应用于高端机床的圆柱滚子直线导轨

　　近年来，为追求机床性能的提高，各大机床公司都在努力开发复合化、多轴化、小型化、高速化的产品。IKO公司研制的圆柱滚子型直线导轨已经广泛应用于高端机型，IKO公司分析了目前市场上高端机床的需求，在直线运动结构设计方面提供了很好的参考。

　　直线导轨面世初期，滚动体采用了更容易产品化的滚珠，但随着机械设备不断追求高性能，具有更优秀性能的圆柱滚子直线导轨出现了。IKO公司在20世纪80年代开始着手开发圆柱滚子直线导轨，经多次更改设计革新后，最新一代的产品已经具备了很多优秀的性能。

　　高负载 高刚性

　　图1是圆柱滚子直线导轨的结构。4列圆柱滚子循环交差配置，成X型与滑轨45°接触，能够均衡的承受各个方向的负荷。

图1

　　图2是基本额定静负荷的比较。

图2

　　图3是圆柱滚子直线导轨和滚珠直线导轨的刚性比较。可以看出与滚珠直线导轨相比较其负载能力要大很多，在保持负载能力和刚性不变的情况下，圆柱滚子直线导轨要比滚珠直线导轨小一尺寸。这样在满足机床的重切削能力、高切削精度要求的同时，圆柱滚子直线导轨也使设备小型化成为可能。因此，不仅在重型机床、高精度机床领域中圆柱滚子直线导轨得到了广泛应用，在电子等轻型设备行业，圆柱滚子直线导轨也有了一席之地。

图3

　　对进给指令的高随动性能

　　圆柱滚子直线导轨基本上不发生差动滑动，所以在预压或负载时的摩擦系数也非常小，特别是运动方向转换时的良好随动性，和对微小进给的高速反应性，实现了非常高的定位精度。

　　图4是圆柱滚子直线导轨和滚珠直线导轨负荷时摩擦力大小变化的比较，可以看出，圆柱滚子直线导轨在负荷变化很大时，摩擦力的变化却不大。这样的特性，提高了其对数控指令的随动性，特别是在精加工，如圆弧切削加工、内面磨削加工上更是有卓越的体现。

图4

　　高效化

　　圆柱滚子直线导轨与滚珠直线导轨相比，能够在更短的时间内抑制装置在加减速时产生的振动。

　　图5是初期振幅与衰竭时间的比较图。在一些为追求高速化的加工中，驱动设备采用了直线电机，圆柱滚子直线导轨更是快速吸收了急加速、急停止时惯性力产生的振动，缩短了加工周期，提高了加工效率。

图5

　　免维护

　　润滑是直线导轨使用中非常关键的一个环节，和轴承一样，润滑的好坏也直接影响到了导轨的使用寿命。通常脂润滑的情况下，客户在设备使用3～6个月之间，需要补充一次润滑脂，但这样会导致设备停产，即降低了生产效率，又增加了人工成本；而如果采用油润滑，则需要设计集中供油装置和油路，增加了设计成本，同时也造成了资源浪费。IKO通过多年的技术积累，成功的开发了润滑部件内置型自润滑系列直线导轨，

　　图6是这种产品的内部结构。通过这种新技术，实现了2万km或者5年不需要润滑的免维护效果。

图6

　　图7是相关的测试结果。以下是该系列产品的特点：

图7

　　自润滑部件含有大量润滑油，可以省掉润滑管理的繁杂工作。

　　区别于传统的自润滑原理，自润滑部件直接润滑滚动体，没有产生过大的摩擦阻力，与传统型产品比较，节省了动力。

图8

　　与润滑部件外置的传统型产品不同，其外观尺寸与普通的需要润滑产品完全一致，可以直接替代使用。

　　在滚动体循环过程中，润滑部件只供给必要的油量，不会造成资源浪费，更有效的保护了环境。

　　为更好的提高机床的性能，IKO公司在2007年推出了超长型“超高精度超高刚性”滑块MX（D）L（图8）和高密封性滑块（图9），在更高层次上满足了客户对精度的要求，提高了直线导轨在恶劣使用条件下的防尘能力。

图9