滚珠直线导轨按照基准侧的定位[浅谈三坐标丈量机运用滚珠直线导轨时应留意的问题]

近年来，跟着制作技能的发展，滚珠直线导轨（以下简称导轨）以其精度高、刚度高、冲突要素小、运动灵敏、低速运动平稳等特色，被广泛运用于精细机床、数控机床和丈量仪器中。咱们在三坐标丈量机的规划开发中运用导轨时遇到了诸多问题，本文将以导轨的运动精度实验为根底，结合三坐标丈量机的差错原理，进行理论剖析，论述了在三坐标丈量机中运用导轨时应留意的问题。
1. 与导轨有关的几许差错
三坐标丈量机共有21项几许差错，其间与导轨有关的有15项，即每个运动方向的导轨各发作5项差错，它们是2项运动直线度差错和3项运动角差错。
如滑板沿x轴运动，它的运动直线度差错包含在y轴的运动直线度差错δy（x）和在z轴的运动直线度差错δz（x），其间x表明滑板在x轴的位移量，下标y、z表明差错改变的方向，它们都是位移量x的函数；它的运动角差错包含绕y轴反转的运动角差错εy（x）、绕z轴反转的运动角差错εz（x）以及绕x轴反转的运动角差错εx（x），其间括号内x表明滑板在x轴的位移量，下标x、y、z表明转轴的方向。
2. 实验原理
当滑板沿x轴运动时，每隔必定间隔，电感测微仪能够精确地显示出该位移时滑板沿y轴或z轴的改变量或电子水平仪能够精确地显示出该位移时滑板绕x、y或z轴的运动角差错，将丈量成果存入计算机，并进行数据处理和剖析，在其他要素都不变的情况下，改动单一要素，剖析导轨5项运动差错的丈量成果。
3. 实验数据剖析及定论
3.1 滑板刚度
实验选用厚度分别为20mm和40mm的滑板进行测验，比照丈量成果，当其他要素不变时，滑板刚度增大，运动角差错εy（x）减小。
3.2 导轨跨距c
实验经过丈量导轨跨距c为50、100和150mm时的各项运动差错，比照丈量成果，当其他要素不变，导轨跨距c增大，运动角差错εx（x）减小。
3.3 滑块跨距d与导轨装置孔距λ
从丈量成果中咱们发现，滑块跨距d与导轨装置孔距λ存在以下联系：当滑块跨距d为导轨装置孔距λ的半数倍时，运动直线度差错δz（x）和运动角差错εz（x）会跟着位移进行周期性的动摇，在三坐标丈量机的规划中，呈现这种周期性的动摇是不允许的；当滑块跨距d为导轨装置孔距λ的整数倍时，运动直线度差错δz（x）和运动角差错εz（x）则不会跟着位移进行周期性的改变。
导轨是用锁紧螺钉固定在机台上的，导轨是一弹性体，锁紧螺钉所发作的压缩力会使其发作变形，这儿选用NSK LH30导轨进行剖析，导轨的上下球沟道的两个外表都经过磨削，规范要求是导轨装置孔座外表比下沟道的中心略低，用FEM（有限元）剖析，如图1所示，在低于导轨装置孔座外表的当地存在很大的变形，最大的变形在挨近下沟道处（③处）和挨近导轨装置孔座外表（②处），因而，因为螺钉锁紧引起导轨变形，发作跟着导轨装置孔距λ进行周期性的改变，然后反映到运动直线度差错δz（x）和运动角差错εz（x）中，所以在三坐标丈量机的规划时，应尽量将滑块跨距d规划为所选导轨装置孔距λ的整数倍，避免运动直线度和运动角差错呈现周期性的动摇。
3.4 导轨装置孔距λ与深度h
这儿选用NSK LH30导轨进行剖析，导轨装置孔的规范深度h为12mm，经过4.3的剖析可知，加深导轨装置孔的深度会减小下沟道处的变形，考虑到导轨的运用强度，加深后h为18mm，如图2所示，鄙人沟道处具有不同导轨装置孔距λ及沉孔深度h时导轨的变形，图3为图2中不同导轨的最大变形量，增加导轨装置孔的沉孔深度h，将在机台上装置时由锁紧螺钉所发作的轨迹变形削减至将近1/2，按捺了因为导轨装置孔的距离λ引起的轨迹崎岖；导轨装置孔距λ削减至一半，轨迹变形量也有明显的下降，提高了导轨装置的直线度。
3.5 加长滑块
因为直线导轨的结构联系，来自球经过期的振荡是不可避免的，即便几许形状完美的产品也不破例，可是这种振荡能够经过有效的规划予以削减，与规范滑块比较，选用加长滑块后钢球经过期振荡削减至1/3，提高了工作台面的运动直线度。
结语
以上从理论和实验两方面论述了多方面要素对滚珠直线导轨运动精度的影响，并且各要素的作用作用不一样，因而，咱们在规划三坐标丈量机时，应归纳考虑各个要素对滚珠直线导轨运动精度的影响，一起兼顾产品成本，规划出公司和客户都满足的三坐标丈量机。