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HIWIN丝杠导轨 精准与智能的突破

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发表于 2011-8-8 21:36:28 | 显示全部楼层 |阅读模式

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HIWIN是世界知名的直线传动产品研发及制造大厂,其中尤其以直线导轨、滚珠丝杠产品为重中之重。" S* B4 _4 p5 I+ r& _" _7 [7 A
  ( D8 V. d3 J+ I0 v
  现今直线导轨、滚珠丝杠应用的最主要行业简单的划分为三大类:产业机械、电子及半导体设备和机床行业。 机床行业为丝杠最早亦是最广泛应用的行业,所以,对于滚珠丝杠和直线导轨的发展,更要适应机床行业发展的要求,这也是每一个业者追求的目标。每一个有实力的直线传动制造厂商都在发挥自己的聪明才智,来适应机床行业发展对丝杠和滑轨提出的要求。+ [" u0 N! W5 E3 U/ T. f
  7 R1 C5 T$ J* J3 L
  以下就HIWIN如何应对机床向高速、高精、智能、复合、环保方向发展作简单介绍。! O  w, m, j4 v& B1 c
  ! |- a# T2 ?4 C7 y& z2 H
  1.高速化3 V1 Z8 h  P5 @( E
  
/ o/ R  X  a/ _' F! l  高速化以提高效率,效率为企业的生命,由于机床对速度要求越来越高,为协助客户升级并提供创新增值服务,HIWIN专门开发出了Super-S系列高速化滚珠丝杠。HIWIN通过改良回流系统、钢珠循环路径的方式来提高可承受快速运转的能力(如图1):
9 y; k  o- W' B8 f  
2 v  G6 P7 [& ~! u- x. x8 O- D  HIWIN Super-S丝杠采用全新循环系统设计,通过一系列实验证明:dn值可过200 000,如果以φ40mm、导程40mm的规格来说,转速高达5000r/min,直线速度可达200m/min,直线加速度可达2g。7 e2 k& M9 c! ~1 c$ g3 t
20074516550.jpg
; Y# f- [4 R3 ?5 ~图   1: g. Y# L. ?( b# m# P9 e8 O; O7 ?
  2.高精度
4 q: O' v( p! P& j1 I  
8 T* C( n" d, _( ^6 c7 N  HIWIN能够量产轧制丝杠、JISC6级。5 C! P( u- e- c* k
  
# c2 f( f8 Q+ H0 T  HIWIN研磨级滚珠丝杠可制作JISCO级(JISCO级为滚珠丝杠最高精度级别,某滚珠丝杠大国该精度产品限制对中国出口)。8 @' M9 f7 a5 @- s; R5 v
  
& T: T/ T3 R" N3 n  直线导轨业界大多按行走平行度分为C、H、P、SP、UP级,HIWIN对最高级别UP级亦能量产。& g2 X4 \% A, f" ^: j, b
  # ]  M! V% Y# f! P$ ]
  以上所列高精度方面,HIWIN完全能够满足广大机床客户对高精度方面的要求,另外,HIWIN的线性电动机(LINEAR MOTOR)更能实现1μm以内的重复定位精度。
# ?! `$ D( D2 W  
! K! u( p: X1 N* H8 a' f  3.智能化及复合化方面9 Z& g0 E' P* C2 f
  
) U% q- d' [& K/ Z  HIWIN多年致力于直线传动元件、部件及次系统的研发 (详见图2)。$ [/ D: q5 j2 f; F' @6 W  K
2007451671.jpg
# y# |) j: I$ R6 [4 p. ^- K' y图   2
$ i! c" {: b+ c5 d  HIWIIN产品给广大机床用户以多层次、多方面的选择及应对机床智能化和复合化方面的需求。
/ |- k" ?& [5 Y9 y" f. l" B7 Z  - C9 n# h$ J0 o$ l. m
  4.环保化/ s& S; f7 r% \3 n( f; r
  - n: y& y" T0 q8 E% F7 u  ~0 {
  HIWIN的自润式滑轨具有节约油脂,降低污染效能(见图3)。1 B1 i" F7 [  w' l9 b0 S+ `: o
20074516846.jpg   Q' x* @# f9 m; ?5 n4 L- d
图   3
; M& E% @  R; s8 m) e1 i  HIWIN的Super-S系列丝杠,降噪声方面效果突出(见图4)5 M! [/ H8 s, ]  |5 a! b
200745161640.jpg ' z; s9 d6 v- U0 V$ d) Z6 p
图   4
# c6 D) `7 g6 u; l+ h! L  测试条件:
/ K3 W$ f9 j. M$ {8 O. S7 f  
6 [1 t, t7 F" a2 E' t  规格:外径40mm,导程:40mm
6 V3 P: M. }5 h' Y2 d  - W, \7 X/ W& J& ?- J
  转速:3000r/min(dn值120 000)) `" t: H# Y) ^
  3 B- j1 Y+ s/ w
  加速度 1g
9 r% T; f5 C" o! v0 y6 {  $ T! Z( y! D( F
  测试图示:测试结果见图5。
& k8 \8 Q* f! a8 y* n- r- X 200745161746.jpg
1 l, `0 W0 n7 Y图   5" P# W) p3 j. ]' W" W6 [% v
  Super-S系列丝杠噪声比普通滚珠丝杠降低5~7dB。0 D' k, H7 I5 `+ m) ?$ Z/ ~
  
( P9 K6 z1 m5 n3 P# y  下面以汽车制造行业中广泛应用的加工中心方面谈一下HIWIN滚珠丝杠高速化应用的解决方案:0 x4 Z" B1 r9 Q7 |
    J7 f2 ?2 e$ R7 B6 }+ o6 L
  某加工中心制造大厂,生产的加工中心供应给汽车行业:主要应用在铝合金材料的加工。由于以前加工中心更多应用于磨具制造等钢材加工,对速度要求不高,选型时,按照普通形式选用HIWIN:R40-12B2-FDW-XXX-0.008(直径40mm,导程12mm,螺母为普通插管式外循环结构,精度C3级)加工中心组装完成后短时间试机各方面没有问题后,第一批样机交到客户那里。客户加工铝合金产品 ,一周左右丝杠出现问题。- Y, U3 ?8 Z8 w& w
  
2 J$ K' s! r# D9 d" @  罗升企业技术人员陪同该加工中心厂服务人员第一时间到达现场,分析发现,丝杠回流系统冲击破损。经了解客户使用状况,该加工中心丝杠最高转速3750r/min,导程12mm,计算出实现最大直线进给速度为45m/min。该滚珠丝杠dn值达到了150 000,如此高的dn值普通滚珠丝杠的回流系统损坏实属正常。
9 B9 W0 i& n7 f( G7 @& ~7 w  % J9 c: j8 E2 @7 o( O
  经过综合考量,我们建议该加工中心厂把所有产品更换为HIWIN Super-S系列高速化滚珠丝杠,型号为:R40-12K5-FDC-XXX-0.008。在外径、导程、回流转速及精度等各方面条件都一致的情况下,按照计算该Super-S丝杠能够实现直线进给速度60m/min,完全适应了该客户的高速化要求。$ I/ ?% F- B3 x! H% D" k
  
* L/ y! }" H$ n% |; s  HIWIN除了努力对现有行业的应用改进及提升之外,还适应新材料科学的不断发展,发展新的丝杠、滑轨技术。例如,已经能量产RG系列高刚性滚柱式直线滑轨。也在研发滚柱式滚珠丝杠、陶瓷钢珠滚珠丝杠等,为机床行业的多元化发展提供关键零部件方面的技术储备。( j4 p/ \7 e  J& h3 X
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