導(dǎo)軌系統(tǒng)的設(shè)計,力求固定元件和移動元件之間有的接觸面積,這不但能提高系統(tǒng)的承載能力,而且系統(tǒng)能承受間歇切削或重力切削產(chǎn)生的沖擊力,把作用力廣泛擴散,擴大承受力的面積。為了實現(xiàn)這一點,導(dǎo)軌系統(tǒng)的溝槽形狀有多種多樣,具有代表性的有兩種,一種稱為哥待式(尖拱式),形狀是半圓的延伸,接觸點為頂點;另一種為圓弧形,同樣能起相同的作用。無論哪一種結(jié)構(gòu)形式,目的只有一個,力求更多的滾動鋼球半徑與導(dǎo)軌接觸(固定元件)。決定系統(tǒng)性能特點的因素是:滾動元件怎樣與導(dǎo)軌接觸,這是問題的關(guān)鍵。
滾珠花鍵連接特別適用于載荷作用下輪轂或外套在軸上作軸向移動,此時,其承載能力比同樣輪廓尺寸的普通花鍵連接高出幾倍。
滾動花鍵副由花鍵軸、花鍵套、滾珠及循環(huán)裝置組成,
花鍵軸上有三條互成120°有花鍵,花鍵的兩側(cè)均有滾珠及滾道,其中三列滾珠用于正向傳遞轉(zhuǎn)矩,另三列滾珠則用于反向傳遞轉(zhuǎn)矩;當(dāng)花鍵軸與花鍵套產(chǎn)生相對直線運動時,滾珠就在滾道及反向循環(huán)裝置中滾動,形成閉合回路
與傳統(tǒng)的滑動導(dǎo)引相較,滾動導(dǎo)引的摩擦系數(shù)可降低至原來的1/50,由于起動的摩擦力大大減少,相對的較少無效運動發(fā)生,故能輕易達(dá)到μm級進(jìn)給及定位。再加上滑塊與滑軌間的束制單元設(shè)計,使得直線導(dǎo)軌可同時承受上下左右等各方向的負(fù)荷,上述陳列特點并非傳統(tǒng)滑動導(dǎo)引所能比擬,因此機臺若能配合滾珠螺桿,使用直線導(dǎo)軌作導(dǎo)引,必能大幅提高設(shè)備精度與機械效能。
(1) 定位精度高
使用TBI直線導(dǎo)軌作為線性導(dǎo)引時,由于TBI直線導(dǎo)軌的摩擦方式為滾動摩擦,不僅摩擦系數(shù)降低至滑動導(dǎo)引的1/50,動摩擦力與靜摩擦力的差距亦變得很小。因此當(dāng)床臺運行時,不會有打滑的現(xiàn)象發(fā)生,可達(dá)到μm級的定位精度。
(2) 磨耗少能長時間維持精度
傳統(tǒng)的滑動導(dǎo)引,無可避免的會因油膜逆流作用造成平臺運動精度不良,且因運動時潤滑不充份,導(dǎo)致運行軌道接觸面的磨損,嚴(yán)重影響精度。而滾動導(dǎo)引的磨耗非常小,故機臺能長時間維持精度。
(3) 適用高速運動且大幅降低機臺所需驅(qū)動馬力
(4) 可同時承受上下左右方向的負(fù)荷
(5) 組裝容易并具互換性
(6) 潤滑構(gòu)造簡單