數(shù)控機(jī)床用導(dǎo)軌的認(rèn)識
2010-05-07 09:26:07
數(shù)控機(jī)床用導(dǎo)軌的認(rèn)識
1．導(dǎo)向精度高
導(dǎo)向精度主要是指導(dǎo)軌沿支承導(dǎo)軌運(yùn)動的直線度或圓度。影響導(dǎo)向精度的主要因素有：導(dǎo)軌的幾何精度、導(dǎo)軌的接觸精度、導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)形式、數(shù)控機(jī)床動導(dǎo)軌及支承導(dǎo)軌的剛度和熱變形、裝配質(zhì)量以及動壓導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌之間油膜的剛度。
2．耐磨性好及壽命長
導(dǎo)軌的耐磨性決定了導(dǎo)軌的精度保持性。
動導(dǎo)軌沿支承導(dǎo)軌面長期運(yùn)行會引起導(dǎo)軌的不均勻磨損，搖臂鉆床破壞導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度，從而影響機(jī)床的加工精度。
3．足夠的剛度
導(dǎo)軌要有足夠的剛度，保證在載荷作用下不產(chǎn)生過大的變形，從而保證各部件間的相對位置和導(dǎo)向精度。
4．低速運(yùn)動的平穩(wěn)性
在低速運(yùn)動時，作為運(yùn)動部件的動導(dǎo)軌易產(chǎn)生爬行，進(jìn)給運(yùn)動的爬行，將提高被加工表面的表面粗糙度值，故要求導(dǎo)軌低速運(yùn)動平穩(wěn)，不產(chǎn)生爬行，這對于高精度機(jī)床尤其重要。
5．工藝性好
設(shè)計導(dǎo)軌時，要注意到制造、調(diào)整和維修方便；力求結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好及經(jīng)濟(jì)性好。
導(dǎo)軌是進(jìn)給系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，是機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)要素之一，導(dǎo)軌的作用是導(dǎo)向和支承，即支承運(yùn)動部件并保證其能在外力的作用下準(zhǔn)確地沿著規(guī)定的方向運(yùn)動。數(shù)控機(jī)床機(jī)床的加工精度和壽命在很大程度上決定于機(jī)床導(dǎo)軌的質(zhì)量。與普通機(jī)床導(dǎo)軌相比，數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌有更高的要求：如高速進(jìn)給時不振動、搖臂鉆床低速進(jìn)給時不爬行、具有高的靈敏度、能在重載下長期連續(xù)地工作、耐磨性高、精度保持性好等。
數(shù)控機(jī)床用導(dǎo)軌按運(yùn)動軌跡可分為直線運(yùn)動導(dǎo)軌和圓周運(yùn)動導(dǎo)軌；按工作性質(zhì)可分為主運(yùn)動導(dǎo)軌、進(jìn)給運(yùn)動導(dǎo)軌和調(diào)整導(dǎo)軌；按受力情況可分為開式導(dǎo)軌和閉式導(dǎo)軌；按接觸面摩擦性質(zhì)，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床廣泛采用的導(dǎo)軌有滾動導(dǎo)軌和滑動導(dǎo)軌(塑料滑動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌及動壓導(dǎo)軌)。
1．塑料滑動導(dǎo)軌
滑動導(dǎo)軌具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、接觸剛度大等優(yōu)點(diǎn)。但傳統(tǒng)滑動導(dǎo)軌摩擦阻力大，磨損快，動、靜摩擦因數(shù)差別大，低速時易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。為了提高數(shù)控機(jī)床的定位精度和運(yùn)動平穩(wěn)性， 數(shù)控機(jī)床目前在數(shù)控機(jī)床上已廣泛采用塑料導(dǎo)軌。其摩擦因數(shù)??；且動、靜摩擦因數(shù)相近，運(yùn)動平穩(wěn)性好，能防止低速爬行現(xiàn)象；耐磨性好，有自潤滑作用和抗振性；化學(xué)穩(wěn)定性好；工藝簡單、成本低。
根據(jù)加工工藝不同，塑料滑動導(dǎo)軌可分為貼塑導(dǎo)軌和注塑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上的塑料分別常用聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶和環(huán)氧樹脂耐磨涂料。
(1)貼塑導(dǎo)軌 貼塑導(dǎo)軌是在動導(dǎo)軌的摩擦表面上貼上一層塑料軟帶，以降低摩擦因數(shù)，搖臂鉆床提高導(dǎo)軌的耐磨性。導(dǎo)軌軟帶材料是以聚四氟乙烯為基體，加入青銅粉、二硫化鉬和石墨等填充混合燒結(jié)，并做成軟帶狀。這種導(dǎo)軌摩擦因數(shù)低，摩擦因數(shù)在0．03～0．05范圍內(nèi)，且耐磨性、減振性、工藝性均好，數(shù)控機(jī)床廣泛應(yīng)用于中小型數(shù)控機(jī)床。
導(dǎo)軌軟帶的使用工藝簡單，先將導(dǎo)軌粘貼面加工至表面粗糙度只。值為3．2—1．6嶺m，有時為了起定位作用，導(dǎo)軌面粘貼面加工成0．5—1mm深的凹槽，清洗粘貼面后，用膠粘劑粘合，加壓固化后，再進(jìn)行精加工即可。
這類導(dǎo)軌軟帶典型的有美國生產(chǎn)的Turcite?B導(dǎo)軌軟帶、Rulon導(dǎo)軌軟帶，國產(chǎn)的TSF軟帶以及配套用的DJ膠粘劑。
(2)注塑導(dǎo)軌 注塑導(dǎo)軌又稱為涂塑導(dǎo)軌。其抗磨涂層是環(huán)氧型耐磨導(dǎo)軌涂層，其材料是以環(huán)氧樹脂和二硫化鉬為基體，加入增塑劑，混合成膏狀為一組分，固化劑為一組分的雙組分塑料涂層。這種導(dǎo)軌有良好的可加工性，有良好的摩擦特性和耐磨性，其抗壓強(qiáng)度比聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶要高，數(shù)控機(jī)床特別是可在調(diào)整搖臂鉆床好固定導(dǎo)軌和運(yùn)動導(dǎo)軌間的相對位置精度后注入塑料，可節(jié)省很多工時，適用于大型和重型機(jī)床。
使用時，先將導(dǎo)軌涂層面加工成鋸齒形。清洗與塑料導(dǎo)軌相配的金屬導(dǎo)軌面并涂上一薄層硅油或?qū)Ｓ妹撃?以防與耐磨導(dǎo)軌涂層的粘接)，將涂層涂抹于導(dǎo)軌面，固化后，將兩導(dǎo)軌分離。
這類導(dǎo)軌塑料涂層典型的有SKC3和國產(chǎn)的用于輕負(fù)載機(jī)床的HNT。
2．滾動導(dǎo)軌
滾動導(dǎo)軌靈敏度高，摩擦因數(shù)一般在0．0025—0．005的范圍內(nèi)，數(shù)控機(jī)床摩擦阻力小，動靜摩擦因數(shù)小，因而運(yùn)動均勻，低速運(yùn)動時不易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象；定位精度高，重復(fù)定位誤差可達(dá)0．21xm；牽引力小，移動輕便；磨損小，精度保持好，壽命長。缺點(diǎn)是抗振性差，對防護(hù)要求較高，承載能力也不如滑動導(dǎo)軌，搖臂鉆床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造比較困難，成本較高?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床廣泛采用的滾動導(dǎo)軌有直線滾動導(dǎo)軌和滾動導(dǎo)軌塊。
