滾動直線導軌副一般由導軌、滑塊、滾動體、返向器、保持架、密封端蓋及擋板等組成,以滑塊和導軟間的滾動體滾動代替相對接觸滑動。當導軌與滑塊做相對運動時,滾動體將沿著導軌上的經(jīng)過溶硬和精密磨削加工而成的滾道滾動,在滑塊端部滾動體又通過返向裝置(返向器)進入返向孔后再進入滾道,從而使得滾動體周而復始地進行滾動運動。返向器兩端裝有防塵密封端蓋,可有效地防止灰塵、屑末進入滑塊內部。
滾動直線導軌副按滾動體的形狀可分為滾珠式、滾柱式和滾針式3種;按導軌軌道布局可分為0形、X形和矩形等;按循環(huán)方式可分為有限循環(huán)式和無限循環(huán)式;按導軌的尺寸、形狀及應用場合可以分為標準型、寬幅型、微小型、交叉型、圓弧型以及分離型等;按承受負載類型可分為承受輕載荷、承受重載荷和承受力矩載荷3種。
一、按照滾動體形狀分類
按滾動體的形狀分類有滾珠式、滾柱式和滾針式3種。滾柱式的滾動體與滾道之間為線接觸,故其承載能力較高,但摩擦力也較小,同時加工裝配也相對復雜。目前使用較多的是滾珠式。
(一)滾珠式
以滾珠作為滾動體,滾珠與滾道的接觸為點接觸,如圖2-1所示。其中,滾道包括滑塊滾道和導軌滾道,滾珠位于這兩個滾道之間。該類型導軌副運動靈敏度好,定位精度高;但其承載能力和剛度較小,一般都需要通過預緊來提高剛度。濃珠導軌適用于非高剛性要求的數(shù)控機床。
圖2-1 滾珠式導軌副
(二)滾柱式
以滾柱作為滾動體,滾柱與滾道的接觸為線接觸,如圖2-2所示。滾柱在承受高負荷時僅僅形成微小的彈性變形,相比于滾珠導軌副,其承載力及剛度都更大,但對于安裝的要求也更高。當安裝不良時,引起的偏移和側向滑動使導軌磨損加快、精度降低。滾柱導軌主要用于加工中心,NC車統(tǒng)床、NC復合加工機床、磨床、立式或臥式鏗、鐵床和各大型落地數(shù)控控鐵床以及龍門式加工中心等大、重型機床,特別適合超高剛性、高精度、超重負荷或數(shù)高速機床等高檔機床使用。
圖2-2 滾柱式導軌副
(三)滾針式
滾針導軌的滾針比同直徑的滾柱長度更長。滾針導軌的特點是尺寸小,結構緊湊,如圖2-3所示。為了提高工作臺的移動精度,滾針的尺寸應按直徑分組。滾針導軌適用于導軌返向尺寸受限制的機床。
圖2-3 滾針式導軌示意圖