機(jī)床控制元件的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)床的精密加工,這是手動(dòng)工具和機(jī)床的主要區(qū)別,下面討論的是機(jī)床的控制元件之一——導(dǎo)軌系統(tǒng)。
機(jī)床制造者最關(guān)心的莫過于機(jī)床的精度,剛性和使用壽命。對(duì)導(dǎo)軌系統(tǒng)的研究途徑是很不夠的,至少在機(jī)床制造技術(shù)方面沒有把它放在重要的位置上,在機(jī)床樣本,宣傳廣告上,最具有吸引力的技術(shù)參數(shù)是:主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、換刀時(shí)間和快速進(jìn)給速度。當(dāng)然,這些參數(shù)對(duì)機(jī)床的性能是很重要的。但導(dǎo)軌為機(jī)床功能的實(shí)現(xiàn)奠定了可靠的基礎(chǔ)。
各種類型的機(jī)床工作部件,都是利用控制軸在指定的導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng),機(jī)床設(shè)計(jì)者根據(jù)機(jī)床的類型和用途選用各種不同形式的導(dǎo)軌系統(tǒng),用得較為廣泛的有下列三種;即平面導(dǎo)軌、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌和循環(huán)滾柱與平面導(dǎo)軌的組合所構(gòu)成的滾動(dòng)體導(dǎo)軌。當(dāng)然系統(tǒng)遠(yuǎn)不止上述三種形式,還有其它形式的導(dǎo)軌。
導(dǎo)軌的功能
盡管導(dǎo)軌系統(tǒng)的形式是多種多樣的,但工作性質(zhì)都是相同的,機(jī)床工作部件在指定導(dǎo)軌系統(tǒng)上移動(dòng),尤如火車沿著鐵軌在指定的方向上行駛。無論是機(jī)床導(dǎo)軌還是鐵路上的鐵軌,都是體現(xiàn)如下三種基本功能:
(1)為承載體的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向
(2)為承載體提供光滑的運(yùn)動(dòng)表面
(3)把火車的運(yùn)動(dòng)或機(jī)床的切削所產(chǎn)生的力傳到地基或床身上,減少由此產(chǎn)生的沖擊對(duì)乘客和被動(dòng)加工零件的影響。
沿導(dǎo)軌系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng),大多數(shù)為直線運(yùn)動(dòng),也有少數(shù)為弧線運(yùn)動(dòng)。本文討論的重點(diǎn)是直線導(dǎo)軌系統(tǒng)。當(dāng)然,直線導(dǎo)軌的很多技術(shù)可以直接應(yīng)用弧形導(dǎo)軌。
導(dǎo)軌為什么被稱為“系統(tǒng)”呢?這是因?yàn)閷?dǎo)軌系統(tǒng)的工作包含著若干元件的同時(shí)工作,最基本的元件為一個(gè)運(yùn)動(dòng)元件和一個(gè)固定元件。運(yùn)動(dòng)元件的形式有多種多樣,以后將予以具體介紹,固定元件一般為道軌式,它是導(dǎo)軌精度的保證,假如導(dǎo)軌彎曲變形,運(yùn)動(dòng)元件或滑動(dòng)元件便失去精確的導(dǎo)向。
機(jī)床制造廠都在盡最大的努力,確保導(dǎo)軌安裝的精確性。導(dǎo)軌被加工前。導(dǎo)軌和工作部件都已經(jīng)過時(shí)效處理。以消除內(nèi)應(yīng)力。為了保證導(dǎo)軌的精度和延長使用壽命,刮研是一種常用的工藝方法。
鑲鋼導(dǎo)軌
機(jī)床上最常用的導(dǎo)軌形式是鑲鋼導(dǎo)軌,它的使用已有很長的歷史。鑲鋼導(dǎo)軌是導(dǎo)軌系統(tǒng)的固定元件,其截面為矩形。它可水平裝在機(jī)床的床身上,也可以與床身鑄成一體,分別被稱為鑲鋼式或整體式。鑲鋼式導(dǎo)軌是由鋼制成的,經(jīng)淬硬和磨削。硬度在洛氏硬度60度以上、把鑲鋼導(dǎo)軌用螺釘或粘結(jié)劑(環(huán)氧樹脂)貼在機(jī)床床身或經(jīng)刮研的立柱配合表面上,確保導(dǎo)軌獲得最佳的平面度。這種形式,維修更換方便、簡單,很受維修工人的歡迎。