滚珠直线导轨之副产品互换性技术分析

随着滚珠直线导轨副产品的广泛应用，交换产品的市场需求越来越大。滚珠直线导轨副交换产品的关键精度、制造工艺技术的优化研究和实验迫在眉睫。特别是以长930毫米的LBA25滚珠直线导轨副为例，对交换技术的优化研究进行了解读，从而为交换产品的大规模生产积累经验。
    1，关键精度
    非交换产品最重要的是保证不同产品的预紧力。常规方法是根据不同的导轨和滑块节距，在组装时更换不同尺寸的钢球。交换产品的精度分为P、H级和N级，预紧力为V0～V2。
确保导轨和滑块的交换是核心。钢球规值一旦选定，就不允许更换钢球的直径，因此需要严格控制导轨和滑块之间的节距、滚道两侧的高度和偏差方向的一致性。此外，由于圆弧滚道截面形状与滚道接触点位置的一致性，交换产品的预紧力受到很大影响，导轨和滑块成型金刚滚轮的制造精度非常重要。导轨和滑块金刚滚道轮廓的关键精度和沟槽中心距离的公差应收紧至±0.002mm，并选择进口金刚滚轮进行保证。
    2，导轨制造工艺
    交换导轨成品精度保证措施如下：选择进口意大利法力图CNC―6000高精度导轨磨床、进口专用电永磁夹具、滚轮滚道轮廓精度及槽中心距离公差提高至±0.002mm进口钻石滚轮；左右立磨头上安装的砂轮用一套砂轮修整器修整；关键工序采用成型磨法；机床具有三轴联动功能，导轨A基准面和两侧滚道成型磨可以在一次夹紧中完成。
加工方法的优点是:首先，确保导轨两侧滚道工作面轮廓位置的精度一致性；其次，确保导轨两侧滚道等高0.003毫米的超高尺寸精度；第三，卧式磨头加工导轨安装基准面，保证滚道安装底面的尺寸精度和位置精度；***，确保设计、工艺和测量基准的统一，减少夹紧和定位误差，打磨高精度产品。
    机床精度:左立式、右立式和卧式磨头成型磨时，滚道和各安装基准面一次磨成型，磨后尺寸精度可达0.003毫米。；同一截面内同一尺寸的一致性为0.003毫米；每个滚道的尺寸和位置公差为±0.005mm；Ra=0.4表面粗糙度值μm。为了满足用户更换滑块的要求，优化导轨制造工艺，最重要的是实现以导轨为基准的滑块交换。
    3，滑块制造工艺
    交换滑块成品精度保证措施:选择进口意大利高精度全闭环数控滑座磨床；进口特殊的电永磁夹具，依次装载14件工件；滚轮滚道轮廓精度和沟槽中心距离的公差提高到±0.002mm进口钻石滚轮；左右砂轮修整器完成安装在磨头上的砂轮修整；基于左右两端的高磨头，利用左右磨头的前后相位差，实现差动磨；关键工序采用成型磨法加工，实现多件成型磨一次装夹。
    加工方法的优点是：统一设计、工艺和测量基准，减少夹紧误差，定位误差，磨出高精度产品。
    机床精度:左立式和右立式磨头成型磨时，滚道和各安装基准面一次磨成型，磨后尺寸精度可达0.003毫米。；同一截面内同一尺寸的一致性为0.003毫米；每个滚道的尺寸和位置公差为±0.005mm；Ra=0.4表面粗糙度值μm。
    不但如此，还优化了滑块的加工工艺、毛坯、加工余量和尺寸精度。
    如果采用热轧毛坯，则工序为：下料→正火→铣A、C面(见图5)→铣B、D面→刨标记槽→铣凹槽→粗磨A、C面→粗磨B、D面→精铣凹槽→精铣圆弧槽→铣顶面凹槽→刨台阶和斜面→锯断→渗碳→铣长度两面→铣圆弧面→倒外角→倒内角→半精磨A、C面→半精磨B面→钻两端面孔→钻安装孔→螺纹孔的倒角→攻螺纹→淬火→喷砂→磷化→两面精磨长度→精磨A、C面→精磨B、D面→形成圆弧形形磨槽→退磁、清洗→检测→标记。共有34道工序。
    如果采用冷拉毛坯，则工序为：下料→真空正火→渗碳→半精磨A、C面→半精磨B、D面→钻两端面孔→钻安装孔→螺纹孔的倒角→攻螺纹→淬火→喷砂→磷化→两面均为铣代磨长度→精磨A、C面→精磨B、D面→形成圆弧形形磨槽→退磁、清洗→检测→标记。共有19道工序。
    热轧毛坯余量大，加工零件多。冷拉成型技术后，零件成型率高，加工零件和余量大大降低，金属利用率大大提高。特别是采用真空正火热处理技术，变形量约为0.03～0.06mm，无氧化皮，为高精度滑块的后续加工奠定了坚实的基础。采用冷拉毛坯，加工工序减少15道，降低成本，缩短生产周期。为了满足用户更换导轨的要求，最重要的是实现以滑块为基准的导轨交换。