电移台走的“准”和“直”的关键---导轨

    导轨作为电动平移台的导向机构，对于平移台的运动性能，有着非常大的影响。我们知道，基于笛卡尔直角坐标系内的任意刚体有六个自由度：三个平动自由度 (x，y，z) 和三个转动自由度 (θx，θy，θz)。电移台走得“准”和“直”，除了要控制好轴向( 或称x 方向、沿运动方向) 的误差外，还需要严格控制非轴向的误差，导轨在控制轴向及非轴向误差方面起着非常重要的作用。
    导轨的结构也分为很多种，在电动平移台产品中，较常见的有：线性滑块导轨( 也称直线导轨或滚珠直线导轨副，俗称方导轨)、直线轴承导轨( 俗称圆导轨)、交叉滚柱( 也称交叉滚子) 导轨和燕尾副导轨。各种导轨的分类和对照表，请参照表2。

表2. 导轨分类对照表

    卓立汉光的电动平移台使用多种形式的导轨，但精度较高的电移台( 如：PSA、KSA、uKSA 以及LMA 系列) 主要采用线性滑块或交叉滚柱导轨。线性轴承导轨主要应用在小行程(200mm 行程以内)、轻负载( 行程越大，负载能力越低) 的电移台中( 如部分TSA 系列产品) ；而燕尾副导轨的电移台，因其精度太低，卓立已经不再生产，敬请注意。

线性滑块导轨(Linear Guides)：
由作为导向的固定元件(导轨)、移动元件(滑块)以及保证滑块运动的滚珠等部分组成(如图4)。
线 性滑块导轨的精度，目前各个厂家标称略有差别，但参照国内机械行业标准(JB/T7175.1/2-2006)、国标(GB-T 4020-1997) 及国际标准(ISO1708 ：1989)通常分为2、3、4、5 这四个等级。一般是通过测量：滑座顶面中心对导轨基准底面的平行度及与导轨基准侧面同侧的滑座侧面对导轨基准侧面的平行度来确定导轨精度，精度等级对照表 请参看表3。
卓立汉光主要采用进口线性滑块导轨，在表4 中列出部分进口的线性滑块导轨精度等级划分，供您参考：

表3. 线性滑块导轨精度等级(国内)

表4. 线性滑块导轨精度等级( 进口)

 卓立汉光的丝杠导轨式电动平移台产品，通常采用双导轨、四滑块的结构，这样的结构虽然成本较高，但提升了电移台的负载能力和精度；而且卓立的精密型电动平移台产品，底板加工过程中均采用精密磨削工艺，确保导轨安装面的平面度，可发挥出高等级线性滑块的优秀性能！

交叉滚柱导轨(Crossed-Roller Bearing Guides)：

因 其精度高、直线度好、负载能力强等特点也成为广泛应用的一种导轨形式，交叉滚柱导轨是由两根具有V型滚道的导轨、滚柱保持架、圆柱体滚柱等组成，故也有人 称其为V型导轨(如图5)，相互交叉排列的圆柱体滚柱在经过精密磨削的V型滚道面上作往复运动，可承受各个方向的载荷，实现高精度、平稳的直线运动。交叉 滚柱导轨国内产品按精度一般分2、3、4、5级，依次递减；国外产品大多分为高级(H级)和精密级(P级)，P级优于H级。 另 外，由于交叉滚柱导轨需要采用滚柱保持架，保持架需占用相当一部分行程，通常要求导轨长度L 不小于行程(Ls) 的1.5 倍，即：L ≥ 1.5Ls，而保持架的长度Lb 通常不大于导轨长度L 减去一半有效行程Ls，即：Lb ≤ L-Ls/2。所以，采用交叉滚柱导轨的电动平移台，通常行程不大。 卓立汉光采用交叉滚柱导轨的电动平移台包括：uKSA 系列产品、TSAxx-C 产品、TSAW 产品等。

图5. 交叉滚柱导轨

直线轴承导轨(Linear Ball Bearing Guides)：

直线轴承导轨(如图6)是一种低成本的直线运动导轨，由圆柱轴和配套使用的轴承组成。由于轴承钢球与圆柱轴为点接触，故负载能力较小，而且圆柱轴需遵循一定的细长比，故直线轴承导轨不适合做大行程的电移台。 直线轴承导轨的精度也分为很多等级，优点是价格低廉，但其负载能力较小、行程不宜很大、精度不高。卓立采用直线轴承导轨的电移台为：标准型TSA 系列产品( 行程不大于200mm)。

图6.直线轴承导轨

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燕尾副导轨(Dovetail Slide Guides)：