前言
CPC直線導軌為一種滾動導引,藉由鋼珠在滑塊與滑軌之間作無限滾動循環,負載平台能沿著滑軌輕易地以高精度作線性運動。再加上滑塊與滑軌間的束制單元設計,使得CPC直線導軌可同時承受上下左右等各方向的負荷,上述陳列特點並非傳統滑動導引所能比擬,因此機台若能配合滾珠螺桿,使用CPC直線導軌作導引,必能大幅提高設備精度與機械效能。與傳統的滑動導引相較,滾動導引的摩擦係數可降低至原來的1/50,由於起動的摩擦力大大減少,相對的較少無效運動發生,故能輕易達到μm級進給及定位。
CPC直線導軌的特點
(1) 磨耗少能長時間維持精度
傳統的滑動導引,無可避免的會因油膜逆流作用造成平台運動精度不良,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,故機台能長時間維持精度。
(2) 定位精度高
使用CPC直線導軌作為線性導引時,由於CPC直線導軌的摩擦方式為滾動摩擦,不僅摩擦係數降低至滑動導引的1/50,動摩擦力與靜摩擦力的差距亦變得很小。因此當床台運行時,不會有打滑的現象發生,可達到μm級的定位精度。
(3) 適用高速運動且大幅降低機台所需驅動馬力
由於CPC直線導軌移動時摩擦力非常小,只需較小動力便能讓床台運行,尤其是在床台的工作方式為經常性往返運行時,更能明顯降低機台電力損耗量。且因其摩擦產生的熱較小,可適用於高速運行。
(4) 可同時承受上下左右方向的負荷
由於CPC直線導軌特殊的束制結構設計,可同時承受上、下、左、右方向的負荷,不像滑動導引在平行接觸面方向可承受的側向負荷較輕,易造成機台運行精度不良。
(5) 潤滑構造簡單
滑動導引若潤滑不足,將會造成接觸面金屬直接摩擦損耗床台,而滑動導引要潤滑充足並不容易,需要在床台適當的位置鑽孔供油。CPC直線導軌則已在滑塊上裝置油嘴,可直接以注油槍打入油脂,亦可換上專用油管接頭連線供油油管,以自動供油機潤滑。
(6) 組裝容易並具互換性
組裝時只要銑削或研磨床台上滑軌之裝配面,並依建議之步驟將滑軌、滑塊分別以特定扭力固定於機台上,即能重現加工時的高精密度。傳統的滑動導引,則須對運行軌道加以鏟花既費事又費時,且一旦機台精度不良,又必需再鏟花一次。CPC直線導軌具有互換性,可分別更換滑塊或滑軌甚至是CPC直線導軌組,機台即可重新獲得高精密度的導引。
工作原理
CPC直線導軌可以理解為是
一種滾動導引,是由鋼珠在滑塊跟導軌之間無限滾動循環,並將摩擦係數降至平常傳統滑動導引的五十分之一,從而使負載平台沿著導軌輕易的高精度線性運動,能輕易地達到很高的定位精度。滑塊跟導軌間末制單元設計,專利的回流系統及精簡化的結構設計讓上銀的CPC直線導軌有更平順且低噪音的運動。使線形導軌同時承受上下左右等各方向的負荷。CPC產品性能
高載荷,高扭矩功能
MR微型不鏽鋼滾動直線導軌系列採用二列式滾珠循環設計,滾珠槽取接觸角為45度的哥德式結構,能實現四向等載荷;在有效空間限制下,使用了較大直徑的鋼珠,從而實現了高載荷、高扭矩功能。
嵌入式設計
滑塊金屬部分與框架、端蓋及密封片之間採用嵌入式設計,免螺釘緊固,從而大大縮小了整個滑塊的外形尺寸。
防塵設計
薄型底面密封及端面密封構成全密閉防塵設計;可彈性搭配。
回流孔特殊設計
滾珠回流孔及返向器由全封閉式塑膠框架及塑膠端蓋構成,可實現滾珠更平穩地循環,減低噪音。
保持架設計
使用高剛性滾珠保持架,確保滑塊拆卸時不會掉珠。
潤滑
滑塊兩端設有密閉式注油孔,潤滑油/脂可由滾珠帶到各潤滑面,從而實現全面潤滑。
全不鏽鋼淬透熱處理
MR微型不鏽鋼滾動直線導軌系列的導軌、滑塊金屬體,以及滾珠均使用不鏽鋼淬透熱處理材質。
CPC直線導軌參數
運行速度
MR微型不鏽鋼滾動直線導軌系列最大速度為:
Vmax=+3m/s
最高加速度為:
amax=250m/s2
預緊
MR微型不鏽鋼滾動直線導軌系列提供2種預緊等級V0、V1。適當的預緊可提高微型線性運動系統的剛性、精度、抗扭拒等,但對使用壽命和運行阻力方面則有不良影響。
容許溫度
MR微型不鏽鋼滾動直線導軌系列運轉時,工作溫度介於-40℃~+80℃之間,短時間運轉最高溫度可達+100℃。
潤滑
良好的潤滑有利於降低運行摩擦阻力,減小磨損,防止腐蝕,易於散熱,因此對MR微型不鏽鋼滾動直線導軌系列要保持適當的潤滑。建議使用黏度在ISOVG32~ISOVG100之間的鋰基潤滑脂,或符合DIN51517/CLP/CGLP,DIN51524/HLP標淮的潤滑油。應選取適當的潤滑間隔,但最長間隔不可超過12個月.
摩擦阻力
MR微型不鏽鋼滾動直線導軌運行時的摩擦阻力可參考下表計算
負荷能力及壽命
額定靜負荷Co
根據DIN636第2部分,各規格微型滾動直線導軌的基本靜負荷能力Co和基本靜扭矩Mo的計算值可從各規格的詳細尺寸及參數表中查得。實際使用時應確保一定的安全係數,各種情況下的安全係數可參考下表:
等效合成負荷P
簡單計算時,等效合成負荷P按下式計算:
P=︱F︱+︱M︱*(Co/Mo)
P:等效合成負荷,N
F:微型滾動直線導軌承受的負荷,N
M:微型滾動直線導軌承受的靜扭矩,N*m
Co:微型滾動直線導軌的額定靜負荷,N,見各導軌詳細參數
Mo:微型滾動直線導軌的額定靜扭矩,N*m,見各導軌詳細參數
根據DIN636第2部分,P值不能超過0.5C,C為微型滾動直線導軌的額定動負荷,見各導軌詳細參數。
壽命計算
根據DIN636第2部分,微型滾動直線導軌的額定壽命可由下式計算:
L=(C/P)3×105
Lh=((C/P)3×105)/(2*S*n*60)
L:按行程計算的額定壽命,m
Lh:按時間計算的額定壽命,hr
C:額定動負荷,N,見見各導軌詳細參數
P:等效負荷,N
S:單一行程長度,m
n:往復行程頻率,次/min