NSK直线导轨安装（机床篇）

2018-2-8 00:00:00
感谢您对 NSK 直线导轨的关注。本部旨在介绍如何操作 NSK 直线导轨以及如何以指定的精度将其安装到机床上的步骤。
对于 NSK 直线滚珠导轨在机床上的应用，我们推荐用两种形式的导轨。其一是 LA 系列，这一系列的导轨具有与直线滚子导轨相同的高刚性，高可靠耐用性，以及高耐冲击负载容量。其二是LY 系列，这一系列的导轨已普遍使用于机床行业。

NSK 的直线导轨由一根导轨和其上的滑块构成，导轨引导滑块做直线运动，而在滑块内部的滚珠回路保证了平台的运动平稳性及其刚性。
备注：LA 系列的导轨，将滑块从导轨上抽出时，会造成内部滚珠掉落。

　为获得安装经验，在初次安装直线导轨之前，我们建议能够根据以下操作步骤进行一次试安装。在试安装的过程中，请仔细测量安装面的精度和直线导轨的精度，并且与要求达到的工作台精度进行比较。在这个过程中，不仅可以对怎样测试相关的精度有所了解，更能对如何评定机器基台的要求精度和直线导轨的精度等级有所帮助，从而避免了当机器最终投入批量生产后发生异常情况。在进行直线导轨的初次安装时，请按照本手册的操作步骤进行。
用油石或者其它类似石块去除机器安装表面上的毛刺或粗糙之处。
然后用稀释剂或挥发性液体清洗安装表面。

有必要对机器安装基面进行精度测量，因此需要用到一些适当的测量仪器。
任何物体的运动都可以分解为 6 个“自由度”：三个方向的转动（垂直、水平、偏转）和三个方向的移动（上下、左右、前后）。

对于一些专用测量仪器，必须小心使用并且注意维护保养。
大多数普通的水平仪都是利用液体中的气泡来进行评判，也有一些是电动式的，带有一个数字指示器。这两种水平仪都能用来对垂直和水平的转动进行测量。

在普通情况下，利用直尺和千分表或者电动千分尺，不仅可以测量竖直方向和侧向的移动，也可以测量垂直、水平和偏转的转动。

自准直望远镜利用反射光进行转动的测量，可以对垂直和偏转的转动进行精确测量。


激光干涉仪可以非常精确地读出水平，偏转方向的转动以及线性移动。然后由于操作困难，设置需要大量时间，它并不实用。


为编写这本手册，我们组合使用直尺、千分表，自准直望远镜以及一个基准面。
这个基台安装面设计如图，“A”作为导轨底面，以“B”作为导轨侧面。其线性和平行度用如下方式测量。


测量每个 A 表面的线性度：把一个合适的测量块放在一个表面，并且把千分表的铁笔放在平行于 A 表面的直尺上，测量块牢固地贴紧 B 表面。沿着 A 表面按指定的步调滑动，记录量得的尺寸，接着重复同样的步骤直到轨道末端。


接下来对另一个A表面重复上述操作。当进行上述测量时，要注意不能移动直尺。



从这两个 A 表面的测量数据来确定它们的平行度。



测量机床两个B表面的线性度，方法与测量 A 表面的类似，只是要注意千分表的铁笔要贴紧直尺。




在这种情况下，直尺务必不能移动。从这两个测量数据来确定它们的平行度。


两个 B 表面的测量数据也可以确定它们的平行度。


这样直线导轨安装表面的精度测量就结束了。直线导轨应当按照下面的步骤仔细安装。
NSK 直线导轨的包装是高品质的，叫作“Triwall”的瓦楞纸箱子。通常船运时我们将机床用直线导轨成对包装。直线导轨首先包装在塑料纸包装纸内，然后一并将检查报告放入包装盒内。


如果客户要求轨道安装孔防护盖，则一并放入。


对于 P3、P4、P5 高精度级别来说，实际的检测数据会在检测报告中列出。对于P6、PN 精度级别，检验单按照说明书一并附上。


除去塑料纸包装，可看见在直线导轨的导轨侧面印有产品的型号和生产编号，在滑块的侧面也印有生产编号。


导轨以及滑块侧面的凹槽指明了基准面。









两根导轨看起来相似，但是一个是基准导轨，其基准面对应于轨道滑块基准面可以控制尺寸变化，同时与工作台上的相应基准面配合。如果其它的滑块靠着工作台基准面安装。则工作台就会像如图虚线所示歪斜。在两轴（笛卡尔）工作平台情况下，不能获得精确的两轴方形。
通常，工作台上没有为另一根导轨确定参考安装表面，因此，滑块的表面变化不会控制的如此严格。这根导轨叫做
“可调整导轨”。









在导轨的侧面上的生产编号后面有 KL标志的就是基准轨。


导轨的底端在出厂的时候已经涂抹了防锈油，使用前请用洁净的布将防锈油擦拭干净。



将要安装的导轨放置在基台上。把导轨的螺钉旋上但暂不拧紧，便导轨的底端可以紧贴工作台。




然后，用横压板使用导轨紧贴侧面，然后将螺钉拧紧。拧转扭矩与机器的刚性有关。
对于刚性较高的情况，拧紧螺钉时需要用特殊的扭矩。


假如机器的刚性不是太高，首先暂时将横压板的螺钉拧上，使导轨与基台的基准面紧密接触。在重新拧紧导轨上的螺钉后再将横压板上的螺钉拧紧。即使 NSK 的导轨有稍微的弯曲，在弯曲的程度不是太严重的情况下，螺钉就可以不必拧的过紧。
横压板的作用是保护导轨在意外或其他情况发生时被损坏。因此，拧紧导轨的螺钉后再拧紧侧面板的螺钉。



NSK 的直线导轨的安装孔在热处理后再用精密加工中心进一步的处理，所以安装空的跨距精度与机器的精度相匹配。当在有安装基准面或者要在一个平面上装导轨而没有横压板的情况下，假如不加选择的由导轨的中间开始安装，导轨可能会有轻微的弯曲。NSK推荐的方法是：保持要安装的平面在安装者的左侧，由远端向近端顺序安装（如图所示）。这样的方法可以使螺钉的旋转力就可产生一个压向基准面的力，使导轨与基准面充分贴紧。


通过上述步骤安装完导轨后，将金属滑台装在一根导轨的两个滑块上，和测量机器底座的基准一样，用同样的方法测量导轨的垂直方向转动。


通过相同的方法测量偏转方向转动。然后跟先前测量基台基准面的数据进行比较，分析安装导轨产生的误差。


导轨会因为与基台的配合而可能变形。比如，基台有凹陷的话，导轨也会凹陷下去。所以，测量时要很小心。因为机器或地面的振动会对导轨产生影响。


最后，安装好工作台，临时滑台等，然后检查整机的精度。完成后的整机直线度应该比单独的导轨和滑块要高。然而，这也要考虑到机器的刚性和安装的精度。每台机器安装时测量到的数据都是很重要的参数，作为在以后大批量生产时安装所需的必需数据。





正如以上所说的，直线导轨的安装简单，所以任何人都可以来进行此项作业。
但是，对于 NSK 的直线导轨，如果在安装上出现了误差，就会直接影响到导轨的寿命，摩擦力会相应的提高。
在此，对 LA 系列导轨的安装允许误差值来进行说明。
关于导轨在安装时的误差，可分为『2 轴的平行度允许值：e1』、和『2 轴的高度允许值：e2』２种。




如果误差值在上述值以下的话就不会发生问题。安装时的误差越小，直线运动时的精度和耐久性也就越高，贵公司生产出来的产品质量也就越高。
综上所述，直线导轨的安装并不是一件很复杂的事情，最好能够在安装导轨的同时对每个区间进行测定，以解除在机械组装完成后，再重新分解装配所带来的不必要麻烦。
实际上各个机床生产厂家，已把此安装方法作为基本，再加上符合自己公司的测定方法，所以直线导轨的安装上对性能基本上没有问题。
至于其它关于 NSK 直线导轨的任何问题，请直接向 NSK 代表处联系。