自從機(jī)械工業(yè)問世以來,各種創(chuàng)新的技術(shù)和設(shè)備不斷涌現(xiàn),以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求。其中,精密加工技術(shù)一直備受關(guān)注,特別是在高端制造領(lǐng)域。在機(jī)床制造、汽車、模具及其他領(lǐng)域應(yīng)用中,精密加工往往是核心競爭力的關(guān)鍵。然而,在很多應(yīng)用領(lǐng)域,精度的提升需要一系列設(shè)備的協(xié)調(diào)配合,而在很多倉促的應(yīng)用需求中,設(shè)備協(xié)調(diào)配合的難度很大,進(jìn)一步影響了產(chǎn)品加工的精度和質(zhì)量要求。如何解決這個(gè)問題,目前有一種叫做滾珠獨(dú)立導(dǎo)柱的技術(shù)正逐步地被應(yīng)用到各種設(shè)備的制造和改進(jìn)中。
通俗來說,滾珠獨(dú)立導(dǎo)柱就是在一根主軸上,要設(shè)置兩個(gè)獨(dú)立的導(dǎo)向軸,分別是剛性導(dǎo)柱與精度導(dǎo)軌,這樣做的目的是在盡量保持設(shè)備的剛性的同時(shí),減小設(shè)備的外部干擾。
做出精密加工,剛性和精度是完美融合的關(guān)鍵。先說剛性,假如剛性不夠,設(shè)備就會(huì)顯得很松散,設(shè)備的個(gè)別部分容易震動(dòng)、振蕩,影響加工精度。而要保證設(shè)備的剛性,一般就需要增加剛性導(dǎo)柱的數(shù)量,這樣一來,機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)阻力就會(huì)增加,限制了設(shè)備的運(yùn)動(dòng)速度和精度,加工效率不得不付出代價(jià)。
那么怎樣提高設(shè)備精度和增加剛性導(dǎo)柱之間的制約關(guān)系呢?于是,一些機(jī)械制造公司就開始嘗試使用滾珠獨(dú)立導(dǎo)柱技術(shù)。通過在一根軸上設(shè)置兩個(gè)獨(dú)立導(dǎo)向軸,即“剛性導(dǎo)柱”和“精度導(dǎo)軌”,可以在盡量保持設(shè)備剛性的情況下,減小設(shè)備外部干擾,提高設(shè)備的精度。這樣,只需在精度導(dǎo)軌上進(jìn)行精密加工,并在需要保障剛性的地方使用剛性導(dǎo)柱即可。
另外,滾珠獨(dú)立導(dǎo)柱還具有很好的磨損特性,這個(gè)特性對于保障設(shè)備的長期穩(wěn)定運(yùn)行非常關(guān)鍵。它能夠有效地承受切削載荷和側(cè)向載荷,減少零件因界面損傷而產(chǎn)生的誤差。實(shí)際上,這個(gè)技術(shù)早在1990年代就已出現(xiàn),但是由于相對于傳統(tǒng)的剛性導(dǎo)柱技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域較為狹窄,一直沒有被廣泛地應(yīng)用。
近年來,隨著市場運(yùn)營環(huán)境中精度和效率需求的不斷提高,滾珠獨(dú)立導(dǎo)柱逐漸在數(shù)控機(jī)床、注塑成型機(jī)、金屬切割設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域大量應(yīng)用。以注塑成型機(jī)為例,這是利用高壓在模具內(nèi)部形成零件的工藝。在零件的注塑過程中,模溫、壓力、時(shí)間等因素都直接影響著零件的加工精度,而在這樣的應(yīng)用領(lǐng)域中,滾珠獨(dú)立導(dǎo)柱的這些特性就非常出色。盡管目前滾珠獨(dú)立導(dǎo)柱在很多領(lǐng)域應(yīng)用很廣泛,但是依然有不少企業(yè)的加工依賴于傳統(tǒng)的剛性導(dǎo)柱,雖然傳統(tǒng)的技術(shù)具有很強(qiáng)的可靠性,但相對于滾珠獨(dú)立導(dǎo)柱逐漸暴露出來的局限性,更需要加快技術(shù)改進(jìn)和市場應(yīng)用。
總結(jié)來說,滾珠獨(dú)立導(dǎo)柱在提高設(shè)備精度和加強(qiáng)設(shè)備穩(wěn)定性方面具有很大的優(yōu)勢。盡管目前該技術(shù)發(fā)展較為緩慢,但從目前市場的反饋來看,其市場發(fā)展前景依然十分廣闊。預(yù)計(jì)在未來,滾珠獨(dú)立導(dǎo)柱將會(huì)在很多應(yīng)用領(lǐng)域大量占據(jù)市場份額,為精密加工領(lǐng)域的進(jìn)一步提升做出更大的貢獻(xiàn)。