直线导轨的工作原理是什么？
直线导轨的工作原理:
可以理解为一种滚动导向，钢球在滑块和导轨之间无休止地滚动，使负载平台可以轻松地沿导轨高精度直线运动，摩擦系数可以降低到普通传统滑动导向的五十分之一，可以轻松实现高定位精度。滑块和导轨之间的最终单元设计使直线导轨同时承受各个方向的载荷。专利回流系统和简化的结构设计使HIWIN的直线导轨移动更平稳，噪音低。
滑块-使运动从曲线变为直线。新的导轨系统使机床获得较快的进给速度，这是直线导轨在相同主轴转速下的特点。直线导轨和平面导轨一样，有两个基本要素；一个是作为导向的固定元素，一个是移动元素。由于直线导轨是标准件，机床制造商唯一要做的就是加工一个安装导轨的平面，并调整导轨的平行度。当然，为了保证机床的精度，少量的床身或立柱的刮磨是必不可少的，而且大多数情况下安装也比较简单。作为导轨的导轨是淬硬钢，精磨后放在安装平面上。与平面导轨相比，直线导轨的截面几何形状比平面导轨更复杂。复杂的原因是需要在导轨上加工凹槽，以便于滑动元件的运动。凹槽的形状和数量取决于机床要完成的功能。比如既承受线性力又承受倾覆力矩的导轨系统，在设计上与只承受线性力的导轨有很大不同。
直线导轨系统的固定元件(导轨)的基本作用就像一个承载圈和一个安装钢球的支架，呈V形。支架包裹导轨的顶部和两侧。为了支撑机床的工作部件，一套直线导轨至少有四个支架。为了支撑大的工作部件，支架的数量可以多于四个。
机床工作部件运动时，钢球在支架的凹槽内循环，支架的磨损被分摊到每个钢球上，从而延长了直线导轨的使用寿命。为了消除支架和导轨之间的间隙，预紧力可以提高导轨系统的稳定性。通过在导轨和支架之间安装超大钢球来获得预载。钢球直径公差为20微米，钢球以0.5微米为增量进行筛选分类，分别安装在导轨上。预载荷的大小取决于作用在钢球上的力。如果作用在钢球上的力过大，预紧时间过长，导致支架的运动阻力增大，就会出现平衡的问题；为了提高系统的灵敏度，减小运动阻力，预紧力要相应减小，而为了提高运动精度和精度保持，又要求有足够的预紧力负数，这是矛盾的两个方面。
工作时间过长，钢球开始磨损，作用在钢球上的预紧力开始减弱，导致机床工作部件的运动精度下降。如果要保持初始精度，必须更换导向支架甚至导轨。如果导轨系统已经预加载。系统的精度已经丧失，唯一的办法就是更换滚动元件。
导轨系统的设计使固定元件和运动元件的接触面积最大化，不仅可以提高系统的承载能力，还可以承受间歇切割或重力切割产生的冲击力，广泛分散力，扩大承载面积。为了实现这一点，导轨系统的槽形是多种多样的，有两种代表性的。一种叫哥特式(尖拱)，是半圆的延伸，接触点是顶点；另一种是圆弧，也可以起到同样的作用。无论哪种结构形式，目的只有一个，争取更多的滚动钢球半径与导轨(固定元件)接触。决定系统性能特性的因素有:滚动体如何与导轨接触，这是问题的关键。