SolidWorks的LM直线导轨系列化三维造型设计(2)

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4.2 工程图的生成与处理 27

4.2.1 HSR35A型滑块的工程图 28

4.2.2 HSR35B型导轨工作台的装配图 30

结论 32

致谢 33

参考文献 34

附表1 35

附表2 36

附表3 37

附表4 40

1 引言

直线导轨是传动领域中的关键性产品，又称为线轨、滑轨、线性滑轨，用于直线往复运动场合，拥有比直线轴承更高的额定负载，并可以承担一定的扭矩，可在高负载的情况下实现高精度的传动.直线导轨替代传统导轨已经成为必然趋势[1]。在机械工业自动化的发展中，随着快速进给速度和切削进给速度不断的高速化，以及NC工作机械的大量使用和加工精度的不断提高[2]，直线导轨凭借其定位精度高、磨损小、适应高速运动、大幅降低驱动功率和承载能力强[3]等特点在机械领域扮演着重要的角色。

1.1 直线导轨的工作原理

直线导轨的组成零件主要包括导轨、滑块、端盖(反向器)、滚珠与保持器等，如图1.1所示。直线导轨以滚珠作为导轨与滑块之间的动力传输界面，滚珠可以在滑块与导轨之间进行无限滚动循环的运动，将滑块限制在导轨上，使得负载平台能沿导轨以高速度、高精度作直线运动[4]。直线导轨能够将摩擦系数降低至只有传统滑动导轨的五十分之一，因此能够达到很高的定位精度。直线导轨可分为滑动直线导轨和滚动直线导轨，滚动直线导轨又分为滚柱导轨和滚珠导轨，前者速度快精度稍低，后者速度慢但精度较高。

常见滚动直线导轨结构图

图 1.1 常见滚动直线导轨结构图

直线滚动导轨主要用于数控机床、数控加工中心以及自动化设备中，由于其优良的精度特性，其应用领域已经从传统的工业化设备拓展开来，近年来已经在航空航天光学仪器中开始应用。比如调焦机构、像移补偿机构、相面扫描机构等需要做直线往复运动的机构中经常用到直线导轨[5]。相信随着工业技术的不断发展，中国电力工业、数据通信业、汽车及造船等行业规模的不断扩大，直线导轨的需求量一定会上涨，直线导轨的运动精度以及环境适应能力一定会有所提高，其应用领域一定会进一步拓宽。

1.2 直线导轨国内外的发展状况

1.2.1 国内滚动直线导轨副的发展

1.2.2 国外滚动直线导轨副的发展

1.3 THK-LM导轨

THK解决了一度被认为难于解决的滚动接触直线问题，并与1972年成为了世界上第一家开发了直线运动(LM)导轨的公司。THK的LM滚动导轨，可以使机床和工业自动化机械进行超高精度的操作，并可以使半导体制造装置在压微型装置内操作。最近，该系统还被应用于液晶生产线、铁路客车、残疾人辅助车辆、医疗设备、摩天楼和住所以及娱乐设施中，LM导轨的适用范围已突破了以前所有的限制。

直线导轨与平面导轨相同，有两个基本元件，一个是作为导向的固定原件，另一个是移动元件。LM直线导轨中，导轨是固定原件，滑块是移动元件。导轨与滑块之间用其他中间介质，而使用钢球。钢球能够适应高速运动，且摩擦系数小，灵敏度高。当基础部件移动时，钢球就在导轨的圆弧形沟槽中循环滚动，这样就通过钢球的循环滚动实现了将曲线运动转换为直线运动，同时将磨损量分摊到了各个钢球上，减小了钢球的损耗。THK滚动导轨中球型导轨的分类如图1.2所示。