機床用直線導軌

伴隨著機床高速化的進程，對高速性對應能力較高的直線導軌的采用也正在逐漸增加。
NSK以以下機床用直線導軌的特點為目標，進行產(chǎn)品的設計和開發(fā)。

• 1） 通過適當預緊提高剛度，各方向平衡性好
• 2） 有適當?shù)哪Σ良八p性
• 3） 運行平直度等，高精度
• 4） 長壽命、高可靠性，耐沖擊性

1. NSK直線導軌「LY系列」

作為機床用直線導軌，NSK從1980年代開始為市場提供LY系列。LY系列，有著4列的哥特式溝槽，通過設定預緊，產(chǎn)生中心偏移量，使鋼球和溝槽4點接觸。因此，通過4列溝槽承載能夠通過適當?shù)念A緊獲得高剛度。另外，接觸角為45度，上下左右各個方向平衡性好，對各方向的切削力有同等的高剛度。
如圖1所示，為德國機床協(xié)會（VDW）委托アーヘン工科大學對各公司的導軌剛度測量結(jié)果的摘錄內(nèi)容。圖中只顯示了使用鋼球的導軌，可知NSK的LY系列導軌比其他公司的導軌剛度都要高。

LY系列通過4點接觸，產(chǎn)生適當?shù)哪Σ亮?。這個摩擦力會增大衰減性，即使不影響滑動導軌，也比2點接觸的產(chǎn)品的衰減性明顯要高。圖3所示的是 在圖2所示的鉆攻評價裝置上進行的評價結(jié)果。

2. 機床用直線導軌「LY系列」

如上所述，LY系列根據(jù)「4點接觸結(jié)構」獲得高剛度的同時，通過適度的摩擦提高衰減性，是適合機床使用的直線導軌。
然而，最近，以加工中心為代表的機床，隨著高速化和高精度化的推進，出現(xiàn)了搬送速度在60m/min的設備。設備的高速化必然伴隨著高加減速，因此對引導系統(tǒng)的載荷就增加了。同時，針對高精度化的要求，也就要求設備有更高的剛度，進而要求直線導軌也要有高剛度。
從以上背景開始，以LY系列為基礎，以獲得更高性能為目標，開發(fā)出了「 LA系列」直線導軌。
以下是其基本理念。

• 1. 導軌兩側(cè)各配置有3列溝槽，剛度和負載容量均是LY系列的1.4～1.5 。
• 2. 4點接觸和2點接觸平衡組合配置，摩擦只有LY系列的50～60%。
• 3. 安裝尺寸和現(xiàn)在市場上大多數(shù)正在使用的導軌相同，實現(xiàn)了標準化。
• 4. 以技術發(fā)展和積累為背景，增加了若干改善。

LA系列和LY系列的斷面形狀如圖4所示和LY系列。LA系列和LY系列的安裝尺寸相同，配置著一側(cè)3對共計6列的溝槽。鋼球直徑與LY系列一樣，都采用哥特式溝槽，能夠確保對溝槽的位置進行高精度測量以及高精度加工。通過這些溝槽的組合，形成適當?shù)哪Σ亮?，實現(xiàn)高剛度和高負載容量。還有，通過與LY系列接觸角同為45°，有一個平衡的結(jié)構，無論對哪個方向都有幾乎相等的負載容量。表1顯示的是LA系列和LY系列有代表性的型號的特性比較。

另外，圖5所示為LA系列的剛度和動摩擦力的測量數(shù)據(jù)。從這些數(shù)據(jù)可以看出，LA系列與LY系列相比，摩擦力約為其60%，卻獲得了其1.4～1.5倍的剛度。

以上基本功能提高的同時，進行了若干的改善。其中一個就是密封性能的提高。導軌的斷面形狀能夠盡可能使密封圈很容易地緊貼溝槽，再加上對密封圈本身的形狀進行進一步改良，外部的異物更難侵入?；瑝K內(nèi)的自潤滑單元 「NSK K1」也可作為選配件選用，與上述密封型的提高的同時，使免維護對應成為可能。
現(xiàn)在LA系列根據(jù)機床大多數(shù)使用的型號的優(yōu)先順序，對LA系列的尺寸和滑塊的種類進行系列化，預緊以Z3（中預緊）和Z4（重預緊）2種類型進行對應，如表2所示。