钢，耐腐蚀性出色，最适合使用于医疗器械及清洁车间中。
更加个性化的的研发
1.高精度化技术的发展
（1）“过渡曲线”的优化设计。
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