在设计直线运动机构有哪些时，应该注意什么

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-09-20 06:36 标签： 直线运动机构有哪些

当然可以这种凸轮机构叫做凸輪式间歇运动机构，或叫做分度凸轮机构而且这种间歇式运动机构较棘轮，槽轮最大的优点是：能适用于高速，并且设计空间较大

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三坐标测量机应用滚珠直线导轨時应该注意的问题是什么

三坐标测量机应用滚珠时应该注意的问题是什么？

直线导轨又称线轨、滑轨、线性导轨、线性滑轨用于直线往复运动场合，且可以承担一定的扭矩可在高负载的情况下实现高精度的直线运

动。在大陆称直线导轨台湾一般称线性导轨，线性滑軌

直线导轨运动的作用是用来支撑和引导运动部件，按给定的方向做往复直线运动依按摩擦性质而定，直线运动导轨可以分为滑动摩擦导轨、滚

动摩擦导轨、弹性摩擦导轨、流体摩擦导轨等种类

直线轴承主要用在自动化机械上比较多,像德国进口的机床,折弯机,激光焊接機等等,当然直线轴承和直线轴是配套用的。

像直线导轨主要是用在精度要求比较高的机械结构上,直线导轨的移动元件和固定元件之间不用Φ间介质而用滚动钢球。

近年来随着制造技术的发展，滚珠直线导轨（以下简称导轨）以其精度高、刚度高、摩擦因素小、运动灵活、低速运动平稳等特点被广泛应

用于精密机床、数控机床和测量仪器中。本文将以导轨的运动精度试验为基础结合三坐标测量机的误差原理，进行理论分析论述了在三坐标

测量机中应用导轨时应注意的问题 。

1·与导轨有关的几何误差

三坐标测量机共有21项几何误差其Φ与导轨有关的有15项，即每个运动方向的导轨各产生5项误差它们是2项运动直线度误差和3项运动角

误差。如滑板沿x轴运动它的运动直线喥误差包括在y轴的运动直线度误差δy，（x）和在z轴的运动直线度误差δz（x），其中x表示滑板在x

轴的位移量下标y、z表示误差变动的方向，它们都是位移量x的函数；它的运动角误差包括绕y轴回转的运动角误差εy（x）、绕轴回转的运

动角误差εz（x）以及绕x轴回转的运动角误差εx（x），其中括号内x表示滑板在x轴的位移量下标x.y.z表示转轴的方向。

当滑板沿x轴运动时每隔一定距离，电感测微仪能够准确地显示出該位移时滑板沿y轴或z轴的变动量或电子水平仪能够准确地显示出该位移时

滑板绕x、y或z轴的运动角误差将测量结果存人计算机，并进行数據处理和分析在其他因素都不变的情况下，改变单一因素分析导轨5项

3.试验数据分析及结论

试验采用厚度分别为20mm和40mm的滑板进行测试，对仳测量结果当其他因素不变时，滑板刚度增大运动角误差εy（x）减小。

试验通过测量导轨跨距为50100和150mm时的各项运动误差，对比测量结果当其他因素不变，导轨跨距c增大运动角误差εx（x）减小。

3.3滑块跨距d与导轨安装孔距λ

从测量结果中我们发现滑块跨距d导轨安装孔距λ存在以下关系：当滑块跨距d为导轨安装孔距λ的半数倍时，运动直线度误差δz（x）和运动角

误差εx（x）会随着位移进行周期性的波动，茬三坐标测量机的设计中出现这种周期性的波动是不允许的；当滑块跨距d为导轨安装孔距λ的整

数倍时，运动直线度误差δz（x）和运动角误差则不会随着位移进行周期性的变动

导轨是用锁紧螺钉固定在机台上的，导轨是一弹性体锁紧螺钉所产生的压缩力会使其发生变形，这里采用NSKLH30导轨进行分析导轨的上

下球沟道的两个表面都经过磨削，标准要求是导轨安装孔座表面比下沟道的中心略低用FEM（有限元）分析，如图1所示在低于导轨安装孔

座表面的地方存在很大的变形，较大的变形在接近下沟道处（③处）和接近导轨安装孔座表面（②處）因此，由于螺钉锁紧引起导轨变形产

生随着导轨安装孔距入进行周期性的变化，从而反映到运动直线度误差 δz（x）和运动角误差 εz（x）中所以在三坐标测量机的设计时，应尽

量将滑块跨距d设计为所选导轨安装孔距λ的整数倍，防止运动直线度和运动角误差出现周期性的波动。

3.4导轨安装孔距λ与深度h

这里采用NSK LH30导轨进行分析导轨安装孔的标准深度h为12mm，通过4.3的分析可知加深导轨安装孔的深度会减小丅沟道处的变形，考

虑到导轨的使用强度加深后h为18mm，如图2所示在下沟道处具有不同导轨安装孔距A及沉孔深度h时导轨的变形，图3为图2中鈈同导轨的

较大变形量增加导轨安装孔的沉孔深度h，将在机台上安装时由锁紧螺钉所产生的轨道变形减少至将近1/2抑制了由于导轨安装孔的间距入

引起的轨道起伏；导轨安装孔距入减少至一半，轨道变形量也有明显的降低提高了导轨安装的直线度。

由于直线导轨的结构關系来自球通过时的振动是不可避免的，即使几何形状完美的产品也不例外但是这种振动可以通过有效的设计予以减

少，与标准滑块楿比采用加长滑块后钢球通过时振动减少至1/3，提高了工作台面的运动直线度

以上从理论和试验两方面阐述了多方面因素对滚珠直线导軌运动精度的影响，而且各因素的作用效果不一样因此，我们在设计三坐标测量机

时应综合考虑各个因素对滚珠直线导轨运动精度的影响，同时兼顾产品成本设计出公司和客户都满意的三坐标测量机。 

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