HIWIN直系為一種滾動導引,借由鋼珠在滑塊與導軌之間作無限滾動循環(huán),負載平臺能沿著導軌輕易地以高精度作線性運動。與傳統(tǒng)的滑動導引相比較,滾動導引的摩擦系數(shù)可降低至原來的1/50,由于啟動地摩擦力大大減少,相對的較少無效運動發(fā)生,故能輕易達到μm級進給及定位。再加上滑塊與導軌間的束制單元設計,使得直線導軌可同時承受上下左右等各方向的負荷,上述陳列特點并非傳統(tǒng)滑動導引所能比擬,因此機臺若能派和滾珠螺桿,使用直線導軌作導引,必能大幅提高設備精度與機械效能。
使用線性滑軌作為線性導引時,由于線性滑軌的摩擦方式為滾動摩擦,不僅摩擦系數(shù)降低至滑動導引的1/50,動摩擦力與靜摩擦力的差距亦變得很小。因此當床臺運行時,不會有打滑的現(xiàn)象發(fā)生,可達到μm級的定位精度。
傳統(tǒng)的滑動導引,無可避免的會因油膜逆流作用造成平臺運動精度不良,且因運動時潤滑不充份,導致運行軌道接觸面的磨損,嚴重影響精度。而滾動導引的磨耗非常小,故機臺能長時間維持精度。
由于線性滑軌移動時,只需較小動力便能讓床臺運行,尤其是在床臺的工作方式為經(jīng)常性往返運行時,更能明顯降低機臺電力損耗量。且因其摩擦產(chǎn)生的熱較小,可適用於高速運行。
機床的工作部件移動時,鋼球就在支架溝槽中循環(huán)流動,把支架的磨損量分攤到各個鋼球上,從而延長直線導軌的使用壽命。為了消除支架與導軌之間的間隙,預加負載能提高導軌系統(tǒng)的穩(wěn)定性,預加負荷的獲得.是在導軌和支架之間安裝超尺寸的鋼球。鋼球直徑公差為±20微米,以0.5微米為增量,將鋼球篩選分類,分別裝到導軌上,預加負載的大小,取決于作用在鋼球上的作用力。假如作用在鋼球上的作用力過大,經(jīng)受預加負荷時間過長,導致支架運動阻力增強,就會出現(xiàn)平衡作用問題;為了提高系統(tǒng)的靈敏度,減少運動阻力,相應地要減少預加負荷,而為了提高運動精度和精度的保持性,要求有足夠的預加負數(shù),這是矛盾的兩方面。
導軌系統(tǒng)的設計,力求固定元件和移動元件之間有的接觸面積,這不但能提高系統(tǒng)的承載能力,而且系統(tǒng)能承受間歇切削或重力切削產(chǎn)生的沖擊力,把作用力廣泛擴散,擴大承受力的面積。為了實現(xiàn)這一點,導軌系統(tǒng)的溝槽形狀有多種多樣,具有代表性的有兩種,一種稱為哥特式(尖拱式),形狀是半圓的延伸,接觸點為頂點;另一種為圓弧形,同樣能起相同的作用。無論哪一種結構形式,目的只有一個,力求更多的滾動鋼球半徑與導軌接觸(固定元件)。決定系統(tǒng)性能特點的因素是:滾動元件怎樣與導軌接觸,這是問題的關鍵。
