1.1.1 直线导轨类型
直线导轨用于使机械和技术系统实现精确的直线运动。 根据类型不同,它们能够将横向于运动方向的力和力矩从滑座传递到机床底座, 而系统不会产生明显的挠曲变形。
图 1.1 - 直线导轨分类
滚动导轨还可根据导轨内滚动元件的运动方式进一步细分为 具有循环单元和不具有循环单元的滚动导轨。
对于不具有滚动元件循环单元的导轨,行程受限于导向元件的长度。 具有滚动元件循环单元的导轨(包括 SCHNEEBERGER 成型轨导轨) 能够实现无限行程。
SCHNEEBERGER 成型轨导轨是结构紧凑、即装即用的直线导轨系统, 其结构由成型轨导轨和带有密封式滚动元件循环单元的滚动元件滑座组成。
图 1.3 - SCHNEEBERGER 成型轨导轨产品系列
1.1.2 SCHNEEBERGER MONORAIL 导轨的特性与优势
由于竞争日益激烈,产品需要以更具成本效益的价格生产, 并达到更高的质量标准。这对生产设备及其元件提出了严格的要求, 而 SCHNEEBERGER MONORAIL 导轨能够高度满足这些要求。
主要优势
承载能力和刚度
基于设计原理,尽管结构紧凑,SCHNEEBERGER MONORAIL 导轨 仍能承受来自各个方向的高负载力和力矩。为此,需要分别考虑 承载能力和刚度。
与钢球导轨相比,由于滚动元件与轨道之间的接触面积较大, 滚子导轨具有更高的承载能力和刚度,因此能够承受更高的负载力和力矩。
持续精度
使用 SCHNEEBERGER MONORAIL 导轨时,滚动元件在轨道上滚动 几乎不产生滑动。因此,磨损极小,这也得益于所有元件 采用完全标准化的材料和硬化方法。
保持持续精度的先决条件
- 充分润滑
- 采取适当措施保护导轨免受磨粒侵入
- 确保不超载
- 防止化学品侵蚀
零齿隙
SCHNEEBERGER MONORAIL 导轨经过预紧处理,确保成型轨导轨 在承受负载时也不会产生齿隙。这意味著滚动元件不会从轨道上抬起, 确保精确且可重复的定位。
动态特性
现代 SCHNEEBERGER MONORAIL 导轨非常适合高动态应用, 在这方面明显优于滑动导轨。原则上,与滑动摩擦相比, 滚动摩擦可实现更高的速度和加速度。
运动顺畅
除了密封摩擦外,SCHNEEBERGER MONORAIL 导轨需要克服 滚动元件的滚动摩擦。与滑动导轨相比,它们所需的 启动推力明显较低。
图 1.4 - 不同导轨类型的摩擦力比较
速度 v 相对于摩擦力 FR 的关系图:
FR = 摩擦力,v = 速度
成本效益
SCHNEEBERGER MONORAIL 导轨是标准机械元件,其结构形式、 主要尺寸和规格均已标准化。这保证了不同制造商系统的 互换性,也确保了标准化元件的可用性。
由于导轨作为完整单元螺栓连接到机床底座上,安装和调整的 成本开销极小。与滑动导轨相比,机床底座的配置也较为简单, 从而降低了制造成本。
将附加功能整合到导轨中提供了另一个提高成本效益的潜力领域, 例如 SCHNEEBERGER 产品所提供的 BZ 整合式齿条驱动或 AMS 整合式量测系统。
环境永续性
SCHNEEBERGER MONORAIL 导轨的滑座采用刮片器完全密封, 滚动元件循环单元内设有作为润滑剂储存库的空腔。 因此,润滑剂消耗量极小,有助于环境永续性。