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机床导轨的种类作用及维护----泊头鸿业托辊机床

发布时间:2013年05月16日

        设计者在设计机床时,导轨的设计形式是多种多样的。机床制造者最关心的莫过于机床的精度,刚性和使用寿命。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。 下面泊头鸿业托辊机床为您介绍机床导轨的种类。

  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。

  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。为承载体提供光滑的运动表面。 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。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。 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的介质不同。

  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。

  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。 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。

  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,支架与滚柱置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,设置一块楔板,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。

  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,托辊钢管双端自动车孔机床托辊机床等。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置上。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。

  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。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。

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