一种预加载高精度滚动直线导轨结构

摘要

一种预加载高精度滚动直线导轨结构，其包括花岗岩导轨和平台；所述花岗岩导轨有互相垂直的两个导向基准面，所述平台与所述花岗岩导轨之间有直线滚动轴承，所述直线滚动轴承和所述花岗岩导轨之间安置有垫板。实施本发明可以使直线导向精度接近于气浮、液浮导轨，而且结构简单，并省却了气源和液压源，适用于高精度的轻载、中载仪器和自动化设备。

权利要求

1.一种预加载高精度滚动直线导轨结构，其包括花岗岩导轨和平台；其特征在于：所述花岗岩导轨有互相垂直的两个导向基准面，所述平台与所述花岗岩导轨之间有直线滚动轴承，所述直线滚动轴承和所述花岗岩导轨之间安置有垫板。

2.根据权利要求1所述的一种预加载高精度滚动直线导轨结构，其特征还在于：所述花岗岩导轨水平面承载三个所述直线滚动轴承，所述花岗岩导轨垂直面承载两个所述直线滚动轴承。

3.根据权利要求1所述的一种预加载高精度滚动直线导轨结构，其特征还在于：所述垫板由高强度的金属材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种预加载高精度滚动直线导轨结构，其特征还在于：所述花岗岩导轨上安置有加载轨道，所述加载轨道由软磁材料制成，在所述平台上安置有水平加载磁钢和垂直加载磁钢，所述磁钢与所述加载轨道配合。

5.根据权利要求4所述的一种预加载高精度滚动直线导轨结构，其特征还在于：所述加载轨道为电工纯铁。

6.根据权利要求1所述的一种预加载高精度滚动直线导轨结构，其特征还在于：所述直线滚动轴承为高精度的深沟球轴承或滚柱轴承中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种预加载高精度滚动直线导轨结构，其特征还在于：所述直线滚动轴承中有高精度滚柱。

说明书

一种预加载高精度滚动直线导轨结构

技术领域

[0001] 本发明属于精密机械结构，可广泛应用于扫描成像，精密测量，精密自动化生产设备等需要精密导向的技术领域。

背景技术

[0002] 高精度的直线导向一直是精密机械领域的不懈追求。目前广泛使用的滚动、滑动直线导轨付，一般采用金属材质的导轨，虽然承载能力高，加工工艺性好，但内应力不易彻底消除，容易随时间产生变形。

[0003] 花岗岩材料具有最稳定的材质结构，广泛用于测量和精密设备的基础结构，同时也是最好的导向材料。但由于花岗岩表面硬度、强度都不高，容易磨蚀，因此只能应用在气、液浮导轨中。花岗岩基的气、液浮导轨虽然是目前精度最高的导向结构，但无论是气源和液压源都是用户不得不接受的负担，这就限制了它们的应用。

[0004] 另外花岗岩受材质和加工工艺的限制，做成闭式导轨结构要比金属导轨结构困难的多。最简单而易于让人接受的方式应该是利用花岗岩平台的两个互相垂直的基准面导向。但这样构成的是开式导轨，约束不够，必须解决预加载问题。

发明内容

[0005] 本发明提出一种新的结构，它采用矩形截面花岗岩导轨的两个垂直基准面作为导向基准面，直线滚动轴承付作为滚动体，可以实现高精度的直线导向。

[0006] 具体的技术方案为：

[0007] 一种预加载高精度滚动直线导轨结构，其包括花岗岩导轨和平台；所述花岗岩导轨有互相垂直的两个导向基准面，所述平台与所述花岗岩导轨之间有直线滚动轴承，所述直线滚动轴承和所述花岗岩导轨之间安置有垫板。

[0008] 所述花岗岩导轨水平面承载三个所述直线滚动轴承，所述花岗岩导轨垂直面承载两个所述直线滚动轴承。

[0009] 所述垫板由高强度的金属材料制成。

[0010] 所述花岗岩导轨上安置有加载轨道，所述加载轨道由软磁材料制成，在所述平台上安置有水平加载磁钢和垂直加载磁钢，所述磁钢与所述加载轨道配合。

[0011] 所述加载轨道为电工纯铁。

[0012] 所述直线滚动轴承为高精度的深沟球轴承或滚柱轴承中的一种。

[0013] 所述直线滚动轴承中有高精度滚柱。

[0014] 在本发明中，导向的精度取决于花岗岩导轨基准面的精度，直线滚动轴承钢球的精度，以及垫板厚度的一致性。而这三点在本案中都易于得到保证。

[0015] 本发明的核心是在花岗岩导向面与滚动体之间设置有垫板以承载接触应力；其次是水平和垂直的磁性预加载使得直接利用花岗岩导轨(或平台)的两个垂直基准面成为可能，这就大大简化了结构。

[0016] 实施本发明可以使直线导向精度接近于气浮、液浮导轨，而且结构简单，并省却了气源和液压源，适用于高精度的轻载、中载仪器和自动化设备。

附图说明

[0017] 图1为本发明实施例示意图；

[0018] 其中：1、花岗岩导轨，2、垫板，3、平台，4、直线滚动轴承，5、水平加载磁钢，6、垂直加载磁钢，7、加载轨道。

具体实施方式

[0019] 以下通过实施例来描述本发明，应该指出的是，所列举的实施例不应理解对发明的限制。

[0020] 如图所示：本实施例一种预加载高精度滚动直线导轨结构，花岗岩导轨1提供了互相垂直的两个导向基准面，平台3通过直线滚动轴承4与导轨1建立导向关系，一般导轨水平面承载三个直线滚动轴承，垂直面(侧面)承载两个直线滚动轴承，这样即满足约束条件，又可以避免过定位。在直线滚动轴承4和导轨1之间安置有垫板2。垫板2由高强度的金属材料制成，用于承载轴承钢球(或滚柱)产生的接触应力。在导轨1上安置有加载轨道7，加载轨道由软磁材料制成，例如电工纯铁。在平台3上安置有水平加载磁钢5和垂直加载磁钢6。磁钢与加载轨道相互作用，可以在运动全长上提供适当的水平和垂直预加载力。调节磁钢的尺寸数量和作用间隙，可以调节预加载力。

[0021] 在轻载和相对较低的精度要求时，直线滚动轴承可以由高精度的深沟球轴承或滚柱轴承代替；

[0022] 在相对重载时可以增加直线滚动轴承中钢球的有效数量，或采用高精度滚柱代替钢球；

[0023] 在本发明中，导向的精度取决于花岗岩导轨基准面的精度，直线滚动轴承钢球的精度，以及垫板厚度的一致性。而这三点在本案中都易于得到保证。

[0024] 本发明的核心是在花岗岩导向面与滚动体之间设置有垫板以承载接触应力；其次是水平和垂直的磁性预加载使得直接利用花岗岩导轨(或平台)的两个垂直基准面成为可能，这就大大简化了结构。

[0025] 实施本发明可以使直线导向精度接近于气浮、液浮导轨，而且结构简单，并省却了气源和液压源，适用于高精度的轻载、中载仪器和自动化设备。

[0026] 显然，上述内容只是为了说明本发明的特点，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员根据本发明在相应的技术领域做出的变化应属于本发明的保护范畴。