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精機(jī)產(chǎn)品?技術(shù)報(bào)告:NSK直線導(dǎo)軌用“NSK K1™”的開(kāi)發(fā)

1. 前言

直線導(dǎo)軌所用的“NSK K1”,是以潤(rùn)滑為目的,使用單獨(dú)的復(fù)合材料“固態(tài)油”所開(kāi)發(fā)出的小型供油單元。一直以來(lái)都有考慮過(guò)將油、油脂含在樹(shù)脂里,起到潤(rùn)滑的作用,但至今在直動(dòng)滾動(dòng)的產(chǎn)品里還未見(jiàn)到運(yùn)用。
以直線導(dǎo)軌為代表的直動(dòng)滾動(dòng)產(chǎn)品,其潤(rùn)滑方法與下述的兩點(diǎn)有很大區(qū)別。包括脂潤(rùn)滑,間歇供油潤(rùn)滑。二者在使用上各有特點(diǎn)。
潤(rùn)滑脂隨之使用時(shí)間的增加,會(huì)出現(xiàn)潤(rùn)滑脂劣化、潤(rùn)滑脂流出的現(xiàn)象,所以必須定期補(bǔ)給。另一方面,對(duì)于油潤(rùn)滑來(lái)說(shuō),需要時(shí)不時(shí)向油箱里添加新油,而且還必須配有復(fù)雜的管線設(shè)備??傊?,無(wú)法做到完全不需要維護(hù)。
雖然很早以來(lái),市場(chǎng)中既存在“免維護(hù)設(shè)備”的說(shuō)法,但至今連直線導(dǎo)軌在內(nèi)的直動(dòng)產(chǎn)品一直都沒(méi)有能夠?qū)崿F(xiàn)免維護(hù)。

現(xiàn)在為了滿足市場(chǎng)的這種“免維護(hù)”的需求,開(kāi)發(fā)了面向直線導(dǎo)軌用的“NSK K1”。最初,以搬送用的直動(dòng)產(chǎn)品為中心,以實(shí)現(xiàn)輕負(fù)荷用途的直動(dòng)產(chǎn)品免維護(hù),延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)機(jī)械·木工機(jī)械上耗潤(rùn)滑油快的直動(dòng)產(chǎn)品壽命為目的進(jìn)行了開(kāi)發(fā),并已向市場(chǎng)提供。
市場(chǎng)上的不止是搬送用產(chǎn)品,其他的機(jī)床,都需要面對(duì)免維護(hù)、由于冷卻液里混入潤(rùn)滑油所導(dǎo)致腐爛·發(fā)臭等的環(huán)境問(wèn)題、節(jié)能減排等一系列技術(shù)需求。正因如此,NSK在之后進(jìn)行了針對(duì)用于機(jī)床的直動(dòng)產(chǎn)品在高負(fù)荷條件下的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,已經(jīng)達(dá)到了實(shí)用化的階段,直動(dòng)產(chǎn)品在世界上首次實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品化。
在應(yīng)用到機(jī)床上,同潤(rùn)滑油的供給能力一樣,在充斥切削粉末、冷卻液、異物的環(huán)境中的耐久性能也是十分重要的一點(diǎn)。
這里,就本著這兩點(diǎn)考慮開(kāi)發(fā)的直線導(dǎo)軌用“NSK K1”的基本特性,主要介紹一下安裝“NSK K1”的直線導(dǎo)軌的耐久性能。

2.關(guān)于“固態(tài)油”

2.1. “固態(tài)油”的構(gòu)造

“固態(tài)油”是以很多不同分子量的聚烯烴樹(shù)脂為材料所構(gòu)成的新型特殊材料,這些聚烯烴對(duì)潤(rùn)滑油有油親和性。這種材料,在溫度加熱到聚烯烴樹(shù)脂的熔點(diǎn)以上時(shí),有不錯(cuò)的塑性,這就讓含有潤(rùn)滑油的樹(shù)脂能夠加工形成任意形狀。
“固態(tài)油”有代表的機(jī)械性能如表1所示。同時(shí),也添加了尼龍66(PA66)與丁腈橡膠(NBR)的相關(guān)數(shù)據(jù)。
表1中的硬度,尼龍66與一般的評(píng)價(jià)方法(標(biāo)度)不同(塑料用羅克韋爾R標(biāo)度,橡膠用肖氏A標(biāo)度),不能直接比較。因此,彎曲模量也一并記入。
“固態(tài)油”的性能,因?yàn)楹袧?rùn)滑油,拉伸強(qiáng)度會(huì)比其余二者小,硬度也就是彎曲模量介于塑料和橡膠之間?!肮虘B(tài)油”成型的時(shí)候聚烯烴樹(shù)脂分子處于拉伸狀態(tài),由于殘余應(yīng)力的作用,樹(shù)脂會(huì)不斷收縮,因此就能完成潤(rùn)滑油的供給。
如圖1所示,改變聚烯烴樹(shù)脂的配比以及種類(lèi)可以控制潤(rùn)滑油的供給量。

圖1:樹(shù)脂材料配方的不同潤(rùn)滑劑的供給量的差異

3. 直線導(dǎo)軌用“NSK K1”及其基本性能

3.1. 形狀和安裝方法

直線導(dǎo)軌用“NSK K1”的形狀以及安裝示例如照片1和圖2所示。
如圖2所示的NSK K1,安裝在直線導(dǎo)軌的端蓋外側(cè)的護(hù)板和端密封圈之間,其上面設(shè)計(jì)了一個(gè)比安裝環(huán)直徑稍小的孔槽,這樣當(dāng)安裝環(huán)插入孔槽時(shí),NSK K1就會(huì)擴(kuò)展變形,從而就能緊貼著導(dǎo)軌的軌道面。這樣,含有的潤(rùn)滑油就能慢慢地供給軌道面和軌道面之間的鋼球。
另外,由于安裝環(huán)的厚度稍微比NSK K1厚,就形成了不會(huì)給NSK K1約束的結(jié)構(gòu),即便NSK K1隨之時(shí)間增加而變形,也能正常貼緊接觸面供給潤(rùn)滑油。

圖2:「NSK K1」的安裝方法

3.2. 潤(rùn)滑油供給的特性

根據(jù)潤(rùn)滑油和樹(shù)脂的組合,能得到特性不同的“固態(tài)油”。在此介紹用于直線導(dǎo)軌的NSK K1,其中潤(rùn)滑油含有質(zhì)量為70%。
“固態(tài)油”的潤(rùn)滑油供給量會(huì)隨著溫度增高而增加。這是由于隨著溫度上升,會(huì)增加聚烯烴樹(shù)脂活性,從而增加潤(rùn)滑油滲出的應(yīng)力,因此潤(rùn)滑油的供給能力會(huì)增加。
如下圖3就是對(duì)用于直線導(dǎo)軌的NSK K1的評(píng)價(jià)結(jié)果。很明顯地就能看出潤(rùn)滑油的供給量和環(huán)境溫度的關(guān)系。

圖3:NSK K1的潤(rùn)滑油供給量和溫度的關(guān)系

因此,為了讓NSK K1長(zhǎng)期保持高性能,規(guī)定使用溫度上限為50℃(瞬時(shí)溫度80℃)。但是,在最近的實(shí)驗(yàn)表明,在70~80℃的環(huán)境中連續(xù)運(yùn)行也沒(méi)有特別的問(wèn)題出現(xiàn)。
之后,對(duì)在裝有NSK K1的直線導(dǎo)軌,僅靠NSK K1提供的潤(rùn)滑油來(lái)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn),一個(gè)是一直連續(xù)運(yùn)行,另一個(gè)是定期將滲出的潤(rùn)滑油擦掉,將二者進(jìn)行比較,結(jié)果是后者的潤(rùn)滑油供給量較多(參照?qǐng)D4)。

圖4:環(huán)境不同潤(rùn)滑油滲出的差異

根據(jù)NSK K1所處的環(huán)境,相比于干燥狀態(tài),多油環(huán)境會(huì)讓潤(rùn)滑油更難滲出。換言之,當(dāng)直線導(dǎo)軌上有充足的油脂時(shí),NSK K1中的潤(rùn)滑油更傾向于保持在里面,這是NSK K1本來(lái)就具有的性質(zhì),正因如此其才能保持有效的機(jī)能。
接下來(lái)是關(guān)于NSK K1的耐化學(xué)試劑性的實(shí)驗(yàn),為了能確認(rèn)在特殊環(huán)境如無(wú)機(jī)酸、堿性環(huán)境對(duì)NSK K1的影響,將NSK K1放入鹽酸、硝酸(pH1左右)以及苛性鈉(pH13左右)濃度為1mol/L的溶液中10天,其狀況如表2所示。在如此酸或堿的環(huán)境下與置于空氣中相比較,外觀還好,NSK K1的潤(rùn)滑劑供給量(質(zhì)量變化率)變化不一。
再者,一般的冷卻液、潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂等會(huì)導(dǎo)致其變色,但并無(wú)其他問(wèn)題。可是,長(zhǎng)時(shí)間放到稀釋劑等的有機(jī)溶劑,煤油、防銹油(含有煤油的成分)等環(huán)境中,NSK K1含的潤(rùn)滑油會(huì)被置換出來(lái),這樣會(huì)顯著喪失潤(rùn)滑性能

表2:NSK K1的耐化學(xué)試劑性

3.3 潤(rùn)滑油供給壽命的預(yù)測(cè)

在環(huán)境溫度40 ℃的條件下,對(duì)直線導(dǎo)軌進(jìn)行運(yùn)行試驗(yàn)以預(yù)測(cè)NSK K1的潤(rùn)滑油供給的壽命,潤(rùn)滑油供給量隨時(shí)間的變化如圖5所示。

圖5:NSK K1的潤(rùn)滑油供給壽命預(yù)測(cè)

另外,實(shí)驗(yàn)由于加速度過(guò)程中周?chē)臏囟葧?huì)在0 ℃到60 ℃之間變化。
當(dāng)然,雖說(shuō)當(dāng)溫度升高潤(rùn)滑油的供給量有增大的趨勢(shì),即便超過(guò)10%也可以繼續(xù)運(yùn)行。
假設(shè)一般機(jī)器周?chē)臏囟仍?0 ℃左右,本實(shí)驗(yàn)就是在40 ℃環(huán)境下持續(xù)運(yùn)行以推測(cè)潤(rùn)滑油供給壽命。
用最小二乘法求出近似線,達(dá)到壽命10萬(wàn)小時(shí)的連續(xù)運(yùn)行后潤(rùn)滑油供給量的理論為13%,1000km處脫脂后潤(rùn)滑脂供給量的理論值為15%。這表明機(jī)械以每年運(yùn)轉(zhuǎn)250天,可以提供16年以上的潤(rùn)滑油供給,因此具有絕對(duì)充裕的壽命時(shí)間。

4. 裝有“NSK K1”直線導(dǎo)軌的耐久性

4.1. 輕負(fù)載條件下的耐久性

NSK K1原本的使用方法是與潤(rùn)滑脂一并使用,假設(shè)初期封入的潤(rùn)滑脂干涸后,為了確認(rèn)僅有NSK K1提供的潤(rùn)滑油的條件下運(yùn)行的耐久性,使用直線導(dǎo)軌LH30,以搬送裝置200m/min的超高進(jìn)給速度且輕負(fù)載下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖6所示。
結(jié)果表明,就算只用NSK K1滲出的潤(rùn)滑油也有可能平穩(wěn)地運(yùn)行。而且,即便運(yùn)行中存在被有機(jī)溶劑脫脂的情況,之后僅用NSK K1提供的潤(rùn)滑油,也能進(jìn)行10000km以上的運(yùn)行距離。另外,雖會(huì)擔(dān)心在高速運(yùn)行下NSK K1的磨損,但實(shí)驗(yàn)證明,潤(rùn)滑充分,完全沒(méi)有問(wèn)題。

圖6:輕負(fù)載條件下的高速耐久實(shí)驗(yàn)

接著,用同型號(hào)的直線導(dǎo)軌LH30在中等進(jìn)給速度60m/min且輕負(fù)載條件下進(jìn)行耐久實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖7所示。即使在運(yùn)行途中將導(dǎo)軌溝槽進(jìn)行脫脂,由于NSK K1還會(huì)繼續(xù)提供潤(rùn)滑油,整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中并無(wú)問(wèn)題。

圖7:輕負(fù)載條件下的中速耐久實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4.2 高負(fù)載條件的耐久性

談到直線導(dǎo)軌的用途,高負(fù)載條件的代表即為機(jī)床引導(dǎo)。這里介紹的耐久試驗(yàn)是在脂潤(rùn)滑的基礎(chǔ)上加上NSK K1,為了能實(shí)現(xiàn)機(jī)床等長(zhǎng)期免維護(hù)的目的而實(shí)施的。
該試驗(yàn)是在高負(fù)載條件下進(jìn)行的,換句話就是直線導(dǎo)軌實(shí)際中最大的負(fù)載為目標(biāo)的溝槽的最大面壓2000Mpa,以下就是各種目的的耐久試驗(yàn)。

  • (1) 假定在潤(rùn)滑脂劣化下的耐久性(僅有NSK K1的潤(rùn)滑油的耐久試驗(yàn))
  • (2) 假設(shè)使用了多年的NSK K1的耐久試驗(yàn)(將NSK K1放在高溫里一段時(shí)間,將里面含有的潤(rùn)滑油釋放出一些,模擬數(shù)年使用后的狀態(tài))
  • (3) 和實(shí)際條件相同的耐久試驗(yàn)(脂潤(rùn)滑基礎(chǔ)上附加NSK K1)
  • (4) 與(3)目的一樣,在異物條件下的耐久試驗(yàn)。

關(guān)于直線導(dǎo)軌NSK K1裝配數(shù)量,在高負(fù)載條件下滑塊單側(cè)標(biāo)配2片,及單側(cè)4片的也進(jìn)行過(guò)試驗(yàn)。另外,根據(jù)最近高速化動(dòng)向進(jìn)行判斷,將耐久試驗(yàn)的運(yùn)行距離制定為第一階段3000km,第二階段5000km。
這些試驗(yàn)中,有代表的例子是試驗(yàn)(1),如下所記,試驗(yàn)(4)的例子詳見(jiàn)4.3.1。
樣品為直線導(dǎo)軌LY35,雙滑塊式樣的導(dǎo)軌2根裝在平臺(tái)上,以下面條件運(yùn)行。

潤(rùn)滑 僅有NSK K1
密封圈式樣 NSK K1單側(cè)2片 + 端密封圈
預(yù)壓載荷 1760N(中預(yù)緊)
外部載荷 6080N/滑塊
最大接觸面圧 2060MPa
行程 400mm
平均進(jìn)給速度 24m/min (由于曲柄驅(qū)動(dòng),存在0~37.7m/min 的變化)
高負(fù)載條件下5000km運(yùn)行的調(diào)查結(jié)果。

運(yùn)行5000km的調(diào)查結(jié)果如表3所示。為了參照,型號(hào)不同類(lèi)似條件的間歇供油的試驗(yàn)結(jié)果一并記錄。從剛度等的變化以及間歇給油沒(méi)變色結(jié)果來(lái)判斷,還可以繼續(xù)運(yùn)行。
另外,以上任何目的的試驗(yàn),都平穩(wěn)運(yùn)行超過(guò)5000km,因此可以判斷機(jī)床上的高負(fù)載條件下運(yùn)行是可行的。

表3:高負(fù)載的條件下5000km運(yùn)行的調(diào)查結(jié)果

4.3 異物環(huán)境下的耐久性

4.3.1 含有異物的冷卻液環(huán)境下

接下來(lái)介紹一下模擬機(jī)床中的異物環(huán)境,在含有異物的冷卻液的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),現(xiàn)將結(jié)果作如下介紹。

樣品:直線導(dǎo)軌LY48BN(重預(yù)緊)
共計(jì)4條導(dǎo)軌,8個(gè)滑塊

各導(dǎo)軌的密封圈規(guī)格

  • (a):NSK K1單側(cè)4片+標(biāo)準(zhǔn)端密封圈
  • (b):NSK K1單側(cè)2片+標(biāo)準(zhǔn)端密封圈
  • (c):標(biāo)準(zhǔn)雙密封圈(無(wú)NSK K1)
  • (d):標(biāo)準(zhǔn)雙密封圈(間歇供油)

再者,間歇給油的實(shí)驗(yàn)中,和之前的實(shí)驗(yàn)條件一樣。NSK K1單側(cè)裝4片(1個(gè)滑塊有8片),由于試驗(yàn)機(jī)的因素,將其分配為外側(cè)6片,內(nèi)側(cè)2片。

潤(rùn)滑條件 間歇供油除外、Albania No.2潤(rùn)滑脂(僅為初始封入)
預(yù)壓 4120N
外部載荷 9800N/滑塊
行程 400mm
平均運(yùn)轉(zhuǎn)速度 24m/min (相較于曲柄驅(qū)動(dòng),有0~37.7m/min的變化)
異物條件 將3850 LH切削液稀釋30倍,混入5%篩眼115的FCD 45鑄件粉,澆到導(dǎo)軌溝槽上后運(yùn)行2天,之后將異物液去掉,再運(yùn)行5天。(參照照片2)
照片2:在含異物的液體環(huán)境中的耐久試驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)的(a)導(dǎo)軌(NSK K1單側(cè)4塊)和導(dǎo)軌(b)(NSK K1單側(cè)2塊)同時(shí)開(kāi)始。運(yùn)行3000km時(shí)導(dǎo)軌(b)的一側(cè)運(yùn)轉(zhuǎn)不良,由于端蓋破損導(dǎo)致。
于是,將導(dǎo)軌(b)替換導(dǎo)軌(c)(無(wú)NSK K1),之后繼續(xù)像導(dǎo)軌(a)一樣運(yùn)行。導(dǎo)軌(c)在運(yùn)轉(zhuǎn)600km時(shí),由于端蓋破損導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)不良。
導(dǎo)軌(a)一共運(yùn)行了3600km,并且還可以繼續(xù)運(yùn)行。將實(shí)驗(yàn)結(jié)束的實(shí)驗(yàn)品分解后進(jìn)行調(diào)查。根據(jù)結(jié)果,符合間歇給油運(yùn)行3000km的結(jié)果,如表4所示。
如前面所述,無(wú)NSK K1,單側(cè)2片NSK K1分別在運(yùn)行600km,3000km時(shí)端蓋破損,單側(cè)4片在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后還有殘余的預(yù)緊,推測(cè)還可繼續(xù)運(yùn)行。
實(shí)驗(yàn)中,在試驗(yàn)機(jī)臺(tái)上用精密的彈簧拉力計(jì)測(cè)量隨著運(yùn)行距離的變化摩擦力矩的值,如圖8所示。

表4:在有異物的冷卻液中的耐久試驗(yàn)結(jié)果

沒(méi)有使用NSK K1的實(shí)驗(yàn)樣品,初期摩擦力下降很快,可以發(fā)現(xiàn)早期就發(fā)生了磨損。另外,帶NSK K1的樣品摩擦力減小的速度很慢。單側(cè)裝4片有NSK K1的樣品,從摩擦力實(shí)測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn),在運(yùn)行了3600km后仍有殘存的預(yù)緊。
從以上的結(jié)果來(lái)看,在充滿異物的苛刻環(huán)境中的NSK K1的安裝片數(shù),在高負(fù)載條件下的滑塊單側(cè)標(biāo)配2片基礎(chǔ)上,如果再多安裝1~2片,可以進(jìn)一步大幅延長(zhǎng)壽命。

4.3.2 在木屑環(huán)境中

在苛刻的環(huán)境條件下,木屑等的粉塵的存在會(huì)吸取潤(rùn)滑油,從而導(dǎo)致潤(rùn)滑不良。由于大部分的木工機(jī)械使用在在這樣的環(huán)境條件下,因此,通常會(huì)存在下述的問(wèn)題。
木屑不僅會(huì)讓滑塊里面的潤(rùn)滑脂干涸,也會(huì)將為防止異物侵入的密封圈潤(rùn)滑失效,進(jìn)一步讓密封圈磨損,進(jìn)而異物進(jìn)入,讓滾動(dòng)體循環(huán)不順暢。
NSK K1不僅能緩解滑塊內(nèi)的潤(rùn)滑不良,還能防止標(biāo)準(zhǔn)密封圈的磨損。
在切削粉的環(huán)境中,標(biāo)準(zhǔn)雙密封圈(標(biāo)準(zhǔn)密封圈2個(gè)疊起來(lái)用)和安裝了NSK K1的導(dǎo)軌,在下記的條件下進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果如圖9所示。

樣本 LH30
預(yù)緊 微預(yù)緊
平均進(jìn)給速度 24m/min
行程 400mm
外部載荷 490N/滑塊
潤(rùn)滑·密封圈規(guī)格 AAV2潤(rùn)滑脂 + 標(biāo)準(zhǔn)雙密封圈
AV2潤(rùn)滑脂 + NSK K1 + 標(biāo)準(zhǔn)雙密封圈

木屑的量不同,運(yùn)行的距離也會(huì)有差距,在相同量切削粉的情況下,使用NSK K1能得到2~4倍的運(yùn)行距離。

圖9:木材屑環(huán)境中的耐久試驗(yàn)結(jié)果

4.3.3. 鑄件切削粉環(huán)境下

接下來(lái),介紹在充滿異物的鑄件切削環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)樣本 LH30
預(yù)緊 有間隙的互換品
潤(rùn)滑方式 AV2潤(rùn)滑脂(僅出廠時(shí)裝填)
異物量 1根導(dǎo)軌上300g
運(yùn)行速度 45m/min
行程 400mm

起初,將鑄造產(chǎn)生的切削粉撒在滑塊的兩端,并裝上護(hù)罩。之后,每天一回,將殘留在行程兩端的切屑再收集回護(hù)罩里,使因運(yùn)行散落的切削粉重新聚集到導(dǎo)軌上。運(yùn)行完成后的直線導(dǎo)軌的外觀照片如照片3所示。

照片3:運(yùn)行結(jié)束時(shí)直線導(dǎo)軌的外觀

根據(jù)圖5所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,附帶NSK K1的效果很明顯。尤其對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)密封圈的磨損、開(kāi)裂均有不錯(cuò)的效果,也能減少摩擦力(密封圈的抵抗)的變化。
另外,從侵入滑塊內(nèi)部的異物情況來(lái)看,NSK K1的潤(rùn)滑油補(bǔ)給效果以及充當(dāng)端密封圈的效果也不錯(cuò)。
實(shí)驗(yàn)在2000km就終止了,如果再繼續(xù)使用的話,標(biāo)準(zhǔn)密封圈的磨損甚至劣化就會(huì)顯現(xiàn)出來(lái),這將會(huì)極大影響壽命。

表5:鑄鐵屑環(huán)境下的耐久試驗(yàn)結(jié)果

這里,為了能了解實(shí)驗(yàn)后的NSK K1的潤(rùn)滑油供給能力,如圖4為在室溫下放置24小時(shí)的NSK K1實(shí)驗(yàn)完成品表面放大后的照片。雖然表面附著切削粉,但還能看到潤(rùn)滑油滲出,這說(shuō)明NSK K1還能保持著良好的性能。

照片4:NSK K1在室溫下放置24小時(shí)后的表面(X10)

5. 裝有“NSK K1”的直線導(dǎo)軌用于焊接線的效果

以上是從測(cè)試中得到的代表案例,接下來(lái)列舉一個(gè)NSK K1被使用的例子。
運(yùn)用在汽車(chē)制造的焊接機(jī)上面,表6表示的是使用和不使用NSK K1的直線導(dǎo)軌的調(diào)查結(jié)果。

表6:實(shí)際機(jī)型運(yùn)轉(zhuǎn)的試樣

同一臺(tái)機(jī)器同一個(gè)地方,先用規(guī)格1(沒(méi)有NSK K1)運(yùn)轉(zhuǎn)10.5個(gè)月后,換成規(guī)格2(裝有NSK K1)又運(yùn)轉(zhuǎn)13個(gè)月。兩者運(yùn)轉(zhuǎn)后的有著顯著的差異,從而可以認(rèn)為NSK K1具有明顯的效果。(參考照片5~8)
比較規(guī)格2和規(guī)格1,滑塊和球溝槽的劣化不明顯,規(guī)格2的鋼球也是同樣劣化程度大幅減小。規(guī)格1中在導(dǎo)軌、滑塊、溝槽以及鋼球上均發(fā)現(xiàn)銹跡,但在規(guī)格2上沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。另外,在規(guī)格2的滑塊內(nèi)多少也有焊接濺入的粉末。

照片5:NSK K1在室溫下放置24小時(shí)后的表面(×10)

6.“NSK K1”的最新動(dòng)向

6.1. 食品機(jī)械上用的“NSK K1”

食品機(jī)械,因?yàn)樵O(shè)備的衛(wèi)生管理,需要定期用水等液體清洗,因此諸如潤(rùn)滑劑的脂類(lèi)就容易被洗掉
迄今為止所談到的標(biāo)準(zhǔn)直線導(dǎo)軌所用的“NSK K1”大都使用在不會(huì)直接接觸食品的情況下,如果在可能接觸到食品的環(huán)境中使用時(shí),其組成需要詳細(xì)探討。
因此,通過(guò)采用獲得FDA( United States Food and Drug Administration )認(rèn)可的材料,進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了可應(yīng)用于食品機(jī)械的NSK K1。
現(xiàn)在,正在進(jìn)行一般耐久運(yùn)行試驗(yàn)以及定期的水沒(méi)試驗(yàn),評(píng)價(jià)食品機(jī)械用NSK K1的潤(rùn)滑性能(參照照片9)。其中一般試驗(yàn)已運(yùn)行13000km,另外,水沒(méi)試驗(yàn)(1天/1周被水浸沒(méi))已正常運(yùn)行2000km,由此可判斷與標(biāo)準(zhǔn)NSK K1有著同樣的性能。

照片9:用于食品機(jī)械的NSK K1在水浸沒(méi)條件下的耐久試驗(yàn)

6.2 用于滾珠絲杠的“NSK K1”

如果考慮到機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng),無(wú)論是直線導(dǎo)軌還是滾珠絲杠,均需考慮如何免維護(hù)。
基于與直線導(dǎo)軌同樣的考慮方法,NSK也致力于滾珠絲杠的NSK K1的開(kāi)發(fā),根據(jù)本書(shū)的“滾珠絲杠最新技術(shù)動(dòng)向”來(lái)看,已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)在機(jī)床等高負(fù)載用途下的實(shí)際運(yùn)用。

7.后記

從各種實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,帶“NSK K1”的直線導(dǎo)軌或者滾珠絲杠,能得到油潤(rùn)滑同等以上的潤(rùn)滑性能,可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期免維護(hù)。
特別是在異物等的惡劣環(huán)境下,“NSK K1”可以發(fā)揮有良好的潤(rùn)滑效果。
今后,還要進(jìn)一步積累直線導(dǎo)軌和滾珠絲杠的數(shù)據(jù),提高免維護(hù)的可靠度。

參考文獻(xiàn)

  • 1)矢部俊一,植木史雄,高城敏己,松永茂樹(shù),塚田徹,加藤総一郎:NSK Technical Journal, 661 (1996), 36-41