月归档： 2023.06

THK直线导轨的精度与刚度

THK直线导轨是一种标准件，所以在THK导轨的精度上肯定是有要求的。THK导轨的导向精度，其实就是指THK导轨上的运动物能否按照给定的准确程度作出直线运动，而具体的精度它主要取决于THK导轨本身的几何精度以及各个导轨之间的精密配合。THK导轨的几何精度，在一般情况下主要指导轨在垂直平面以及水平平面内的直线度，还有导轨面之间的平行度。精度误差会导致机床无法正常工作，所以在生产直线导轨的时候，THK公司会严格按照要求，保证每一个导轨标准间都精确无别。
当然除了精确以外，在刚度上也是有要求的。如果刚度不够，那在载荷过大时，THK导轨会产生形变，形变超过了一定的值会酿成大祸。刚度会影响到精度，还会使导轨接触面磨损加快。在机床运作时，肯定会产生热量，这也就会影响THK导轨的正常工作，所以我们要确保在温度变化的情况下导轨仍旧能够正常的工作。以上这些刚度的要求，以及对温度的不敏感，其实都取决于制作导轨的材料、类型还有就是导轨的大小尺寸。

编辑：THK总代理
来源：THK官网

THK直线导轨的工作原理

THK直线导轨是利用直线原理来进行工作的。在一根THK导轨的两个工作面上，均匀地钻通一定数量的小孔，THK导轨的一端密封，从另—端用气源向THK导轨空腔内不断地通入压缩空气，进入导轨空腔的压缩空气将从工作面上的小孔喷出。当内表面形状与导轨工作面相吻合的滑行器置于THK导轨上时，在滑行器及导轨之间便形成一层薄空气层，称之为气膜或直线。在滑行器边缘，空气不断地向外逸出，但喷气孔又不断地向直线补充空气，使得直线一直存在。这个直线可近似地看作为密闭气体，根据帕斯卡定律，加住密闭气体上的压强，能够大小不变地向气体的各个方向传递，因此喷气孔中的压强等量地传递到直线各处，并作用在滑行器上。
当滑行器受到直线的“托力”与它本身所受的重力相等时，滑行器就能浮在气轨上。由于THK导轨工作面上的喷气孔是均匀分布的，滑行器在THK导轨的任何位置上，所覆盖的喷气孔数日相等，受到气热的托力也相等，所以滑行器能够稳定地飘浮在气轨的任何地方。这柞，滑行器在气轨上的运动不是在导轨工作面上滑动，而足正直线上沿导轨做相对运动。所以这种导轨称为直线导轨。

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全面了解THK导轨的性能以及结构特点

导向精度：导向精度是指运动部件按给定方向作直线运动的准确程度，它主要取决于THK导轨本身的几何精度及THK导轨配合间隙。THK直线导轨的几何精度一般包括：垂直平面和水平平面内的直线度；两条THK导轨面间的平行度。可用thk圆导轨全长上的误差或单位长度上的误差表示thk圆导轨几何精度值。

精度保持性：精度保持性是指THK导轨在工作过程中保持原有几何精度的能力。THK导轨的精度保持性主要由THK导轨耐磨性决定。耐磨性主要取决于THK导轨副材料与匹配、受力情况、精度、润滑方式和防护装置的性能等因素。

运动精度：包括低速运动平稳、无爬行、定位准确。它与THK导轨结构和润滑、动静摩擦系数差值，以及传动系统刚度有关。足够的刚度在载荷的作用下，THK导轨的变形不应超过允许值。刚度不足不仅会降低导向精度还会加快THK导轨面的磨损。刚度主要与THK导轨的类型、尺寸以及THK导轨材料有关。

结构工艺性好：THK导轨的结构应力求简单、便于制造、检验和调整，从而降低成本。

具有良好的润滑和防护装置由于各种机器的精度和THK导轨的用途不同，在设计中应针对所设计机器的THK导轨，对上述各项要求，既要有所侧重，又要全面考虑。

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为什么会有双滑块的THK直线导轨

THK直线导轨在使用时，负载的形式是多种多样的，负载的区别直接影响到采用滑块的数量。滑块承受垂直作用在它上方的负载(例如工作台的重量)，由于单个滑块的安装面尺寸较小，当负载的质量中心刚好位于滑块的中心时，可以将负载简化为一个集中力。

THK导轨经常碰到的问题是：一方面滑块上方安装的工作台尺寸远较滑块尺寸大，另一方面，工作台及其上方安装的执行机构经常是偏心结构，负载的质量中心并不是刚好位于THK滑块的中心，假设负载沿THK导轨长度方向存在一定的偏心，这种情况下THK滑块除承受负载的重力外，还要承受因为偏心负载而产生的MA方向的力矩负载。在这种力矩作用下，载荷更后都传递给THK滑块内部的滚珠，部分滚珠将承受很大的局部载荷。长期在这种状态下工作会造成滚珠的非正常磨损，降低THK滑块的使用寿命，从而降低机构的使用寿命。除存在上述质量偏心的负载外，负载加减速运动时的惯性力也会产生与上述影响类似的力矩载荷。

此外，THK滑块上方的执行机构在工作时也可能会产生MA或M。方向的附加力矩。如果沿长度方向在一根THK导轨上间隔使用两个滑块，则原来的偏心结构就变成了平衡结构，这样就不仅减小或消除了因为偏心结构给滑块带来的力矩载荷，THK直线导轨机构承受Mn方向附加力矩的能力也将提高，因而可提高整个机构的额定寿命，这就是大多数情况下都使用双滑块的原因。

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