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电移台走的“准”和“直”的关键---导轨

    导轨作为电动平移台的导向机构,对于平移台的运动性能,有着非常大的影响。我们知道,基于笛卡尔直角坐标系内的任意刚体有六个自由度:三个平动自由度和三个转动自由度。电移台走得“准”和“直”,除了要控制好轴向( 或称x 方向、沿运动方向)的误差外,还需要严格控制非轴向的误差,导轨在控制轴向及非轴向误差方面起着非常重要的作用。

    导轨的结构也分为很多种,在电动平移台产品中,较常见的有:线性滑块导轨( 也称直线导轨或滚珠直线导轨副,宁夏交叉滚子导轨,俗称方导轨)、直线轴承导轨(俗称圆导轨)、交叉滚柱( 也称交叉滚子)导轨和燕尾副导轨。

    交叉滚子导轨国内产品按精度一般分2、3、4、5级,依次递减;国外产品大多分为高级(H级)和精密级(P级),P级优于H级。


交叉滚子导轨的导向原理

1、运动学原理

    交叉滚子导轨的运动学原理就是要限制动导轨5个自由度,交叉滚子导轨目录,即应有5个约束点。不同几何形体接触其约束点数是不同的。

    完全按运动学原理设计的导轨,一般只适用于轻载小量程仪器。载荷较大或量程较长时,应考虑导轨的变形及运动可靠性问题。所以常用的是四个支承点的导轨,实际上是过定位。但因导轨和滚动体均非刚体,1b交叉滚子导轨,因此虽为过定位但仍能保证四个支承点良好的接触和可靠的工作。当然,这要求有较高的导轨精度和精心的装配和调整。

2、弹性平均效应原理

    交叉滚子导轨的弹性平均效应原理就是把导轨及滚动体等都看成是弹性体,因此可以在两导轨面间放入许多滚动体。虽然这些滚动体存在着微小的尺寸差,导轨面也存在形状误差,但因承受载荷而产生弹性变形,这样导轨及滚动体的误差由于这种弹性变形而得到平均,既提高了导轨的承载能力,又提高了导向精度,故在中型、特别是大型精密仪器滚动导轨中大多用此原理进行设计。


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