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线性滑轨linear guideway-(c)

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线性滑轨linear guideway-(c)

www.hiwin.twLinear Guideway Technical Information©2014 FORM G99TC17-1404 (PRINTED IN TAIWAN)Linear GuidewayTechnical Information線性滑軌技術手冊線性滑軌技術手冊上銀科技股份有限公司 HIWIN TECHNOLOGIES CORP. 40852台中市精密機械園區精科路7號 Tel: (04)2359-4510 Fax: (04)2359-4420 www.hiwin.tw businesshiwin.tw德國 歐芬堡 HIWIN GmbH OFFENBURG, GERMANY www.hiwin.de www.hiwin.eu義大利 米蘭 HIWIN Srl MILAN, ITALY www.hiwin.it日本 神戶東京名古屋九州長野 HIWIN JAPAN KOBETOKYONAGOYAKYUSHUNAGANO, JAPAN www.hiwin.co.jp美國 芝加哥矽谷 HIWIN USA CHICAGOSILICON VALLEY, U.S.A. www.hiwin.com捷克 布爾諾 HIWIN s.r.o. BRNO, CZECH REPUBLIC www.hiwin.cz瑞士 優納 HIWIN SCHWEIZ JONA, SWITZERLAND www.hiwin.ch法國 埃紹富 HIWIN FRANCE ECHAUFFOUR , FRANCE www.hiwin.fr新加坡 HIWIN SINGAPORE SINGAPORE www.hiwin.sg韓國 水原 HIWIN KOREA SUWON, KOREA www.hiwin.kr以色列 海法 Mega-Fabs Motion Systems, Ltd. HAIFA, ISRAEL www.mega-fabs.com海外廠高速化 高精度 複合化 環保 生活化2013年台灣精品金質獎交叉滾柱軸承 Crossed Roller Bearings2006年台灣精品銀質獎 2007年中小企業創新研究獎 直驅式定位平台 Torque Motor Direct drive Motor2012, 2011, 2009, 2008, 2005年 台灣精品金質獎 2006, 2001,1993年台灣精品銀質獎滾珠螺桿 Ballscrew精密研磨/精密轉造 高速化 (高 Dm-N 值 /Super S 系列) 重負荷滾珠螺桿-全電式射出成型機 E2 環保潤滑模組 R1 螺帽旋轉式 C1 節能溫控螺桿 高DN節能重負荷滾珠螺桿- RD系列AC伺服馬達 AC Servo Motors伺服馬達驅動器 AC Servo Drives2004年台灣精品金質獎線性馬達 Linear Motor 無鐵心式 (LMC)2002年台灣精品獎 2001年中小企業創新研究獎線性致動器 Linear Actuator 醫療/自動化/工業用2010, 2003年台灣精品金質獎單軸機器人 Single Axis Robot KK 半導體、電子化系列 KS, KA 自動化系列2009年台灣精品銀質獎空氣軸承線性馬達定位 平台 Linear Motor Air Bearing Platform2008年台灣精品金質獎 2007, 2002年台灣精品銀質獎線性滑軌 Linear Guideway HG/EG/RG/MG 系列 精密機械/電子半導體/生技醫療 E2 環保潤滑模組 Q1 靜音式 A1 氣淨式位置量測系統 Positioning Measurement System2004年台灣精品獎定位線性滑軌 Positioning Guideway線性馬達驅動X-Y平台 Linear Motor X-Y Robot 線性馬達龍門系統 Linear Motor Gantry前 言 1 一、基本資料 1 1-1 HIWIN 線性滑軌優點及特點 11-2 選用準則 21-3 額定負荷 31-4 線性滑軌壽命 .41-5 工作負荷 51-6 摩擦力 91-7 潤滑 101-8 滑軌接牙件 101-9 線性滑軌的配置 111-10 線性滑軌的安裝 12二、HIWIN 產品系列 .182-1 HG系列重負荷型滾珠線性滑軌 .202-2 EG系列低組裝型滾珠線性滑軌 422-3 WE系列寬幅型滾珠線性滑軌 .592-4 MG系列微小型滾珠線性滑軌 .742-5 TM系列輕量化微小型線性滑軌 842-6 QH系列靜音式重負荷型滾珠線性滑軌 .932-7 QE系列靜音式低組裝型滾珠線性滑軌 1082-8 QW系列靜音式寬幅型滾珠線性滑軌 . 1192-9 RG系列滾柱型線性滑軌 1322-10 QR系列靜音式滾柱型線性滑軌 1512-11 E2型式自潤型線性滑軌 1652-12 PG型式定位型線性滑軌 1692-13 SE型式金屬端蓋型線性滑軌 1872-14 RC型式強化型螺栓蓋 . 1882-15 潤滑油脂裝置 189三、HIWIN 線性滑軌選用需求表 . 193線性滑軌 Linear Guideways 技術手冊 目次(本型錄的內容規格若有變更,恕不另行通知)(1) 定位精度高 使用線性滑軌作為線性導引時,由於線性滑軌的摩擦方式為滾動摩擦,不僅摩擦係數降低至滑動導引的1/50, 動摩擦力與靜摩擦力的差距亦變得很小。因此當床台運行時,不會有打滑的現象發生,可達到µm級的定位精 度。(2) 磨耗少能長時間維持精度 傳統的滑動導引,無可避免的會因油膜逆流作用造成平台運動精度不良,且因運動時潤滑不充份,導致運行軌 道接觸面的磨損,嚴重影響精度。而滾動導引的磨耗非常小,故機台能長時間維持精度。(3) 適用高速運動且大幅降低機台所需驅動馬力 由於線性滑軌移動時摩擦力非常小,只需較小動力便能讓床台運行,尤其是在床台的工作方式為經常性往返運 行時,更能明顯降低機台電力損耗量。且因其摩擦產生的熱較小,可適用於高速運行。(4) 可同時承受上下左右方向的負荷 由於線性滑軌特殊的束制結構設計,可同時承受上、下、左、右方向的負荷,不像滑動導引在平行接觸面方向 可承受的側向負荷較輕,易造成機台運行精度不良。(5) 組裝容易並具互換性 組裝時只要銑削或研磨床台上滑軌之裝配面,並依建議之步驟將滑軌、滑塊分別以特定扭力固定於機台上,即 能重現加工時的高精密度。傳統的滑動導引,則須對運行軌道加以鏟花,既費事又費時,且一旦機台精度不 良,又必需再鏟花一次。線性滑軌具有互換性,可分別更換滑塊或滑軌甚至是線性滑軌組,機台即可重新獲得 高精密度的導引。(6) 潤滑構造簡單 滑動導引若潤滑不足,將會造成接觸面金屬直接摩擦損耗床台,而滑動導引要潤滑充足並不容易,需要在床台 適當的位置鑽孔供油。線性滑軌則已在滑塊上裝置油嘴,可直接以注油槍打入油脂,亦可換上專用油管接頭連 接供油油管,以自動供油機潤滑。前 言線性滑軌係為一種滾動導引,藉由鋼珠在滑塊與滑軌之間作無限滾動循環,負載平台能沿著滑軌輕易地以高精度 作線性運動。與傳統的滑動導引相較,滾動導引的摩擦係數可降低至原來的1/50,由於起動的摩擦力大大減少, 相對的較少無效運動發生,故能輕易達到µm級進給及定位。再加上滑塊與滑軌間的束制單元設計,使得線性滑 軌可同時承受上下左右等各方向的負荷,上述陳列特點並非傳統滑動導引所能比擬,因此機台若能配合滾珠螺 桿,使用線性滑軌作導引,必能大幅提高設備精度與機械效能。1-1 HIWIN 線性滑軌優點及特點1-1-1 優點一、基本資料G99TC17-140411-2 選用準則使用條件設定 應用之設備 行程 內部空間之限制 運行速度、加速度 精度之要求 使用頻率 剛性之要求 使用環境 負荷方式 要求壽命年限選用系列產品 HG系列:磨床、銑床、車床、鑽床、綜合加工機、放電加工機、搪床、線切割機、 精密量測儀器、木工機器、搬運機器、運送裝置。 EG系列:產業自動化機器、半導體機械、雷射雕刻機、包裝機器。 QE/QH系列: 精密量測儀器、半導體機械、產業自動化機器、雷射雕刻機,可廣泛應 用於具有高速、寧靜、低發塵需求的高科技產業。 WE/QW系列: 自動化裝置、運輸設備、精密量測儀器、半導體設備、塑料瓶拉吹設 單備、軸機器人機械手臂、需單軸承受力矩的設備。 MG/TM系列:印表機、機器手臂、電子儀器設備、半導體設備。 RG/QR系列:CNC加工機、重切屑加工機、CNC磨床、射出成型機、大型龍門機床選用精度等級 C, H, P, SP, UP等級視設備精度要求而定假定滑塊尺寸及數目 依經驗選用 負荷狀態 若與滾珠螺桿配合使用,則使用之線性滑軌規格與螺桿外徑相似,例如螺桿外徑為 32mm,則要挑相似HG35的規格。計算滑塊最大負荷 參照負荷計算例計算單個滑塊最大等效負荷 確認選用之線性滑軌靜安全係數應超過靜安全係數使用表所列之值選擇預壓力 依剛性要求及安裝面精度選用確認剛性 參照剛性表計算變形量 提高預壓力,加大選用尺寸或滑塊數以提高剛性計算使用壽命 依使用速度、頻率計算壽命距離要求依壽命公式計算選定線性滑軌之壽命距離潤滑選用 潤滑劑選用,依設備需求可選擇潤滑脂、潤滑油或特殊潤滑劑潤滑定期注入潤滑脂或自動供油線性滑軌選用完成G99TC17-1404 2(1) 基本靜額定負荷 (C0) 的定義線性滑軌在靜止或運動中若承受過大的負荷,或受有很大衝擊負荷時,會導致珠道接觸面和鋼珠產生局部的永久 變形;當永久變形量超過某一限度,將妨礙線性滑軌運動的平穩性。基本靜額定負荷便是容許這個永久變形量的 極限負荷。依照定義:負荷的方向和大小不變的狀態下,在受到最大應力接觸面處,鋼珠與珠道表面的總永久變 形量恰為鋼珠直徑萬分之一時的靜止負荷。基本靜額定負荷的數值詳列於各規格尺寸表中;使用者可參照表格選用適合的線性滑軌,但必需注意的是被選用 的線性滑軌在運行中所受的最大靜負荷不可超過其基本靜額定負荷。(2) 容許靜力矩 (M0) 的定義 當滑塊中受到最大應力的鋼珠達到上述定義之靜額定負荷時,此時滑塊所承載之力矩稱為靜額定力矩。在線性滑 軌運動中是以MR、MP、MY這三個方向來定義:1-3-2 基本動額定負荷(3) 靜安全係數當線性滑軌使用在慢速運動或作動頻率不高的狀況下,需考慮靜安全係數。根據不同的使用狀況,計算靜負荷必 須考慮不同的安全係數,尤其是當滑軌受有衝擊性負荷時,需要取用較大的安全係數。fSL : 靜安全係數 fSM : 靜安全係數 (力矩負荷) C0 : 基本靜額定負荷 (kN) M0 : 容許靜力矩 (kNm) P : 工作負荷 (kN) M : 靜力矩負荷 (kNm)MRMPMY1-3 額定負荷1-3-1 基本靜額定負荷負載條件 fSL、fSM下限一般運行狀況1.03.0運行時受衝擊、振動3.05.0Eq.1.1表格1 靜安全係數使用fSL=Por C0fSM=MM0 或是(1) 基本動額定負荷(C)的定義 基本動額定負荷用於線性滑軌承受負荷並做滾動運動時的壽命計算。其定義是在負荷的方向和大小不變的狀態 之下,線性滑軌的額定壽命為50km時(滾柱式線性滑軌為100km)的最大負荷,此值詳列於各規格尺寸表中,使 用者可藉由此值預先估算出選用之線性滑軌的額定壽命。G99TC17-140431-4 線性滑軌壽命1-4-1 壽命當線性滑軌承受負荷並作運動時,珠道表面與鋼珠因不斷地受到循環應力的作用,一但到達滾動疲勞的臨界值, 接觸面就會開始產生疲勞破損,並在部份表面發生魚鱗狀薄片的剝落現象,此種現象叫做表面剝離。壽命的定義 即為

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