例如,TOYODA公司的50號錐孔的矩形滑動導軌的機床,包括FA630臥式加工中心,速度象某些直線導軌機床一樣快,TOYODA公司現在使用RULON,一種具有爬行可能性最小的更致密的材料來代替TURCITE,作為矩形滑動導軌的配合面。
為進一步降低表面阻力,TOYODA使用一種粘度更高的導軌潤滑油,構成3 U M厚的油膜,只是以前用的油膜 厚度的一半。這種由脈沖計量并有壓力存在的潤滑油膜運行到導軌全長,而且只在快速送進運動時才供油。加速到最大的移動速度幾乎是立刻完成的,實際上不存在爬行,而且引起變形的熱量會很快{HotTag}消散。G & L公司采取了另一條途徑,它使用了可現場更換的在淬硬磨削的鋼導軌上運行的循環流滾子支承,獲得了比短形滑動導軌更好的性能。這些導軌較寬且分開較遠,以便在X軸全部行程上支承滑座與立柱,同時提供比正常矩形滑動導軌更高的移動速度。一個例子是ORION臥式加工中心,快速移動達到 25M/MIN。
但即使做了諸如此類的改進,矩形滑動導軌仍存在局限性。例如,G & L公司制造了一臺快速移動達到75M/MIN的機床.公司技術副總載RAAB認為因受相關熱源的影響,采用矩形滑動導軌是無法達到這種速度的。
當然,直線導軌,如同矩形滑動導軌一樣,也能移動得比它們通常的速度更快。例如,伊利諾州SCHAUMBURG的THK美國公司,使用滾珠保持器,就可勉強獲得高于SHS LM導軌系統的速度。PMI的JOHNWILSON報告說,根據負載,速度最高可達約5M/S。他解釋說,在循環 式直線導軌的滑架內,滾珠沿著滾道移向滑道,然后到達曲線回珠區。這種內通道引導鋼珠到達另一曲線回珠區并返回到滾道。在THK系統內,(圖3),各個滾珠都置于彈性材料的滾珠保持器或分離器內。保持器使滾珠保持均勻分布狀態通過承載區,回珠區和曲線區。這種安排避免了滾珠相互間的接觸,減小了磨擦,并提供了潤滑油槽。所有這些都有助于提高系統的速度。
按照同樣的方法,馬薩諸塞州B E D F O R D的SCHNEEBERGER的MONORAIL BM機床(圖4)配有整體式滑架體,并帶有直接向里注塑成形的塑性循環通道。這就減小了零件的數量和滾珠循環中的變換次數,從而使滾珠移動平穩以達到高精度和高速度.此系統安裝在梯形的導軌上,這種形狀在剛性方面優化了滑架橫截面。
ENSHU(遠州)美國公司的PETER NAGEL評論說,“采用滾珠支承直線導軌,加速與減速都很快。多數機床都有較高的快移速度,但在短距離移動時,走過的距離不足以達到預期速度?!本哂械团佬行阅艿闹本€導軌能使機床在短距離內迅速提高速度?!叭欢?,不只是導軌,其它機床要素,象工作臺質量,工件重量,伺服裝置尺寸和響應能力,都對機床速度有影響。PMI自動設備公司總裁GENG HAAS認為,直線導軌在其鋼性方面曾受到不公正的批評。他說:“今天機械加工的99%,切削功率不到29.4KW。如果一個車間要進行這種類型切削,那矩形滑動導軌可能顯現出優勢,但根據我公司在機床上的實踐經驗,對特別重型的切削,直線導軌能做得跟矩形滑,動導軌一樣好?!?/span>
PMI對與直線導軌塊有聯系的剛性問題,提出了有意義的解決辦法:在軌道上 有一段圓弧,它以接近匹配的半徑容納滾珠.代替一個滾珠在平直軌道表面上單點接觸, 使多個滾珠表面與軌道接觸,形成直列接觸。該公司做法的不同之處是使支撐面對面排列,所以不管加在這個導軌塊上的負載來自哪個方向,總是有2個接觸點。
在一個滑架內4排滾珠之中,在任何給定時間只有兩排接觸軌道,保證有負載時另兩排不被卡住。承 載的兩排有輕微變形,從而填充了更多的滾道空間。這有助于阻尼振動。
PMI的Wilson說,增加剛性的另一方法,是在系統內使用更多的滑架塊-代替 有4個導軌塊的兩條軌道,系統可以用6個導軌塊和兩條導軌運行。但,更常見的增加剛性的做法是調整滑架內滾珠直徑的尺寸,即所謂的預負載的方法。
為了預負載,支撐制造商磨削滑架和軌道以在兩者之間建立一個特殊的尺寸的空間。裝入此空間內的滾珠或滾柱的尺寸將決定預負載的量值。使用大于此空間的滾珠或滾柱將使滾動體受到“預擠壓”或“預負載”,使它們少些彈性,多些剛性以頂住切削時產生的力。