HIR导轨滑块代替THK总代理LMW21CA LMW35CR LRS19069
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HIR宽幅低  LMW-CA/CR系列
LMW17CA  LMW21CA  LMW27CA  LMW35CA  LMW50CA
LMW17CR  LMW21CR  LMW27CR LMW35CR   LMW50CR
LRS16062 LRS19069 LRS19105 LRS26086 LRS26102
LRS26126 LRS38134 LRS38206 LRS65210 LRS85280
RUS26086B RUS26102B RUS26126B RUS38164B
RUS38206B

LR2560Z LR2670Z LR2764Z LR3070Z LR3896Z
LR40100Z LR40125Z LR52410Z LR52203Z
LR76198Z LR104280Z LR124333Z

LR3475C LR47104C LR64140C

HIR导轨滑块代替THK总代理LMW21CA LMW35CR LRS190691946年誕生了天下上一台電子謀略機，這表

明人類創造了可增強和部門代替腦力勞動的東西。它與人類在農業、工業社會中創造的那些只是增

強體力勞動的東西相比，起了質的飛躍，爲人類進入信息社會奠定了根本。  

HIR导轨滑块代替THK总代理LMW21CA LMW35CR LRS190696年後，即在1952年，謀略機技能應用到了

機床上，在美國誕生了一台數控機床。以後，傳統機床孕育産生了質的變革。近半個世紀以來，數

控體系經曆了兩個階段和六代的生長。  

1.1、數控（NC）階段（1952～1970年）  

早期謀略機的運算速度低，對當時的科學謀略和數據處理懲罰影響還不大，但不能順應機床實時控

制的要求。人們不得不接納數字邏輯電路“搭”成一台機床專用謀略機作爲數控體系，被稱爲硬件

連接數控（HARD-WIRED NC），簡稱爲數控（NC）。隨著元器件的生長，這個階段曆經了三代，即

1952年的一代－－電子管；1959年的二代－－晶體管；1965年的三代－－小範圍集成電路。  

1.2、謀略機數控（CNC）階段（1970年～現在）  

到1970 年，通用小型謀略機業已出現並成批生産。于是將它移植過來作爲數控體系的核心部件，

以後進入了謀略機數控（CNC）階段（把謀略機前面應有的“通用”兩個字省略了）。到1971年，

美國INTEL公司在天下上一次將謀略機的兩個核心的部件－－運算器和控制器，接納大範圍集成電

路技能集成在一塊芯片上，稱之爲微處理懲罰器（MICROPROCESSOR），又可稱爲中間處理懲罰單元

（簡稱CPU）。  

HIR导轨滑块代替THK总代理LMW21CA LMW35CR LRS19069到1974年微處理懲罰器被應用于數控體系。

這是因爲小型謀略機成果太強，控制一台機床本領有富饒（故當時曾用于控制多台機床，稱之爲群

控），不如接納微處理懲罰器經濟合理。而且當時的小型機可靠性也不理想。早期的微處理懲罰器

速度和成果雖還不夠高，但可以議決多處理懲罰器布局來辦理。由于微處理懲罰器是通用謀略機的

核心部件，故仍稱爲謀略機數控。  

到了1990年，PC機（個人私家謀略機，國內風俗稱微機）的性能已生長到很高的階段，可以餍足作

爲數控體系核心部件的要求。數控體系以後進入了基于PC的階段。  

總之，謀略機數控階段也經曆了三代。即1970年的四代－－小型謀略機；1974年的五代－－微處理

懲罰器和1990年的六代－－基于PC（外洋稱爲PC-BASED）。  

還要指出的是，雖然外洋早已改稱爲謀略機數控（即CNC）了，而我國仍風俗稱數控（NC）。以是

我們一樣平常講的“數控”，實質上已是指“謀略機數控”了。  

1.3、數控將來生長的趨勢  

1.3.1 連續向開放式、基于PC的六代偏向生長  

基于PC所具有的開放性、低成本、高可靠性、軟硬件資源豐富等特點，更多的數控體系生産廠家會

走上這條蹊徑。至少接納PC機作爲它的前端機，來處理懲罰人機界面、編程、聯網通信等問題，由

原有的體系包袱數控的任務。PC機所具有的友不壞的人機界面，將普遍到全部的數控體系。遠程通

訊，遠程診斷和維修將越發廣泛。   
1.3.2 向高速化和高精度化生長  

這是順應機床向高速和高精度偏向生長的必要。  

1.3.3 向智能化偏向生長  

HIR导轨滑块代替THK总代理LMW21CA LMW35CR LRS19069隨著人工智能在謀略機範疇的不停滲入滲出

和生長，數控體系的智能化程度將不停提高。  

（1）應用自順應控制技能  
數控體系能檢測進程中一些緊張信息，並自動調解體系的有關參數，到達革新體系運行狀態的目的

。  
（2）引入專家體系引導加工  
將熟練工人和專家的經曆，加工的一樣平常紀律和特別紀律存入體系中，以工藝參數數據庫爲支持

，創建具有人工智能的專家體系。  
（3）引入妨礙診斷專家體系  
（4）智能化數字伺服驅動裝置  

可以議決自動辨認負載，而自動調解參數，使驅動體系得到佳的運行。  

二、機床數控化改革的須要性  

2.1、微寓目改革的須要性  

從微觀上看，數控機床比傳統機床有以下突出的良不壞性，而且這些良不壞性均來自數控體系所包

羅的謀略機的威力。  

2.1.1 可以加工出傳統機床加工不出來的曲線、曲面等龐大的零件。  
由于謀略機有高明的運算本領，可以瞬時精確土地算出每個坐標軸瞬時應該活動的活動量，因此可

以複合成龐大的曲線或曲面。  

2.1.2 可以實現加工的自動化，而且是柔性自動化，從而效率可比傳統機床提高3～7倍。  
由于謀略機有影象和存儲本領，可以將輸入的步調記取和存儲下來，然後按步調劃定的序次自動去

實行，從而實現自動化。數控機床只要變更一個步調，就可實現另一工件加工的自動化，從而使單

件和小批生産得以自動化，故被稱爲實現了“柔性自動化”。  

2.1.3 加工零件的精度高，尺寸疏散度小，使裝置容易，不再必要“修配”。  
2.1.4 可實現多工序的會合，淘汰零件 在機床間的頻仍搬運。  
2.1.5 擁有自動報、自動監控、自動補償等多種自律成果，因而可實現永劫間無人監視加工。  
2.1.6 由以上五條派生的利益。  

如：低沈了工人的勞動強度，節省了勞動力（一個人私家可以監視多台機床），淘汰了工裝，收縮

了新産品試制周期和生産周期，可對市場需求作出快速應聲等等。  
以上這些良不壞性是古人想象不到的，是一個極爲龐大的突破。別的，機床數控化還是推行FMC（

柔性制造單元）、FMS（柔性制造體系）以及CIMS（謀略機集成制造體系）等企業信息化改革的根

本。數控技能已經成爲制造業自動化的核心技能和根本技能。  

2.2、宏寓目改革的須要性  

HIR导轨滑块代替THK总代理LMW21CA LMW35CR LRS19069從宏觀上看，工業發達國家的軍、民呆板工

業，在70年代末、80年代初已開始大範圍應用數控機床。其素質是，接納信息技能對傳統産業（包

羅軍、民呆板工業）舉行技能改革。除在制造進程中接納數控機床、FMC、FMS外，還包羅在産品開

辟中推行CAD、CAE、CAM、假造制造以及在生産辦理中推行MIS（辦理信息體系）、CIMS等等。以及

在其生産的産品中增長信息技能，包羅人工智能等的含量。由于接納信息技能對外洋軍、民呆板工

業舉行深入改革（稱之爲信息化），終使得他們的産品在國際軍品和民品的市場上競爭力大爲增強

。而我們在信息技能改革傳統産業方面比發達國家約落後20年。如我國機床擁有量中，數控機床的

比重（數控化率）到1995年只有1.9%，而日本在1994年已達20.8%，因此每年都有大量機電産品進

口。這也就從宏觀上闡明白機床數控化改革的須要性。  

三、機床與生産線數控化改革的市場  

3.1、機床數控化改革的市場  

我國現在機床總量380余萬台，而此中數控機床總數只有11.34萬台，即我國機床數控化率不到3%。

近10年來，我國數控機床年産量約爲0.6～0.8萬台，年産值約爲18億元。機床的年産量數控化率爲

6%。我國機床役齡10年以上的占60%以上；10年以下的機床中，自動/半自動機床不到20%，FMC/FMS 

等自動化生産線更屈指可數（美國和日本自動和半自動機床占60%以上）。可見我們的大多數制造

行業和企業的生産、加工裝備絕大數是傳統的機床，而且半數以上是役齡在10年以上的舊機床。用

這種裝備加工出來的産品廣泛存在質量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長，從而在國際、國

內市場上缺乏競爭力，直接影響一個企業的産品、市場、效益，影響企業的生存和生長。以是必須

放肆提高機床的數控化率。  

3.2、進口配置和生産線的數控化改革市場  

HIR导轨滑块代替THK总代理LMW21CA LMW35CR LRS19069我國自革新開放以來，許多企業從外洋引進

技能、配置和生産線舉行技能改革。據不完全統計，從1979～1988年10年間，天下引進技能改革項

目就有18446項，約莫165.8億美元。  
這些項目中，大部門項目爲我國的經濟配置發揮了應有的作用。但是有的引進項目由于種種緣故原

由，配置或生産線不能正常運轉，乃至癱瘓，使企業的效益受到影響，緊張的使企業陷入逆境。一

些配置、生産線從外洋引進以後，有的消化汲取不不壞，備件不全，維護不妥，結果運轉不良；有

的引進時只過細引進配置、儀器、生産線，忽視軟件、工藝、辦理等，造成項目不完備，配置潛力

不能發揮；有的乃至不能啓動運行，沒有發揮應有的作用；有的生産線的産品銷路很不壞，但是因

爲配置妨礙不能達産達標；有的因爲能耗高、産品合格率低而造成虧損；有的已引進較永劫間，必

要舉行技能更新。種種緣故原由使有的配置不但沒有創造産業，反而斲喪著産業。  

這些不能利用的配置、生産線是個包袱，也是一批很大的存量資産，修不壞了便是産業。只要找出

緊張的技能難點，辦理要害技能問題，就可以小的投資盤活大的存量資産，奪取到大的經濟效益和

社會效益。這也是一個極大的改革市場。  

四、數控化改革的內容及優缺  

4.1、外洋改革業的鼓起  

在美國、日本和德國等發達國家，它們的機床改革作爲新的經濟增長行業，買賣盎然，正處在黃金

期間。由于機床以及技能的不停進步，機床改革是個"永恒"的課題。我國的機床改革業，也從老的

行業進入到以數控技能爲主的新的行業。在美國、日本、德國，用數控技能改革機床和生産線具有

遼闊的市場，已形成了機床和生産線數控改革的新的行業。在美國，機床改革業稱爲機床再生

（Remanufacturing）業。從事再生業的著名公司有：Bertsche工程公司、 ayton機床公司、

Devlieg-Bullavd（得寶）辦事集團、US配置公司等。美國得寶公司已在中國創辦公司。在日本，

機床改革業稱爲機床改裝（Retrofitting）業。從事改裝業的著名公司有：大隈工程集團、崗三呆

板公司、千代田工機公司、野崎工程公司、濱田工程公司、山本工程公司等。   

4.2、數控化改革的內容  

機床與生産線的數控化改革緊張內容有以下幾點：  

其一是規複原成果，對機床、生産線存在的妨礙部門舉行診斷並光複；  
其二是NC化，在平凡機床上加數顯裝置，或加數控體系，改革成NC機床、CNC機床；  
其三是翻新，爲提高精度、效率和自動化程度，對呆板、電氣部門舉行翻新，對呆板部門重新裝置

加工，規複原精度；對其不餍足生産要求的CNC體系以新CNC舉行更新；  
其四是技能更新或技能創新，爲提高性能或檔次，或爲了利用新工藝、新技能，在原有根本上舉行

較大範圍的技能更新或技能創新，較大幅度地提高水溫和檔次的更新改革。  

4.3、數控化改革的優缺  
切削進程中，具蒙受的切削力達2～3GPa，切削溫度高達900～1 100 ℃ ，而切削速度通常在每分

鍾幾十米到幾百米的數量級範疇內，因此在高壓、高溫和高速下事情的切削具的摩擦磨損問題很緊

張。硬質塗層在改進切削性能和延伸具壽命方面起緊張作用。迄今研究多的是TiN塗層，它具有高

硬度、低摩擦和良不壞的化學穩固性。與TiN塗層相比，Ti(C, N)塗層具有更不壞的抗粘著本領和

抗熱磨損性能。耐磨塗層除了應具有較低的摩擦系數外，還必須有很高的顯微硬度、高的韌性以及

與基體的附著力。議決引入定命量平行于基體的中間過渡層能提高塗層具的韌性和硬度， 備裂紋

萌生。對TiN系多層塗層研究表明，它比單一塗層具有更不壞的摩擦學性能。Su等對多層 TiN/Ti

(C, N)塗層具的抗磨性能和切削性能的研究表明其比單層塗層的性能不壞。塗層的抗磨損性能和可

靠性每每受制于其力學特性。由于膜、界面和基體之間的交互作用，對塗層的力學性能舉行評定有

定的困難．納米硬度計的出現使得人們能從微觀尺度(納米級)史深入地相識塗層的力學特性．本文

作者利用納米硬度計對4種塗層的變形、失效和耐磨性舉行分析比力。
1 試驗要領
試驗裝置
HIR导轨滑块代替THK总代理LMW21CA LMW35CR LRS19069試驗裝置由瑞士CSEM儀器公司生産，該體系

由納米硬度計(NHT)和原子力顯微鏡(AFM)2部門組成，並裝各了光學顯微鏡附件。壓頭和對樣品舉

行選位以及觀察壓痕的光學顯微鏡等元件由機電定位體系控制，垂直力向的位移辨別率爲μm。議

決安置在由導向彈簧支持的壓杆上的電磁線圈孕育産生的電磁力對壓杆施加載荷，壓頭爲尺度維氏

金剛石壓頭。用電容傳感器測量壓杆的位移。整個體系的載荷和壓入深度辨別率分別爲10μN和1nm

。在加載和卸載進程中，議決始終與待測樣品外貌連結打仗的藍寶石環使壓頭與樣品外貌實現垂直

力向的精確定位。
試驗樣品接納CVD技能在硬質合金基體上制備TiN、TiN/Ti(C, N)/TiC、TiN/Ti(C, N)/TiC/Ti(C, 

N)/TiC和TiN/Ti(C, N)/TiC/Ti(C, N)/TiC/Ti(C, N)/TiC等4種耐磨塗層．用99.50%H2、99.99%N2

、99.99%CH4、99.50%CO2、化學純TiCl4和AlCl3等質料，將硬質合金基體經鈍化處理懲罰、洗濯、

裝爐和升溫後，沈積CVD塗層並冷卻，即制得待測塗層樣品。4種塗層的厚度分別爲4.0μm、 1.5μ

m/1.0μm/1.5μm、1.5μm/1.0μm/1.5μm/1.0μm/1.5μm和 1.5μm/1.0μm/1.0μm/1.0μm/1.5

μm/1.0μm/1.5μm。
2 試驗結果與討論
力學性能
HIR导轨滑块代替THK总代理LMW21CA LMW35CR LRS19069利用納米硬度計對4種塗層舉行壓痕試驗，得到在加載與卸載進程中載荷與壓入深度的幹系曲線。E

爲彈性模量，HV爲塗層的維氏硬度值，根據 Oliver等的要領確定。該要領除了思量卸載曲線外，

還思量了壓頭形狀和壓入深度來謀略受載下的打仗面積，硬度被視作卸載進程中質料蒙受的平均壓

力。多層塗層的承載本領優于單層塗層。Li等利用納米硬度計分析壓入進程中塗層外貌産生的種種

裂紋進程時發明，打仗區的高應力使壓頭四周出現一個類似環形的穿透膜層的裂紋；很高的側壓力

使得塗層/基體界面在打仗區産生剝離和折斷；在彎折薄膜的邊緣處由于彎曲應力的作用而出現二

個類似環形的穿透膜層的裂紋或裂紋碎片。在一階段，要是塗層出現類似環形的穿透膜層的裂紋，

相應地在p-h曲線上將會出現1個台階，反之則不會出現台階。我們研究了4種塗層的失效特征。可

見，隨著壓入載荷的增長，在p-h曲線上出現台階，表現在塗層中萌生幾了呈類似環形的穿透膜層

的裂紋。每個台階對應塗層中的1個類似環形的穿透膜層的裂紋，因此定義台階處的載荷pf爲塗層

斷裂失效的臨界載荷。這樣由壓入曲線可得到4種塗層的斷裂失效臨界載荷戶分別爲 11.1mN 、

16.4mN 、35.5mN 和56.3mN。可見多層塗層的斷裂失效載荷明顯高于單層TiN塗層；隨塗層層數的

增長，其臨界載荷psub>f值增大。這是因爲多層塗層中的中問層可克制裂紋的萌生與擴展(中間層

克制裂紋萌生和擴展的本領同其厚度和層數有關)。根據某文獻記錄，塗層的斷裂韌性Ksub>IC可由

下式謀略：
HIR导轨滑块代替THK总代理LMW21CA LMW35CR LRS19069E和v爲塗層的彈性模量和波松比；2pRC爲塗層中裂紋的長度；t爲塗層厚度；U爲裂紋出現前後的應

變能變革。p-h曲線上的面積反應了塗層/基體體系的彈塑性變形能，孕育産生1個類似環形穿透膜

層的裂紋時釋放的應變能U可根據曲線上的台階處的而積謀略得到。Kazmanli等也形貌了p-h曲線上

的台階與裂紋形成的幹系。由式(1)謀略可以得到4種塗層的斷裂韌性分別爲1.51MPa·m?、2.18MPa

·m?、3.4MPa·m?和3.9MPa·m?。可見隨著塗層層數的增長，其斷裂韌性值增大。但接納多層塗層

，增長了工藝的龐大性和成本，故應選擇切合的層數。爲此我們保舉接納TiN/Ti(C, N)/TiC/Ti(C, 

N)/TiC塗層。
p-h曲線形貌了塗層斷裂失效的環境；而用p-h2曲線可以反應減摩耐磨塗層斷裂失效前塗層/基體界

而的變革，尤其是多層塗層間的界面變革。對付單體相質料，壓入深度中塑性變形分量爲hp，彈性

變形分量爲he，則總壓入深度h：
f和y爲與壓頭多少形狀有關的參數；p爲載荷；HV爲硬度；E爲彈性模量。
因此可得p=Kh2，K爲Loubet 彈塑性參數．對單一體相質料的壓入進程，p∝h2。研究塗層/基體體

系時，發明其典範的p-h2幹系曲線上從原點到拐點的直線段切合p∝h2幹系，反應了塗層的彈塑性

變形。根據Hertz打仗理論分析，發明大剪應力仍位于被壓入的塗層中，而末能使基體孕育産生屈

服，因此直線段反應的僅僅是塗層的變形環境．越過拐點後，很高的剪切應力使得基體孕育産生屈

服，從而使塗層産生彎折，界面産生變革，在卸載進程中部門界面脫附，在拉應力作用下打仗區四

周出現質料聚集，直至在台階處出現裂紋。因此用拐點處載荷pi表現塗層界而變革的臨界載荷，

p-h2與p-h曲線完備反應了塗層界面變革和斷裂失效的整個進程．4種塗層的p-h2曲線，虛線爲切合

p∝h2的直線，實線爲壓入進程中的p-h2曲線，拐點位于實線與虛線的疏散點．從原點到拐點的任

線段反應的是塗層本身的變形環境，拐點處載荷值低于台階處的載荷值．議決SFM觀察可發明在相

應的台階載荷下塗層外貌出現裂紋。由壓入試驗數據可知，單層TiN塗層在pi=3.13 mN處産生界面

變革，表明單層塗層的界面聯合較弱，塗層的韌性也較差．而TiN/Ti(C, N)/TiC塗層則在pi=7.5 

mN時産生界面變革。從原點到台階均爲直線段(實、虛線重合)，闡明2種塗層在斷裂失效前末産生

明顯的界面變革。故TiN/Ti(C, N)/TiC/Ti(C, N)/TiC和TiN/Ti(C, N)/TiC/Ti(C, N)/TiC/Ti(C, 

N)/TiC多層塗層具有較高的界面強度和較不壞的韌性。
耐磨性
HIR导轨滑块代替THK总代理LMW21CA LMW35CR LRS19069脆性塗層質料外貌在摩擦進程中産生斷裂、

剝離及破碎，這時塗層的耐磨性緊張取決于質料的抗脆斷本領。因此，增長質料的強度和斷裂韌性

可提高其耐磨性。思量到質料的風致因素(此處不思量摩擦區的溫度及化學磨損等影響，若思量溫

度影響時需舉行修正)，塗層質料的耐磨性WR可表現爲：
WR=KIC0.5E-0.8HV1.43 (4)
HIR导轨滑块代替THK总代理LMW21CA LMW35CR LRS19069式中：WR爲耐磨性；KIC爲斷裂韌性(MPa·m?); E爲彈性模量(GPa) ; HV爲硬度(GPa)。下表列出了

根據式(4)謀略得到的4種塗層的耐磨性。從中可以看出，TiN/Ti(C, N)/TiC/Ti(C, N)/TiC/Ti(C, 

N)/TiC塗層耐磨性不壞，其結果與切削試驗結果相－致。切削試驗結果表明，所觀察的4種塗層中

TiN/Ti(C, N)/TiC/Ti(C, N)/TiC/Ti(C, N)/TiC塗層具的利用壽命長。