數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌的種類(lèi)和特性

機(jī)床制造者關(guān)心的莫過(guò)于機(jī)床的精度，剛性和使用壽命，對(duì)導(dǎo)軌系統(tǒng)的關(guān)注甚少。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(lèi)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(lèi)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。

一、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(chē)沿著鐵軌在指定的方向上行駛。主要體現(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、把機(jī)床的切削所產(chǎn)生的力傳到地基或床身上，減少產(chǎn)生的沖擊對(duì)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)。直線導(dǎo)軌的很多技術(shù)可以直接應(yīng)用弧形導(dǎo)軌。

二、導(dǎo)軌的分類(lèi)

機(jī)床制造廠都在盡的努力，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(guò)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(zhǎng)使用壽命，刮研是一種常用的工藝方法。

1、直線導(dǎo)軌

新的導(dǎo)軌系統(tǒng)使機(jī)床可獲得快速進(jìn)給速度，在主軸轉(zhuǎn)速相同的情況下，快速進(jìn)給是直線導(dǎo)軌的特點(diǎn)。直線導(dǎo)軌與平面導(dǎo)軌一樣，有兩個(gè)基本元件；一個(gè)作為導(dǎo)向的為固定元件，另一個(gè)是移動(dòng)元件。為了保證機(jī)床的精度，床身或立柱少量的刮研是必不可少的，一般情況下，安裝比較簡(jiǎn)單。

直線導(dǎo)軌的移動(dòng)元件和固定元件之間不用中間介質(zhì)，而用滾動(dòng)鋼球。因?yàn)闈L動(dòng)鋼球適應(yīng)于高速運(yùn)動(dòng)、摩擦系數(shù)小、靈敏度高，滿足運(yùn)動(dòng)部件的工作要求，如機(jī)床的刀架，拖板等。

工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，鋼球開(kāi)始磨損，作用在鋼球上的預(yù)加負(fù)載開(kāi)始減弱，導(dǎo)致機(jī)床工作部件運(yùn)動(dòng)精度的降低。如果要保持初始精度，必須更換導(dǎo)軌支架，甚至更換導(dǎo)軌。鈦浩機(jī)械是以回轉(zhuǎn)頂尖、絲杠、機(jī)床主軸、軸加工、高精刀柄、刀桿、彈性?shī)A頭、非標(biāo)件加工、機(jī)床接桿為公司的主打產(chǎn)品！如果導(dǎo)軌系統(tǒng)已有預(yù)加負(fù)載作用。系統(tǒng)精度已喪失，唯一的方法是更換滾動(dòng)元件。

2、直線滾柱導(dǎo)軌

直線滾柱導(dǎo)軌系統(tǒng)是平面導(dǎo)軌與直線滾柱導(dǎo)軌的組合，用滾柱安裝在平行導(dǎo)軌上，用滾柱代鋼球承載機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件。優(yōu)點(diǎn)是接觸面積大、承載負(fù)荷大、靈敏度高。從床身尾部看，支架與滾柱置于平面導(dǎo)軌的頂面和側(cè)面，為了獲得高精度，在機(jī)床工作部件和支架內(nèi)面之間，設(shè)置一塊楔板，使預(yù)加負(fù)載作用于支架的側(cè)面。楔板的工作原理與斜鐵相似，工作部件的重量作用于支架的頂面。由于作用在導(dǎo)軌系統(tǒng)上的預(yù)加負(fù)荷是可調(diào)的，為此楔板的損失得到補(bǔ)償，這一特點(diǎn)被廣泛用于中型或大型機(jī)床上，因?yàn)樗鼘?duì)CNC指令反應(yīng)靈敏，承受負(fù)荷大，直線滾柱導(dǎo)軌系統(tǒng)比傳統(tǒng)的平面導(dǎo)機(jī)能經(jīng)受高速運(yùn)轉(zhuǎn)，改善機(jī)床的性能。 

3、鑲鋼導(dǎo)軌

機(jī)床上常用的導(dǎo)軌形式是鑲鋼導(dǎo)軌，它的使用已有很長(zhǎng)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(chēng)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(shù)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)軌獲得佳的平面度。這種形式，維修更換方便、簡(jiǎn)單，很受維修工人的歡迎。

4、滑動(dòng)導(dǎo)軌

傳統(tǒng)導(dǎo)軌的發(fā)展，首先表現(xiàn)在滑動(dòng)元件和導(dǎo)軌形式上，滑動(dòng)導(dǎo)軌的特點(diǎn)是導(dǎo)軌和滑動(dòng)件之間使用了介質(zhì)，形式的不同在于選擇不同的介質(zhì)。

液壓被廣泛用于許多導(dǎo)軌系統(tǒng)。靜壓導(dǎo)軌是其中的一種，液壓油在壓力作用下，進(jìn)入滑動(dòng)元件的溝槽，在導(dǎo)軌和滑動(dòng)元件之間形成油膜，把導(dǎo)軌和移動(dòng)元件隔開(kāi)，這樣大大減少移動(dòng)元件的摩擦力。靜壓導(dǎo)軌對(duì)大負(fù)荷是極其有效的，對(duì)偏心負(fù)荷有補(bǔ)償作用。例如：一個(gè)大型的砂型箱在加工時(shí)，正好走到機(jī)床行程的末端，負(fù)載導(dǎo)軌能夠增大油壓，使導(dǎo)軌準(zhǔn)確地保持著水平負(fù)載的狀態(tài)。有的臥式鏜銑床使用這種技術(shù)補(bǔ)償深孔加工時(shí)主軸轉(zhuǎn)速的下降。

利用油作為介質(zhì)的另一種導(dǎo)軌形式是動(dòng)壓導(dǎo)軌，動(dòng)壓導(dǎo)軌與靜壓導(dǎo)軌的不同點(diǎn)是：油不是在壓力下起作用的，它利用油的粘度來(lái)避免移動(dòng)元件和導(dǎo)軌之間的直接接觸，優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省液壓油泵。

空氣也可以用于移動(dòng)元件和導(dǎo)軌之間的介質(zhì)，它也有兩種形式，氣動(dòng)靜壓導(dǎo)軌和氣動(dòng)動(dòng)壓導(dǎo)軌，工作原理與液壓導(dǎo)軌相同。

5、其它形式的導(dǎo)軌

機(jī)床上常用的另一種導(dǎo)軌形式是燕尾槽導(dǎo)軌，一般用于機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的定位。例如：車(chē)削中心的尾架，導(dǎo)軌系統(tǒng)可以使尾架在上面移動(dòng)或者移到要求的位置去支承被加工零件，然后迅速夾緊。機(jī)床很多附件，如定位工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)或旋轉(zhuǎn)軸等，也采用燕尾槽導(dǎo)軌作為定位元件。?后夾緊在要求的位置上。如果機(jī)床往復(fù)行程較長(zhǎng)，則采用V型導(dǎo)軟，如平面磨床和刨床等。優(yōu)點(diǎn)是V型導(dǎo)軌系統(tǒng)導(dǎo)向性好，能承受重力切削。有的采用V型導(dǎo)軌和平面導(dǎo)軌相結(jié)合的形式，V型導(dǎo)軌作為導(dǎo)向，平面導(dǎo)軌作為支承體。

為了保證導(dǎo)軌系統(tǒng)的壽命。維修是很關(guān)鍵的。導(dǎo)軌是機(jī)床的精密部件之一，不可能100%有防塵保護(hù)，灰塵污染大。因此、用戶要定期檢查、維護(hù)。直線導(dǎo)軌和直線滾柱導(dǎo)柱要求定期潤(rùn)滑，很多直線導(dǎo)軌系統(tǒng)的鋼球和滾柱部分都安裝有油脂接頭與支架相連接。無(wú)論采用什么形式的導(dǎo)軌系統(tǒng)，保持滾動(dòng)元件的良好潤(rùn)滑，能減少導(dǎo)軌系統(tǒng)的磨損，延長(zhǎng)機(jī)床精度的保持時(shí)間。

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