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直线导轨制造精度 & 安装精度

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直线导轨的制造精度和安装精度,决定了直线运动系统的运动精度。不用的应用,具有不同的最终运动精度要求。
 
一:滚珠直线导轨
就精度来说, 所有机械设备中, 工作母机—机床的等级是最高的;比方说要生产七级精度的齿轮,你的磨齿机(机床)就必须高于齿轮一个精度等级;要制造七级精度的螺杆, 加工该螺杆所用的机床的丝杠的精度至少也要高于八级。滚珠直线导轨,具有高刚性和高精度的特点,在精密机床中得到了广泛的应用。
 
一般来说,工程师是根据最终的运动精度要求,来选择合适精度的导轨和安装精度。在上面的机床的例子中,是运动精度要求决定了需要的导轨的制造精度和安装精度。
 
在很多的工厂自动化项目中,比如自动上下料和桁架机器人等应用中,并不需要那么高的运动精度,比如有的自动上下料系统要求具有+/-0.25mm的重复定位精度。可是选用的还是高精度的滚珠直线导轨,还是需要精密的安装基准和高的安装精度。这是因为:滚珠直线导轨的制造精度等级,超过了最终运动精度等级;所以是滚珠直线导轨的制造精度等级,而不是最终运动精度,决定了安装基准精度和安装精度。
 
因为滚珠直线导轨的设计理念,决定了其需要较高的制造精度,请见下图:



如上图所示,滚珠直线导轨的直线运动是通过许多钢球在滚道上的滚动而实现的;为了确保运行的平稳,要保证每个钢球都处于比较均匀的受压和受力状态;显而易见,这需要相当高的制造精度。也就是说,从工程设计的角度出发,滚珠直线导轨是一种精密的产品;精密的产品自然而然需要精密的安装基准和高的安装精度:
A:安装表面需经过研磨或精铣,表面的粗糙度应该达到Ra1.6。
B:两根导轨之间的平行度要求。

C:两根导轨之间的安装高度差要求。

 
而在很多工厂自动化的应用中,并没有办法实现精密的安装基准和高的安装精度,比如下图所示的龙门应用;甚至是使用过程中的外界因素的变化,都会导致安装基准的精度发生变化;这些情况,对滚珠直线导轨是很不利的应用场合,往往会导致滚珠直线导轨的运动不平滑,并导致寿命的缩短:

 
二:滚轮直线导轨
 
滚轮直线导轨,是通过滚轮在滚轮导轨上滚动,实现的直线运动,如下图所示:
  
 
如上图所示,4个滚轮,相当于滚轮直线导轨的4个钢球;这种设计理念,既可生产出超精密的滚轮直线导轨,也可生产出精密的滚轮直线导轨;而不像滚珠直线导轨,硬性要求那么高的制造精度。滚轮直线导轨很好地实现了这一点:根据最终的运动精度,选择合适的导轨制造精度和安装精度,这很好地解决了直线导轨在自动上下料等工厂自动化项目中的安装问题。

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