各类机床导轨的比较及其分析
- 格式:doc
- 大小:44.00 KB
- 文档页数:7
导轨的分类导轨是一种机械装置,通常用于支撑和引导运动部件,例如机器人的轨迹控制系统。
根据其用途和结构,导轨可以分为几种类型。
在本文中,我们将讨论常见的导轨分类和每种导轨的特点。
1. 线性导轨线性导轨是最常见的导轨。
它们由一个平面滑块和一个平行于滑块的导轨构成,通常用于机床、加工中心、工业机器人等高精度运动系统中。
线性导轨通常采用金属、聚合物等材料制成,具有高刚度性和高导向精度。
线性导轨分为两种类型:球滑轨和滚子滑轨。
球滑轨通过高质量钢球之间的压力来滚动并缩小摩擦,这将使导轨的运动更加平稳和高速,且摩擦力很小。
滚子滑轨通常由滚柱和滚道组成,当滚柱滚动时,滚动摩擦力也很小。
一般来说,滚子式导轨承载能力更大,但价格和复杂性较高。
2. 圆柱导轨圆柱导轨使用圆滚柱承载工作负载,它们通常用于高速旋转轴承、钻头、精密夹头等装置中。
它们通常由两条对称的同轴圆柱面和圆柱滚珠或圆柱滚子组成。
圆柱导轨的优点包括较高的承载能力、抗冲击和抗转向荷载能力,以及增加轴向和径向刚度。
3. 螺旋线导轨螺旋线导轨是由滑块和螺旋线导向的导轨组成的。
由于其螺旋线导向的形状,它们适用于重负载和高刚度应用。
螺旋线导轨提供了更大的承载能力和较大的导向面积,更适合用于运行负载更重的某些机器人和精密机械设备。
4. 直线电机导轨直线电机导轨是一种使用电磁原理推动导轨的高速运动系统。
这种导轨通常用于高速运动系统、自动化机器人和其他需要高速、高精度运动的机械设备。
直线电机导轨通过间隙电磁作用原理,通过电流来产生电磁感应,推动导轨运动。
这种技术提供了相对轻松的运动控制,同时又可以用液压或气动系统进行控制。
总的来说,导轨的分类涵盖了许多机械设备的运动控制方面。
自动化机器人和其他先进的机械设备的使用可以受益于这些导轨的发展和使用。
无论您需要哪种导轨,它们都可以为您的机械加工和运动系统提供帮助。
无论你是要在电子液压系统中使用线性导轨还是在自动化机器人中使用螺旋线导轨,你需要了解导轨的特点和参数才能选择到最适合你机械设备的运动控制部件。
硬轨特点一、硬轨的优点:1、能够承受更大的载荷,适合大刀量,大进给的粗加工机床。
2、因为导轨的接触面积大,机床运行更加平稳,适合对机床振动要求较高的机床,例如磨床等。
二、硬轨的缺点:1、材质不均匀,因为一般是铸造成型,所以材质中容易产生夹砂,气孔,疏松等铸造缺陷,导轨面若存在这些缺陷,对导轨的使用寿命和机床精度都是很不利的影响。
2、加工难度较大,因为这种类型的导轨一般是跟机床的主要部件例如底座、立柱,工作台,滑鞍等一体相连,所以在加工过程中,其形位公差,粗超度要求,时效处理,淬火处理等过程难以控制,从而导致零件的加工质量不能达到装配的要求。
3、装配难度大,“装配”这个词的意思就是既要装也要配,而这个配的过程就是一个技术与体力相结合的过程,不是一般的工人可以完成的,需要技术相对数量,对机床整体精度都有相当把握的装配工人才能完成,同时还需要配备铲刀,平尺、角尺、方尺、百分表,千分表等相应工具才能完成。
4、使用寿命不长,这个只能是相对而言,在同样的保养和使用条件下,普遍的硬轨的使用寿命是小于线轨的使用寿命的,这和他们的运动方式有很大的关系,硬轨是滑动摩擦运行的,而线轨是滚动摩擦运行,从所受的摩擦力而言,硬轨所受的摩擦力要远远大于线轨所受的摩擦力,特别是在润滑不充分的情况下,硬轨的摩擦更甚。
5、维修成本过高,硬轨的维修无论在难度上还是维修成本上都远远大于线轨的维修,如果在铲刮余量不足的情况下,可能牵涉到将机床的大件全部拆散,从新做淬火处理和机械加工,更甚者可能会要重新铸造该大件,而线规只要更换相应的线轨即可,基本上不会很大的影响相关大件的使用。
6、机床的运行速度低,硬轨因为其运动方式和说承受的摩擦力过大,所以通常不能承受过快的运行速度,这和现在的加工理念是有一定的相违背的。
尤其很多工厂的工人并不具备机床相应的保养知识,很多时候他们只知道使用机床,却很大程度的忽略了机床的保养,而机床轨道的保养是重中之重,一旦轨道润滑不充分,就会引起轨道烧死或者磨损过渡,这些对机床的精度而言都是致命的伤害。
数控机床的导轨————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:数控机床的导轨导轨的质量对机床的刚度、加工精度和使用寿命有很大的影响。
数控机床的导轨比普通机床的导轨要求更高,要求其在高速进给时不发生振动,低速进给时不出现爬行,且灵敏度高,耐磨性好,可在重载荷下长期连续工作,精度保持性好等。
这就要求导轨副具有好的摩擦特性。
现代数控机床采用的导轨主要有带有塑料层的滑动导轨、滚动导轨和静压导轨。
一、带有塑料层的滑动导轨带有塑料层的滑动导轨具有摩擦系数低,且动、静摩擦系数差值小;减振性好,具有良好的阻尼性;耐磨性好,有自润滑作用;结构简单、维修方便、成本低等特点。
数控机床采用的带有塑料层的滑动导轨有铸铁——塑料滑动导轨和嵌钢——塑料滑动导轨。
塑料层滑动导轨常用在导轨副中活动的导轨上,与之相配的金属导轨则采用铸铁或钢质材料。
根据加工工艺不同,带有塑料层的滑动导轨可分为注塑导轨和贴塑导轨,导轨上的塑料常用环氧树脂耐磨涂料和聚四氟乙烯导轨软带。
1.注塑导轨如图1所示的注塑导轨,其注塑层塑料附着力强,具有良好的可加工性,可以进行车、铣、刨、钻、磨削和刮削加工;且具有良好的摩擦特性和耐磨性,塑料涂层导轨摩擦系数小,在无润滑油的情况下仍有较好的润滑和防爬行的效果;抗压强度比聚四氟乙烯导轨软带要高,固化时体积不收缩,尺寸稳定。
特别是可在调整好固定导轨和运动导轨间的相关位置精度后注入塑料,可节省很多加工工时,特别适用于重型机床和不能用导轨软带的复杂配合型面。
图1 注塑导轨1—滑座;2—胶条;3—注塑层2.贴塑导轨在导轨滑动面上贴一层抗磨的塑料软带,与之相配的导轨滑动面需经淬火和磨削加工。
软带以聚四氟乙烯为基材,添加合金粉和氧化物制成。
塑料软带可切成任意大小和形状,用胶黏剂粘接在导轨基面上。
由于这类导轨软带用粘接方法,故称为贴塑导轨。
机床导轨的种类
机床导轨是机床上用来支撑和引导工作台、刀架等运动部件的重要部件,它直接影响着机床的精度和稳定性。
根据不同的结构和材料,机床导轨可以分为多种类型。
一、平面导轨
平面导轨是最基本的一种导轨,它由两个相互垂直的表面组成,通常用于小型、低精度的机械设备中。
平面导轨制造成本低廉,但其使用寿命较短。
二、V型导轨
V型导轨是一种常见的金属导轨,其形状类似于字母“V”,由两个相互嵌合的表面组成。
V型导轨具有良好的刚性和稳定性,在高速运动时也能保持较高的精度。
它广泛应用于铣床、车床等大型机床中。
三、滚珠丝杠
滚珠丝杠是一种通过滚珠来传递力量和运动的装置,它通常与V型导轨配合使用。
滚珠丝杠具有高效率、高精度和长寿命等优点,在需要
高速移动和高精度加工的机床上广泛应用。
四、直线导轨
直线导轨是一种由滑块和导轨组成的直线运动部件,它具有高精度和高刚性等优点。
直线导轨广泛应用于数控机床、激光切割机等高精度设备中。
五、气体浮动导轨
气体浮动导轨是一种通过气体压缩来实现工作台或刀架运动的装置,它具有零摩擦、无磨损、无振动等优点。
气体浮动导轨广泛应用于超精密加工和光学加工等领域。
总之,不同类型的机床导轨各有特点,在选择时需要根据机床的使用环境和要求进行综合考虑,以达到最佳的加工效果。
各类机床导轨的比较及其分析机床设计者在设计机床时,导轨的设计形式是多种多样的。
人们不禁要问,哪一种导轨是最佳的。
本文阐述的是各种导轨的比较和分析其不同的原因。
机床控制元件的运动实现了机床的精密加工,这是手动工具和机床的主要区别,下面讨论的是机床的控制元件之一——导轨系统。
机床制造者最关心的莫过于机床的精度,刚性和使用寿命。
对导轨系统的研究途径是很不够的,至少在机床制造技术方面没有把它放在重要的位置上,在机床样本,宣传广告上,最具有吸引力的技术参数是:主轴转速、进给速度、换刀时间和快速进给速度。
当然,这些参数对机床的性能是很重要的。
但导轨为机床功能的实现奠定了可靠的基础。
各种类型的机床工作部件,都是利用控制轴在指定的导轨上运动,机床设计者根据机床的类型和用途选用各种不同形式的导轨系统,用得较为广泛的有下列三种;即平面导轨、直线滚动导轨和循环滚柱与平面导轨的组合所构成的滚动体导轨。
当然系统远不止上述三种形式,还有其它形式的导轨。
导轨的功能尽管导轨系统的形式是多种多样的,但工作性质都是相同的,机床工作部件在指定导轨系统上移动,尤如火车沿着铁轨在指定的方向上行驶。
无论是机床导轨还是铁路上的铁轨,都是体现如下三种基本功能:(1)为承载体的运动导向(2)为承载体提供光滑的运动表面(3)把火车的运动或机床的切削所产生的力传到地基或床身上,减少由此产生的冲击对乘客和被动加工零件的影响。
沿导轨系统的运动,大多数为直线运动,也有少数为弧线运动。
本文讨论的重点是直线导轨系统。
当然,直线导轨的很多技术可以直接应用弧形导轨。
导轨为什么被称为“系统”呢?这是因为导轨系统的工作包含着若干元件的同时工作,最基本的元件为一个运动元件和一个固定元件。
运动元件的形式有多种多样,以后将予以详细介绍,固定元件一般为道轨式,它是导轨精度的保证,如果导轨弯曲变形,运动元件或滑动元件便失去精确的导向。
机床制造厂都在尽最大的努力,确保导轨安装的精确性。
机床导轨的功用,基本类型及特点一、机床导轨的功用机床导轨的功能、基本类型和特点泊头市铸鑫机械有限公司专业生产机床,龙门刨床,龙门铣床,端面铣床,落地镗床,数控铣床等设备机床导轨的作用是导向和支撑,即保证运动部件在外力(运动部件本身的重量、工件的重量、切削力和牵引力等)的作用下,能够准确地向某一方向运动。
在导轨副中,与移动部件连接的移动侧称为移动导轨,与文件承载部件连接的固定侧称为支撑导轨。
移动导轨通常是直线运动或旋转运动,支撑导轨只有一个自由度。
2、导轨的基本要求1。
制导精度导向精度是指运动导轨沿支承导轨运动时直线运动导轨的直线性及圆周运动导轨的真圆性,以及导轨同其它运动件之间相互位置的准确性,影响导向精度的主要因素有:导轨的几何精度,导轨的接触精度及导轨的结构形式,导轨和基础件结构刚度和热变形,动压导软和静压导轨之间油膜的刚度,以及导轨的装配质量等等。
2.刚度导轨刚度是机床工作质量的重要指标。
它表明了导轨在动载荷和静载荷下抵抗变形的能力。
如果刚度不足,将直接影响部件之间的相对位置精度和制导精度。
此外,还会使导轨表面的比压分布不均匀,增加导轨的磨损。
因此,导轨必须具有足够的刚度。
耐磨性导轨的不均匀磨损,破坏导轨的导向精度从而影响机床的加工精度的材料、导轨面的摩掠性质,导轨受力情况及两导轨相对运动精度有关。
4.低速平稳性当移动导轨低速或轻微移动时,应确保导轨平稳移动而不爬行。
机床爬行现象会影响被加工零件的粗糙度和加工精度,特别是对于高精度机床,必须给予足够的重视。
5.结构工艺性在可能的情况下,导轨应设计为结构简单,易于制造、调整和维护。
应尽可能减少刮削和研磨量。
卸扣导轨应易于更换,力求工艺性好、经济性好。
三、导轨基本类型及特点1)根据工作性质,导轨可分为主运动导轨和进给运动导轨。
2)标定轨迹可分为直线运动和圆周运动3)按受力情况可分为开式导轨和闭式导轨。
如图7―38所示。
4)按摩掠性质可分为滑动导轨和滚动导轨。
机床导轨的功用,基本类型及特点泊头市铸鑫机械有限公司专业生产机床,龙门刨床,龙门铣床,端面铣床,落地镗床,数控铣床等设备一、机床导轨的功用机床导轨的功用是起导向及支承作用,即保证运动部件在外力的作用下(运动部件本身的重量、工件重量、切削力及牵引力等)能准确地沿着一定方向的运动。
在导轨副中,与运动部件联成一体的运动一方叫做动导轨,与文承件联成一体固定不动的一方为支承导轨,动导轨对于支承导轨通常是只有一个自由度的直线运动或回转运动。
二、导轨应满足的基本要求1.导向精度导向精度是指运动导轨沿支承导轨运动时直线运动导轨的直线性及圆周运动导轨的真圆性,以及导轨同其它运动件之间相互位置的准确性,影响导向精度的主要因素有:导轨的几何精度,导轨的接触精度及导轨的结构形式,导轨和基础件结构刚度和热变形,动压导软和静压导轨之间油膜的刚度,以及导轨的装配质量等等。
2.刚度导轨的刚度是机床工作质量的重要指标,它表示导轨在承受动静载荷下抵抗变形的能力,若刚度不足,则直接影响部件之间的相对位置精度和导向精度,另外还使得导轨面上的比压分布不均,加重导轨的磨损,因此导轨必须具有足够的刚度o3.耐磨性导轨的不均匀磨损,破坏导轨的导向精度从而影响机床的加工精度的材料、导轨面的摩掠性质,导轨受力情况及两导轨相对运动精度有关。
4.低速平稳性当运动导轨作低速运动或微量移动时,应保证导轨运动平稳,不产生爬行现象,机床的爬行现象将影响被加工零件粗糙度和加工精度,特别是对高精度机床来说,必须引起足够的重视。
5.结构工艺性在可能的情况下,设计时应尽量使导轨结构简单,便于制造、调整和维护。
应尽量减少刮研量,对于镣装导轨,应做到更换容易,力求工艺性及经济性好。
三、导轨基本类型及特点1)导轨按工作性质可分为主运动导轨、进给运动导轨。
2)校运动轨迹可分为直线运动和圆周运动导轨o3)按受力情况可分为开式导轨和闭式导轨。
如图7—38所示。
4)按摩掠性质可分为滑动导轨和滚动导轨。
机床直线导轨材料选择与性能分析导轨作为机床的重要组成部分,负责支撑和引导运动部件,对机床的精度、稳定性和寿命有着重要影响。
机床导轨材料的选择和性能分析对机床性能的提升具有重要意义。
本文将对机床直线导轨的材料选择和性能进行详细分析与讨论。
一、机床导轨材料的选择因素1. 导轨耐磨性导轨在机床运行过程中要承受较大的负载和摩擦,因此导轨材料的耐磨性是一个非常关键的因素。
优质的导轨材料应具有较高的耐磨性,以保证长时间的使用寿命。
2. 导轨刚性导轨的刚性直接影响机床的加工精度和稳定性。
较高的刚性可以有效减小运动中的变形和振动,提高机床的加工精度和稳定性。
3. 导轨摩擦系数导轨摩擦系数影响机床的动态性能和能耗。
较低的摩擦系数可以降低能耗,提高机床的动态性能。
4. 导轨耐腐蚀性机床在使用过程中,可能会接触到各种液体和气体,导轨材料应具有良好的耐腐蚀性,以保证导轨的使用寿命。
二、常见的机床导轨材料及性能分析1. 铸铁材料铸铁材料是一种常见的导轨材料,具有良好的刚性和耐磨性。
铸铁导轨适合于中低速、中重负荷和一般精度要求的机床,如车床、铣床等。
2. 铝合金材料铝合金材料具有良好的刚性和耐磨性,重量轻,可以减轻机床的质量。
铝合金导轨适合于高速、轻载和较高精度要求的机床,如数控机床等。
3. 钢材料钢材料具有较高的强度和刚性,耐磨性良好。
钢导轨适用于高速、重载和高精度要求的机床,如加工中心、数控车床等。
4. 尼龙材料尼龙材料具有良好的自润滑性和耐磨性,摩擦系数低,能耗较低。
尼龙导轨适用于低速、轻载和一般精度要求的机床,如木工机床等。
5. 复合材料复合材料由多种材料混合而成,具有优良的综合性能。
复合导轨在机床上的应用广泛,可以满足不同的工作条件和要求。
三、机床导轨材料的应用案例1. 铸铁导轨的应用铸铁导轨广泛应用于车床、铣床等中低速、一般精度要求的机床。
铸铁导轨适用于承受较大负荷和冲击的工作环境,具有较好的耐磨性和刚性。
2. 铝合金导轨的应用铝合金导轨适用于高速、轻负载和较高精度要求的机床,如数控机床。
简述数控机床常用导轨的种类及特点下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!数控机床常用导轨的种类及特点一、直线导轨直线导轨是数控机床上常用的一种导轨,其特点如下:1. 高精度:直线导轨能够提供较高的定位精度和重复定位精度,适用于对精度要求较高的加工任务。
各类机床导轨的比较及其分析机床设计者在设计机床时,导轨的设计形式是多种多样的。
人们不禁要问,哪一种导轨是最佳的。
本文阐述的是各种导轨的比较和分析其不同的原因。
机床控制元件的运动实现了机床的精密加工,这是手动工具和机床的主要区别,下面讨论的是机床的控制元件之一——导轨系统。
机床制造者最关心的莫过于机床的精度,刚性和使用寿命。
对导轨系统的研究途径是很不够的,至少在机床制造技术方面没有把它放在重要的位臵上,在机床样本,宣传广告上,最具有吸引力的技术参数是:主轴转速、进给速度、换刀时间和快速进给速度。
当然,这些参数对机床的性能是很重要的。
但导轨为机床功能的实现奠定了可靠的基础。
各种类型的机床工作部件,都是利用控制轴在指定的导轨上运动,机床设计者根据机床的类型和用途选用各种不同形式的导轨系统,用得较为广泛的有下列三种;即平面导轨、直线滚动导轨和循环滚柱与平面导轨的组合所构成的滚动体导轨。
当然系统远不止上述三种形式,还有其它形式的导轨。
导轨的功能尽管导轨系统的形式是多种多样的,但工作性质都是相同的,机床工作部件在指定导轨系统上移动,尤如火车沿着铁轨在指定的方向上行驶。
无论是机床导轨还是铁路上的铁轨,都是体现如下三种基本功能:(1)为承载体的运动导向(2)为承载体提供光滑的运动表面(3)把火车的运动或机床的切削所产生的力传到地基或床身上,减少由此产生的冲击对乘客和被动加工零件的影响。
沿导轨系统的运动,大多数为直线运动,也有少数为弧线运动。
本文讨论的重点是直线导轨系统。
当然,直线导轨的很多技术可以直接应用弧形导轨。
导轨为什么被称为“系统”呢?这是因为导轨系统的工作包含着若干元件的同时工作,最基本的元件为一个运动元件和一个固定元件。
运动元件的形式有多种多样,以后将予以详细介绍,固定元件一般为道轨式,它是导轨精度的保证,如果导轨弯曲变形,运动元件或滑动元件便失去精确的导向。
机床制造厂都在尽最大的努力,确保导轨安装的精确性。
导轨被加工前。
导轨和工作部件都已经过时效处理。
以消除内应力。
为了保证导轨的精度和延长使用寿命,刮研是一种常用的工艺方法。
镶钢导轨机床上最常用的导轨形式是镶钢导轨,它的使用已有很长的历史。
镶钢导轨是导轨系统的固定元件,其截面为矩形。
它可水平装在机床的床身上,也可以与床身铸成一体,分别被称为镶钢式或整体式。
镶钢式导轨是由钢制成的,经淬硬和磨削。
硬度在洛氏硬度60度以上、把镶钢导轨用螺钉或粘结剂(环氧树脂)贴在机床床身或经刮研的立柱配合表面上,确保导轨获得最佳的平面度。
这种形式,维修更换方便、简单,很受维修工人的欢迎。
整体导轨或铸造导轨,即钢导轨与底座铸成一体,加工后再经精磨到要求的尺寸和光洁度。
导轨必须经过火焰淬火提高表面硬度,以提高导轨的耐磨性。
床身一般为球墨铸铁,当然球墨铸铁的硬度比不上钢,整体导轨可以重新修理和淬硬,但更换它几乎是不可能的。
为了实现上述的目的,机床制造者过去的通常做法是:钢导轨的边缘设计有钩形的“耳朵”,在浇铸底座前,把钢导轨臵于底座的铸模内,再把铁水浇入铸模内,这样便把钢导轨与底座铸成一体。
滑动导轨传统导轨的发展,首先表现在滑动元件和导轨形式上,滑动导轨的特点是导轨和滑动件之间使用了介质,形式的不同在于选择不同的介质。
液压被广泛用于许多导轨系统。
静压导轨是其中的一种,液压油在压力作用下,进入滑动元件的沟槽,在导轨和滑动元件之间形成油膜,把导轨和移动元件隔开,这样大大减少移动元件的摩擦力。
静压导轨对大负荷是极其有效的,对偏心负荷有补偿作用。
例如:一个大型的砂型箱在加工时,正好走到机床行程的末端,负载导轨能够增大油压,使导轨准确地保持着水平负载的状态。
有的卧式镗铣床使用这种技术补偿深孔加工时主轴转速的下降。
利用油作为介质的另一种导轨形式是动压导轨,动压导轨与静压导轨的不同点是:油不是在压力下起作用的,它利用油的粘度来避免移动元件和导轨之间的直接接触,优点是节省液压油泵。
图1空气也可以用于移动元件和导轨之间的介质,它也有两种形式,气动静压导轨和气动动压导轨,工作原理与液压导轨相同。
使用比较普通的抗摩擦导轨,它是在移动元件上安装一种抗摩擦材料(如聚氯乙烯或青铜混合材料等),以替代液体介质,如油或空气。
其作用与液体介质相似,安装在移动元件上的抗摩擦材料应设计有油槽,满足移动元件和导轨表面之间油润滑或其它形式润滑的需要。
众所周知,平面导轨和移动元件之间的接触面积比较大,移动元件要作快速微量进给.需要克服移动元件的惯量,因此将会产生爬行现象。
当滚珠丝杠或其它驱动力推动移动元件移动时,产生一个轻微粘附阻力,移动元件开始运动时,由于移动元件处于被抓住的状态,出现了轻微的跳动,导致产生爬行,这种现象对于大的移动影响不大,而对于微量移动,就成为一个问题。
可调性是平面导轨特有的优点,根据导轨的使用情况,平面导轨系统至少有一个或一个以上的可调边。
由于移动元件沿着直线导轨的侧边移动,保证移动元件与导轨侧面紧密接触是极为重要的。
普遍使用调整的方法是斜铁,斜铁位于移动元件和导轨接触面相对的侧面之间。
形状为锥形条块角铁,可以精确地调整,以消除移动部件和导轨之间的间隙。
如果滑动部件或导轨磨损,接触表面之间的间隙加大,可调整斜铁进行补偿。
机床制造厂已发明了斜铁自动调整的专利技术,它的基本原理是使斜铁保持固定的弹簧压力,一旦导轨系统被磨损,斜铁能自动地消除移动部件与导轨之间的间隙。
图2直线导轨新的导轨系统使机床可获得快速进给速度,在主轴转速相同的情况下,快速进给是直线导轨的特点。
直线导轨与平面导轨一样,有两个基本元件;一个作为导向的为固定元件,另一个是移动元件。
由于直线导轨是标准部件,对机床制造厂来说.唯一要做的只是加工一个安装导轨的平面和校调导轨的平行度。
当然,为了保证机床的精度,床身或立柱少量的刮研是必不可少的,在多数情况下,安装是比较简单的。
作为导向的导轨为淬硬钢,经精磨后臵于安装平面上。
与平面导轨比较,直线导轨横截面的几何形状,比平面导轨复杂,复杂的原因是因为导轨上需要加工出沟槽,以利于滑动元件的移动,沟槽的形状和数量,取决于机床要完成的功能。
例如:一个既承受直线作用力,又承受颠覆力矩的导轨系统,与仅承受直线作用力的导轨相比.设计上有很大的不同。
直线导轨的移动元件和固定元件之间不用中间介质,而用滚动钢球。
因为滚动钢球适应于高速运动、摩擦系数小、灵敏度高,满足运动部件的工作要求,如机床的刀架,拖板等。
直线导轨系统的固定元件(导轨)的基本功能如同轴承环,安装钢球的支架,形状为“v”字形。
支架包裹着导轨的顶部和两侧面。
为了支撑机床的工作部件,一套直线导轨至少有四个支架。
用于支撑大型的工作部件,支架的数量可以多于四个。
机床的工作部件移动时,钢球就在支架沟槽中循环流动,把支架的磨损量分摊到各个钢球上,从而延长直线导轨的使用寿命。
为了消除支架与导轨之间的间隙,预加负载能提高导轨系统的稳定性,预加负荷的获得.是在导轨和支架之间安装超尺寸的钢球。
钢球直径公差为±20微米,以0.5微米为增量,将钢球筛选分类,分别装到导轨上,预加负载的大小,取决于作用在钢球上的作用力。
如果作用在钢球上的作用力太大,钢球经受预加负荷时间过长,导致支架运动阻力增大。
这里就有一个平衡作用问题;为了提高系统的灵敏度,减少运动阻力,相应地要减少预加负荷,而为了提高运动精度和精度的保持性,要求有足够的预加负数,这是矛盾的两方面。
工作时间过长,钢球开始磨损,作用在钢球上的预加负载开始减弱,导致机床工作部件运动精度的降低。
如果要保持初始精度,必须更换导轨支架,甚至更换导轨。
如果导轨系统已有预加负载作用。
系统精度已丧失,唯一的方法是更换滚动元件。
导轨系统的设计,力求固定元件和移动元件之间有最大的接触面积,这不但能提高系统的承载能力,而且系统能承受间歇切削或重力切削产生的冲击力,把作用力广泛扩散,扩大承受力的面积。
为了实现这一点,导轨系统的沟槽形状有多种多样,具有代表性的有两种,一种称为哥待式(尖拱式),形状是半园的延伸,接触点为顶点;另一种为园弧形,同样能起相同的作用。
无论哪一种结构形式,目的只有一个,力求更多的滚动钢球半径与导轨接触(固定元件)。
决定系统性能特点的因素是:滚动元件怎样与导轨接触,这是问题的关键。
图3直线滚柱导轨直线滚柱导轨系统是平面导轨与直线滚柱导轨的组合,用滚柱安装在平行导轨上,用滚柱代钢球承载机床的运动部件。
优点是接触面积大、承载负荷大、灵敏度高。
从床身尾部看,支架与滚柱臵于平面导轨的顶面和侧面,为了获得高精度,在机床工作部件和支架内面之间,设臵一块楔板,使预加负载作用于支架的侧面。
楔板的工作原理与斜铁相似,工作部件的重量作用于支架的顶面。
由于作用在导轨系统上的预加负荷是可调的,为此楔板的损失得到补偿,这一特点被广泛用于中型或大型机床上,因为它对CNC指令反应灵敏,承受负荷大,直线滚柱导轨系统比传统的平面导机能经受高速运转,改善机床的性能。
其它形式的导轨机床上常用的另一种导轨形式是燕尾槽导轨,一般用于机床运动部件的定位。
例如:车削中心的尾架,导轨系统可以使尾架在上面移动或者移到要求的位臵去支承被加工零件,然后迅速夹紧。
机床很多附件,如定位工作台、回转工作台或旋转轴等,也采用燕尾槽导轨作为定位元件。
然后夹紧在要求的位臵上。
如果机床往复行程较长,则采用V型导软,如平面磨床和刨床等。
优点是V型导轨系统导向性好,能承受重力切削。
有的采用V型导轨和平面导轨相结合的形式,V型导轨作为导向,平面导轨作为支承体。
图4为了保证导轨系统的寿命。
维修是很关键的。
导轨是机床的精密部件之一,不可能100%有防尘保护,灰尘污染大。
因此、用户要定期检查、维护。
液压平面导轨一般为自身润滑,介质本身就是润滑剂。
直线导轨和直线滚柱导柱则要求定期润滑,很多直线导轨系统的钢球和滚柱部分都安装有油脂接头与支架相连接。
有的用导管连接,使油脂润滑更方便,有的备有自动润滑附件。
无论采用什么形式的导轨系统,保持滚动元件的良好润滑,能减少导轨系统的磨损,延长机床精度的保持时间。