值得一提的是,“滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副”這個(gè)概念是中國滾動(dòng)功能部件行業(yè)協(xié)會(huì)確定統(tǒng)稱的名詞術(shù)語,目前市面上的叫法很多,例如直線導(dǎo)引系統(tǒng)、線性軸承、直線 導(dǎo)軌、線軌……2004年6月1日,ISO(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)頒布了《ISO14728-1滾動(dòng)軸承—直線滾動(dòng)軸承—額定動(dòng)載荷和額定壽命》及 《ISO14728-2滾動(dòng)軸承—直線滾動(dòng)軸承—額定靜載荷》兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn),可見,在ISO標(biāo)準(zhǔn)中,“直線滾動(dòng)軸承”是作為“滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副”的國際化代名 詞。不難理解,我們可以把“滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副”想象成一個(gè)直徑無限大的軸承,導(dǎo)軌相當(dāng)于軸承外圈,滑塊相當(dāng)于軸承內(nèi)圈,中間是可以無限循環(huán)的滾動(dòng)體(可以是 滾珠,也可以是滾柱)。從這個(gè)意義上講,“滾動(dòng)直線導(dǎo)軌”是“滾動(dòng)軸承”原理的延續(xù)和發(fā)展,是它的派生產(chǎn)品。
創(chuàng)新精品服務(wù)中國制造
思凱特精密機(jī)械有限公司的SKT-RA型滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副自2008年投放市場(chǎng)以來,得到了市場(chǎng)和廣大客戶的認(rèn)可,這更激發(fā)了我們不斷探索和發(fā)展的動(dòng)力,在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)更新和性能優(yōu)化上做了一些大膽嘗試。
我們將“SKT-RA型滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副”結(jié)構(gòu)與“DF型正面組合角接觸球軸承應(yīng)用”作比照,顯然,這種力學(xué)結(jié)構(gòu),承載面的幾何形狀呈“X”型,力的作 用點(diǎn)跨距a較小,安裝誤差引起的內(nèi)部負(fù)荷較小,因此自動(dòng)調(diào)心能力增強(qiáng),具備一定的誤差吸收能力。如果用戶安裝面的直線度誤差、平面度誤差或者配對(duì)導(dǎo)軌副的 平行度誤差超出一定范圍,可以通過滾珠的彈性變形或壓力角改變,將誤差吸收在導(dǎo)軌副內(nèi)部,確保整個(gè)導(dǎo)軌系統(tǒng)的順暢和安全運(yùn)行,當(dāng)導(dǎo)軌系統(tǒng)受到橫向負(fù)荷F或 者旋轉(zhuǎn)力矩M時(shí),這種結(jié)構(gòu)能夠體現(xiàn)出很高的適應(yīng)性。所以,像“運(yùn)送裝置”之類的應(yīng)用場(chǎng)合,并不需要高剛性、高精度的安裝基礎(chǔ),這種“DF”型滾動(dòng)直線導(dǎo)軌 副能夠充分發(fā)揮出“高靈變、自適應(yīng)”的結(jié)構(gòu)特色。
在后續(xù)的客戶跟蹤和市場(chǎng)調(diào)研中,SKT根據(jù)市場(chǎng)反饋情況,比如“木工機(jī)械和玻璃機(jī)械”領(lǐng)域的客戶提出了“高防塵、耐腐蝕”的要求,在“數(shù)控機(jī)床”領(lǐng)域 的客戶提出了“高剛性、抗扭擺”的要求,結(jié)合市場(chǎng)需求,SKT審時(shí)度勢(shì)并結(jié)合自身特色,成功研發(fā)了SKT-RB型滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副,新產(chǎn)品規(guī)格覆蓋15、 20、25、30、35系列。
我們將“SKT-RB型滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副”結(jié)構(gòu)與“DB型背面組合角接觸球軸承應(yīng)用”作比照,顯然,這種力學(xué)結(jié)構(gòu),承載面的幾何形狀呈“△”型,力的作 用點(diǎn)跨距b較大,安裝誤差引起的內(nèi)部負(fù)荷較大,因此自動(dòng)調(diào)心能力削弱,但支承剛性提高,可以獲得較高的力矩剛性。當(dāng)導(dǎo)軌系統(tǒng)受到橫向負(fù)荷F或者旋轉(zhuǎn)力矩M 時(shí),這種“DB”型滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副就能發(fā)揮出“高剛性、抗扭擺”的結(jié)構(gòu)特色。誠然,這種結(jié)構(gòu)對(duì)工藝裝備的精度制造能力及用戶安裝面誤差提出了更高的要求。
DF型和DB型滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副都有一個(gè)共同特點(diǎn):滾道承力夾角為90°。因此,在導(dǎo)軌副上下左右四方向上的承載能力是一樣的,稱之為“四方向等載荷型”。
提升工藝加快企業(yè)發(fā)展
?。?)“滑塊滾道型腔冷拉成型技術(shù)”新突破:根據(jù)國家“十二五規(guī)劃”、“綠色制造,節(jié)能減排”的精神,SKT在成熟使用滑塊冷拉型材兩年以來,通過與 供應(yīng)商的不斷探索與努力,在2011年6月15日“滑塊滾道型腔冷拉成型技術(shù)”成功突破,這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用,解決了滑塊淬火前所有型腔面加工一次性在原材料 廠家全部完成的問題,使得生產(chǎn)廠家不再進(jìn)行繁瑣的型腔面銑削加工,既提高了材料利用率、又降低了生產(chǎn)成本,還避免了銑削時(shí)的油霧污染。如今,35型以下規(guī) 格(含35)的滑塊滾道型腔冷拉型材已在SKT批量應(yīng)用,在縮短滑塊加工周期、提升生產(chǎn)效率上發(fā)揮了出色作用。
?。?)“導(dǎo)軌密封鋼帶滾壓成型技術(shù)”新突破:在RB型滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副結(jié)構(gòu)中,SKT增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的密封性能,特別在“導(dǎo)軌”上增設(shè)了“密封鋼帶”, 有效避免了導(dǎo)軌安裝孔中的粉塵削粒堆積,并增強(qiáng)滑塊密封系統(tǒng)的刮削性能。在RB型新產(chǎn)品的研制過程中,首先制約我們的是密封鋼帶的成型技術(shù),通過和協(xié)作方 的多次探討都沒有好的解決辦法,又迫于市場(chǎng)的急切需求下,SKT經(jīng)過近三個(gè)月的不懈努力,依靠自身力量于2012年1月11日成功研發(fā)出了鋼帶滾壓設(shè)備, 一舉攻克了這個(gè)制約我們發(fā)展的難題,并加工出了符合設(shè)計(jì)要求的合格產(chǎn)品。
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我國滾動(dòng)功能部件行業(yè)生產(chǎn)不集中、產(chǎn)品品種單一、含金量偏低、尚無一個(gè)在國際上有影響力的知名品牌,已成為國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床發(fā)展的瓶頸。因此,加快實(shí)現(xiàn)我國滾動(dòng)功能部件產(chǎn)業(yè)化很有必要。
滾
動(dòng)功能部件產(chǎn)品包括:滾珠絲杠副、滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副、滾珠花鍵、滾珠導(dǎo)套、直線運(yùn)動(dòng)部件、坐標(biāo)工作臺(tái)、自鎖器等。它們以"滾動(dòng)"為特征,具有高效省能、精密
定位、精密導(dǎo)向、對(duì)CNC指令反應(yīng)快速以及傳動(dòng)的高速性、同步性、可逆性等功能,是數(shù)控機(jī)床和機(jī)電一體化產(chǎn)品不可替代的關(guān)鍵配套件,也是符合21世紀(jì)生
態(tài)、環(huán)保理念的重要基礎(chǔ)零部件。它們產(chǎn)品雖小,卻集成了精密零部件制造的許多關(guān)鍵技術(shù)。由于它們的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度很高,又有廣闊的市場(chǎng),十分
有利于組織專業(yè)化大批量生產(chǎn)。
行業(yè)現(xiàn)狀
目前我國滾動(dòng)功能部件生產(chǎn)企業(yè)有50家(不含臺(tái)灣?。?,研究院所、高校共3
家,企業(yè)附屬研究機(jī)構(gòu)3個(gè)。生產(chǎn)滾珠絲杠的企業(yè)有48家,年產(chǎn)值可達(dá)6.5億元,生產(chǎn)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌的企業(yè)有6家(其中4家同時(shí)生產(chǎn)滾珠絲杠),年產(chǎn)值可達(dá)
1.5億元。在50家企業(yè)中,生產(chǎn)規(guī)模大、工藝裝備較齊全、產(chǎn)量大、品種多的企業(yè)有6家,其余絕大部分企業(yè)規(guī)模小、產(chǎn)量不高、產(chǎn)品品種單一。
國產(chǎn)滾動(dòng)功能部件在裝備制造業(yè)中已應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域:上至"風(fēng)云二號(hào)"衛(wèi)星、導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)、太空艙空間傳動(dòng)裝置、雷達(dá)裝置、空港設(shè)備,下至各類數(shù)控機(jī)床、IT產(chǎn)業(yè)、冶金設(shè)備、鐵道車輛、核電站、塑料機(jī)械、醫(yī)療器械等。
從
全球范圍看,我國滾動(dòng)功能部件產(chǎn)業(yè)雖然是制造廠商最多的國家,但生產(chǎn)不集中、分布不合理、總產(chǎn)量和產(chǎn)值不高,除少數(shù)重點(diǎn)骨干企業(yè)的部分產(chǎn)品達(dá)到或接近國外
水平外,多數(shù)企業(yè)只能生產(chǎn)中低檔產(chǎn)品,且品種單一、含金量偏低,至今尚無一個(gè)在國際上有影響力的知名品牌,尚無一家上市公司。
我國滾動(dòng)
功能部件產(chǎn)業(yè)與國外的主要差距是:專業(yè)生產(chǎn)水平不高;信息化管理滯后;產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程緩慢;個(gè)性化服務(wù)跟不上。從產(chǎn)品總體水平看,我們處于發(fā)達(dá)國家名牌產(chǎn)品之
下,發(fā)展中國家之上的中偏上水平,中低檔產(chǎn)品與國外同類產(chǎn)品差距較小或基本持平,但生產(chǎn)效率卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國外。而高性能、高檔次的產(chǎn)品(高速、高精度、特高
精度、低噪音等)與NSK、THK、Rexroth等知名企業(yè)有明顯差距,成為制約國產(chǎn)高檔數(shù)控機(jī)床發(fā)展的瓶頸。
國外發(fā)展趨勢(shì)
國外滾動(dòng)功能部件產(chǎn)業(yè)的總體水平和產(chǎn)品發(fā)展走勢(shì)有以下特點(diǎn):
---生產(chǎn)規(guī)模大,信息化管理水平高,以大規(guī)模集約化制造的成本和速度,提供全方位滿足用戶個(gè)性化需要的眾多系列產(chǎn)品。
---企業(yè)資本雄厚,產(chǎn)業(yè)化的速度快。
---產(chǎn)品原創(chuàng)力強(qiáng),新產(chǎn)品研發(fā)速度快,對(duì)市場(chǎng)需求反應(yīng)十分靈敏,每年都推出一批具有時(shí)代氣息的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新品,并迅速申請(qǐng)專利。
---工藝水平高、裝備數(shù)控化率高、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
---擁有先進(jìn)的檢測(cè)儀器和產(chǎn)品性能試驗(yàn)設(shè)備,為批量生產(chǎn)的產(chǎn)品和新產(chǎn)品的研發(fā)提供品質(zhì)保證,用檢測(cè)數(shù)據(jù)和性能對(duì)比曲線取信用戶。
---不但能向用戶提供所需硬件商品,還可為用戶提供解決方案的軟件服務(wù)。
近
幾年來,國外一些知名企業(yè)都緊跟時(shí)代發(fā)展的潮流和主機(jī)發(fā)展的方向,滾動(dòng)功能部件產(chǎn)品向高速、精密、重載、復(fù)合化、智能化、環(huán)?;较虬l(fā)展。目前市場(chǎng)流行的
新產(chǎn)品有:空心強(qiáng)冷,線速度80~120m/min,高速精密滾珠絲杠副;螺母主驅(qū)動(dòng)高速直線驅(qū)動(dòng)裝置;智能型滾柱直線導(dǎo)軌副,配置阻尼滑座的高剛度、重
載滾柱直線導(dǎo)軌副;滾珠絲杠、滾珠花鍵、滾動(dòng)直線導(dǎo)軌一體化的傳動(dòng)裝置;對(duì)滾珠絲杠和螺母同時(shí)實(shí)施強(qiáng)冷的低溫高速滾珠絲杠副;自潤式、免維修綠色滾動(dòng)功能
部件產(chǎn)品等。
我國需要重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)
科學(xué)技術(shù)是推動(dòng)功能部件產(chǎn)業(yè)化的動(dòng)力。當(dāng)前滾動(dòng)功能部件產(chǎn)業(yè)面臨兩大急需解決的
問題:其一是迅速研制出高性能、高檔次的產(chǎn)品,以滿足國產(chǎn)高檔數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化的需求。其二是迅速提升制造技術(shù)水平,從革新工藝入手,提高批量生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)
量和生產(chǎn)效率,縮短制造周期,在此基礎(chǔ)上推出一批有競(jìng)爭力的名牌產(chǎn)品。圍繞這兩大問題,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵是加大技術(shù)投入和資金投入。根據(jù)高速、精密、復(fù)
合、智能、環(huán)保的發(fā)展方向,需要重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)包括:
在滾動(dòng)功能部件的新產(chǎn)品開發(fā)方面:
---批量生產(chǎn)精密高速滾珠絲杠副的制造技術(shù)和裝備。
---與直線電機(jī)配套的高速、高剛度、低噪聲精密滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副。
---根據(jù)主機(jī)的需要研發(fā)智能化、復(fù)合化、機(jī)電一體化的高性能滾動(dòng)功能部件產(chǎn)品。
---用于重型數(shù)控機(jī)床的高精度、高剛度滾柱直線導(dǎo)軌副。
---開發(fā)滾動(dòng)功能部件綠色產(chǎn)品。
在提升制造工藝水平方面:
---滿足尺寸穩(wěn)定性、可靠性、易成型性和生產(chǎn)效率要求的新材料及熱工工藝及其裝備的開發(fā)。
---滾珠絲杠精密冷軋技術(shù)及裝備的國產(chǎn)化,P3級(jí)以下的滾珠絲杠全面推廣冷軋工藝。
---引進(jìn)并消化吸收"CNC精密旋風(fēng)硬銑削"技術(shù),裝備國產(chǎn)化使P3級(jí)以下以旋風(fēng)銑手段部分取代螺紋磨削。
---滾珠返向裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)及一次成型制造技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。
---提高滾道廓形精度的相關(guān)技術(shù)。
綜上所述,我國滾動(dòng)功能部件產(chǎn)業(yè)在發(fā)展規(guī)模上、經(jīng)營理念上、企業(yè)管理上都與國外同行業(yè)存在較明顯的差距,這種差距已嚴(yán)重阻礙了裝備制造業(yè)的發(fā)展,對(duì)振興民族工業(yè)十分不利。
希望國家能重點(diǎn)扶持1~2家骨干企業(yè),使之盡快形成集科、工、貿(mào)一體的經(jīng)營制造基地。制造基地要走專業(yè)化生產(chǎn)道路,以專業(yè)化促進(jìn)規(guī)?;?;引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),并在此基礎(chǔ)上做好自主創(chuàng)新工作;建立行業(yè)的技術(shù)中心,制造高效實(shí)用、可靠的生產(chǎn)滾動(dòng)功能部件的專用裝備和檢測(cè)儀器。