專利名稱：一種鋁基內(nèi)置滾道滾輪導(dǎo)軌副的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種鋁基內(nèi)置滾道滾輪導(dǎo)軌副，屬于機械制造和應(yīng)用領(lǐng)域，涉及直線導(dǎo)軌，適用于IT業(yè)和工業(yè)自動化行業(yè)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前被廣泛使用的滾珠直線導(dǎo)軌，其結(jié)構(gòu)為整塊鋼質(zhì)導(dǎo)軌和整塊鋼質(zhì)滑塊體，與滾珠接觸的精密滾道直接在鋼質(zhì)導(dǎo)軌和鋼質(zhì)滑塊體上加工，因此這種形式的直線導(dǎo)軌會存在以下缺點
1.材料成本高滑塊體中的滾道面需要具有高精度高硬度高耐磨的性能，因此整個導(dǎo)軌和滑塊體需要使用較多價格昂貴的高合金鋼料制造，如軸承鋼等；
2.制造工藝復(fù)雜，加工成本高為了提供高精度高硬度的軌道面，體積較大的鋼質(zhì)導(dǎo)軌和鋼質(zhì)滑塊體在加工過程中需進(jìn)行復(fù)雜的熱處理工藝，在最后還需要對導(dǎo)軌面進(jìn)行精密研磨；
3.重量大，慣性大，能耗高，外圍設(shè)備投資和使用費用較高較重的鋼質(zhì)滑塊在運動中特別是高速運動中的慣性很大，為保證整體運動部件的牢固性，其外圍結(jié)構(gòu)也要相應(yīng)厚重， 整體運動部件的重量和慣性更大，要達(dá)到設(shè)計速度，需提供較大功率的動力，傳遞動力的裝置也要相對粗壯，最后導(dǎo)致整個設(shè)備的重量較大，加大了設(shè)備的成本和運行能耗。另外，現(xiàn)在市場上出現(xiàn)一種外形與原來鋼質(zhì)滾珠導(dǎo)軌滑塊基本相同的鋁制鋼滾道滾輪導(dǎo)軌滑塊，其卓越的性能基本解決了上述鋼質(zhì)導(dǎo)軌滑塊存在的諸多弊端，但由于這種導(dǎo)軌的截面與鋼質(zhì)導(dǎo)軌基本相同，而鋁合金的強度無法與鋼相比，所以這種導(dǎo)軌存在剛度較差的缺點，另外暴露在導(dǎo)軌基體兩側(cè)的滾道面易污染或受傷，因此對使用環(huán)境的要求較聞。因此發(fā)明一種外形美觀、剛度好、對環(huán)境沒有苛刻要求、且具有上述鋁制鋼滾道滾輪導(dǎo)軌滑塊優(yōu)良性能的直線導(dǎo)軌副很有必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種使用精密鋁合金型材做導(dǎo)軌基體和滑塊體，使用極少量昂貴的高合金鋼材做滾道的低重量低成本剛度好的鋁基內(nèi)置滾道滾輪導(dǎo)軌副。本發(fā)明的優(yōu)點是
使用大量鋁合金型材代替價格昂貴的高合金鋼料，使材料成本大幅降低；使用簡單的圓柱形滾道與精密鋁合金型材基體組裝成導(dǎo)軌和滑塊，使加工工藝特別是軌道面的熱處理和研磨工藝變得異常簡單；所使用的四個滾輪處于同一個安裝平面，加工和安裝簡單，調(diào)整側(cè)的滾輪可通過偏心軸對運行間隙或預(yù)緊力進(jìn)行調(diào)整，加上整體板式滑塊體的結(jié)構(gòu)非常簡單，使得滑塊的制造非常容易；大量的鋁合金代替鋼材，使整體重量特別是滑塊的重量變得很輕，運動慣性變得很小，從而可以降低驅(qū)動功率，減小驅(qū)動裝置尺寸，或者在使用同等驅(qū)動功率的條件下可以使運動速度得到提高，符合現(xiàn)代機器裝備的性能要求。最值得一提的是，本發(fā)明中的導(dǎo)軌截面積較大，其外形寬度與滑塊一致，既美觀而且剛性好，置于導(dǎo)軌截面內(nèi)部的滾道不易受到傷害并且有利于密封。


圖I是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)立體圖2是圖I中A-A和B-B兩處結(jié)構(gòu)的截面圖3是導(dǎo)軌的截面圖4是本發(fā)明中滑塊的結(jié)構(gòu)立體圖5是滑塊基體(3)的結(jié)構(gòu)立體圖6是滑塊基體(3)的俯視圖7是圖6中C-C和D-D兩處的截面圖8是由偏心軸(7)和滾輪軸承(9)組合成的調(diào)整滾輪組(5)與導(dǎo)軌(2)的可調(diào)整結(jié)構(gòu)圖9是滾輪(9)凹槽(BlO)的三種截面形式；
圖10是本發(fā)明中用于低負(fù)載的三個滾輪的形式；
圖11是偏心軸(7)的結(jié)構(gòu)；
圖12是本發(fā)明中用于高負(fù)載的多滾道和多滾輪的形式。
具體實施例方式一種鋁基內(nèi)置滾道滾輪導(dǎo)軌副，如圖I所示，設(shè)有鋁基導(dǎo)軌和鋁基滑塊兩部分，所述導(dǎo)軌部分由導(dǎo)軌基體I和鑲嵌在導(dǎo)軌基體內(nèi)槽兩側(cè)的兩條高硬度鋼質(zhì)滾道2組成，如圖 2，滑塊部分包括滑塊基體3、固定滾輪組4、調(diào)整滾輪組5。所述導(dǎo)軌基體I和滑塊基體3為鋁合金材質(zhì)，一般為使用精密模具拉拔成型，經(jīng)切割加工的工藝結(jié)構(gòu)。如圖3所示，導(dǎo)軌基體I截面呈“凹”字形，設(shè)有內(nèi)槽BI，內(nèi)槽BI兩側(cè)面設(shè)有符合滾道2截面形狀的凹槽B2，凹槽B2中鑲嵌著滾道2。當(dāng)負(fù)載力較小時可使用只有2條滾道的導(dǎo)軌，而較高載荷需要使用4條或更多滾道的導(dǎo)軌，如圖12。所述滑塊基體3的外形為長方體，如圖5，沿縱向設(shè)有用于安裝滾輪組的沉孔B3和相互間隔的通孔B4與螺紋孔B5，如圖6和圖7。通孔B4與螺紋孔B5的橫向位置互相錯開呈波浪狀。如圖4所示，固定滾輪組4安裝在位于同一側(cè)的螺紋孔B5，調(diào)整滾輪組5安裝在另一側(cè)的通孔B4，兩者分別與滑塊基體3內(nèi)槽兩側(cè)的滾道2接觸，見圖2。固定滾輪組4 安裝后固定不動，上部設(shè)鎖緊螺母6于沉孔B3中。調(diào)整滾輪組5設(shè)有偏心軸7，如圖8和圖 11，旋轉(zhuǎn)偏心軸7可以調(diào)整滾輪的運行間隙或預(yù)緊力，調(diào)整好后鎖緊上部沉孔B3中的固定螺母8。當(dāng)載荷較小時可使用2個固定滾輪組4和I個調(diào)整滾輪組5，如圖10 ;當(dāng)載荷較大時則兩者都需要使用多個，如圖I、圖4、圖6中顯示的是各2個，實際使用中還可以更多。所述固定滾輪組4和調(diào)整滾輪組5均設(shè)有滾輪軸承9，當(dāng)使用2條滾道的導(dǎo)軌時， 每個滾輪組中只設(shè)一個滾輪軸承9，如圖2 ;而當(dāng)使用4條或更多滾道的導(dǎo)軌時，每個滾輪組則設(shè)2個或更多滾輪軸承9，如圖12。滾輪軸承9的外圓柱面設(shè)有符合滾道2截面形狀的環(huán)形凹槽B6。如圖9所示，所述滾輪軸承9的外部凹槽B6的截面可以是圓弧形的，也可以是兩側(cè)由直線構(gòu)成的“V”形的，還可以是雙圓弧構(gòu)成的哥德式溝槽形式的。不同形式的凹槽B6可以適應(yīng)不同的載荷和速度要求。本發(fā)明中的滑塊部分結(jié)構(gòu)簡單，滑塊基體3如上所述為鋁合金材質(zhì)，只有滾輪組4 和5為鋼鐵材料，整個滑塊部分的重量很輕；導(dǎo)軌基體2具有較大的截面積，側(cè)向剛性好。 因此本發(fā)明具有重量輕、慣性小、成本低、速度快、噪音低、運行穩(wěn)定等特點，可應(yīng)用于多種復(fù)雜環(huán)境中的高速直線運動裝置當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種鋁基內(nèi)置滾道滾輪導(dǎo)軌副，設(shè)有鋁基導(dǎo)軌和鋁基滑塊兩部分，其特征在于所述導(dǎo)軌部分由導(dǎo)軌基體(I)和鑲嵌在導(dǎo)軌基體內(nèi)槽兩側(cè)的兩條高硬度鋼質(zhì)滾道(2)組成， 滑塊部分包括滑塊基體(3 )、固定滾輪組(4 )、調(diào)整滾輪組(5 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鋁基內(nèi)置滾道滾輪導(dǎo)軌副，其特征在于所述導(dǎo)軌基體 (I)和滑塊基體(3)為鋁合金材質(zhì)，可使用精密模具拉拔成型，經(jīng)切割加工的工藝結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鋁基內(nèi)置滾道滾輪導(dǎo)軌副，其特征在于所述導(dǎo)軌基體(I)截面呈“凹”字形，設(shè)有內(nèi)槽(BI)，內(nèi)槽(BI)兩側(cè)面設(shè)有符合滾道(2)截面形狀的凹槽 (B2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鋁基內(nèi)置滾道滾輪導(dǎo)軌副，其特征在于所述導(dǎo)軌基體 Cl)內(nèi)槽兩側(cè)的凹槽(B2)和位于其中的滾道(2)至少有兩條。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鋁基內(nèi)置滾道滾輪導(dǎo)軌副，其特征在于所述滑塊基體(3)的外形為長方體，沿縱向設(shè)有用于安裝滾輪組的沉孔(B3)和相互間隔的通孔(B4)與螺紋孔(B5)，所述通孔(B4)與螺紋孔(B5)的橫向位置互相錯開呈波浪狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、5所述的一種鋁基內(nèi)置滾道滾輪導(dǎo)軌副，其特征在于所述固定滾輪組(4)安裝在位于滑塊基體(3)同一側(cè)的螺紋孔(B5)，調(diào)整滾輪組(5)安裝在位于滑塊基體(3)另一側(cè)的通孔(B4)，兩者分別與滑塊基體(3)內(nèi)槽兩側(cè)的滾道(2)接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、5、6所述的一種鋁基內(nèi)置滾道滾輪導(dǎo)軌副，其特征在于所述固定滾輪組(4)安裝后固定不動，上部設(shè)鎖緊螺母(6)于沉孔(B3)中；調(diào)整滾輪組(5)設(shè)有偏心軸(7)，旋轉(zhuǎn)偏心軸(7)可以調(diào)整滾輪的運行間隙或預(yù)緊力，上部設(shè)固定螺母(8)于沉孔 (B3)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、5、6、7所述的一種鋁基內(nèi)置滾道滾輪導(dǎo)軌副，其特征在于所述固定滾輪組(4)至少有2個，而調(diào)整滾輪組(5)至少可以是I個，當(dāng)負(fù)載力較大時兩者都需要使用多個。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鋁基內(nèi)置滾道滾輪導(dǎo)軌副，其特征在于所述固定滾輪組(4)和調(diào)整滾輪組(5)均設(shè)有I個或多個滾輪軸承(9)，滾輪軸承(9)的外圓柱面設(shè)有符合滾道(2)截面形狀的環(huán)形凹槽(B6)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、6所述的一種鋁基內(nèi)置滾道滾輪導(dǎo)軌副，其特征在于所述滾輪軸承(9)的外部凹槽(B6)的截面可以是圓弧形的，也可以是兩側(cè)由直線構(gòu)成的“V”形的，還可以是雙圓弧構(gòu)成的哥德式溝槽形式的。
全文摘要
一種鋁基內(nèi)置滾道滾輪導(dǎo)軌副，設(shè)有鋁基導(dǎo)軌和鋁基滑塊兩部分，所述導(dǎo)軌部分由導(dǎo)軌基體1和鑲嵌在導(dǎo)軌基體內(nèi)槽兩側(cè)的兩條高硬度鋼質(zhì)滾道2組成，滑塊部分包括滑塊基體3、固定滾輪組4、調(diào)整滾輪組5。固定滾輪組4安裝后固定不動。調(diào)整滾輪組5設(shè)有偏心軸7，可以調(diào)整滾輪的運行間隙或預(yù)緊力，調(diào)整好后鎖緊上部沉孔B3中的固定螺母8。滑塊部分結(jié)構(gòu)簡單，滑塊基體3為鋁合金材質(zhì)，只有滾輪組4和5為鋼鐵材料，整個滑塊部分的重量很輕；導(dǎo)軌基體2具有較大的截面積，側(cè)向剛性好。因此本發(fā)明具有重量輕、慣性小、成本低、速度快、噪音低、運行穩(wěn)定等特點，可應(yīng)用于多種復(fù)雜環(huán)境中的高速直線運動裝置當(dāng)中。
文檔編號F16C29/04GK102588432SQ20121004048
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月22日
發(fā)明者丁太虎 申請人:威海利奧泰儆自動化設(shè)備有限公司