中國臺灣上銀直線導(dǎo)軌的種類
1.按運動形式~直線導(dǎo)軌、圓導(dǎo)軌。
2.擦性質(zhì)~滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌、氣浮導(dǎo)軌。
3.按導(dǎo)軌材料~鑄鐵導(dǎo)軌、鋼導(dǎo)軌、塑料導(dǎo)軌。
4.按工作性質(zhì)~主運動導(dǎo)軌、進(jìn)給運動導(dǎo)軌、調(diào)整運動導(dǎo)軌。
5.按受力情況~開式導(dǎo)軌、閉式導(dǎo)軌。
滑動導(dǎo)軌
滑動導(dǎo)軌是機(jī)床導(dǎo)軌中使用泛的類型,也是其他類型導(dǎo)軌的基礎(chǔ)。
一、滑動導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)
(一) 中國臺灣上銀直線導(dǎo)軌截形
1.直線滑動導(dǎo)軌
(1)矩形導(dǎo)軌
承載能力大,制造方便。
但磨損后不能自動補(bǔ)償間隙。必須
設(shè)置間隙調(diào)整裝置。
(2)三角形導(dǎo)軌
具有自動補(bǔ)償磨損的能力,故其導(dǎo)向性好,但制造較麻煩。
頂角一般為90度,小于90度可提高導(dǎo)向精度,110~120度時可提高承載能力。設(shè)計時兩斜面的比壓要基本相等。
(3)燕尾形導(dǎo)軌
結(jié)構(gòu)緊湊,高度較小,常用于多層次移動部件中(如車床刀架)。
但制造較麻煩。不能自動補(bǔ)償間隙。
必須有消除間隙裝置。
(4)圓形導(dǎo)軌
制造方便。
但磨損后間隙調(diào)整困難,故常用于受軸向力為主的場合,如拉床、鉆床的主軸和導(dǎo)向套組成的導(dǎo)軌副。
圓周運動導(dǎo)軌
用于圓工作臺、轉(zhuǎn)盤等旋轉(zhuǎn)運動部件。
(1)平面圓環(huán)導(dǎo)軌
必須配有工作臺心軸軸承,用得較多。
(2)錐形圓環(huán)導(dǎo)軌
能承受軸向和徑向載荷,但制造較困難。
(3)V形圓環(huán)導(dǎo)軌
制造復(fù)雜。
不管是直線還是圓環(huán)導(dǎo)軌,還可分為凸形導(dǎo)軌副與凹形導(dǎo)軌副(按固定導(dǎo)軌的凹凸情況)。
凸形導(dǎo)軌副~不易積存切屑,但也不易存油,故常用于低速移動的場合。
凹形導(dǎo)軌副~能存油,潤滑條件好,用于速度較大的場合,但必須有充分的防護(hù)措施。
導(dǎo)軌的組合
除圓柱導(dǎo)軌有時能單根使用外,導(dǎo)軌需兩根(或兩根以上)組合使用。
重型機(jī)床常采用雙矩形導(dǎo)軌。
中、小型車床床身采用山形、矩形導(dǎo)軌組合。
要求導(dǎo)向精度高的,采用雙三角形導(dǎo)軌組合。
要求結(jié)構(gòu)緊湊,高度小,調(diào)整方便的采用燕尾導(dǎo)軌。
從制造工藝性來看,矩形、圓形導(dǎo)軌好,三角形、燕尾形差。
導(dǎo)軌的間隙調(diào)整
矩形、燕尾形導(dǎo)軌必須具有間隙調(diào)整裝置。
常用結(jié)構(gòu):
1.壓板 2.鑲條
導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)尺寸的選擇
導(dǎo)軌的跨距、導(dǎo)軌長度、導(dǎo)軌截面的寬度與厚度等尺寸的選擇,設(shè)計時查閱《機(jī)床設(shè)計手冊》。
提高導(dǎo)軌耐磨性的措施
1.合理選擇材料及熱處理
導(dǎo)軌副中,固定導(dǎo)軌的材料應(yīng)較硬,運動導(dǎo)軌的材料應(yīng)較軟。
常用材料組合
鑄鐵——表面淬火鑄鐵
鑄鐵——淬硬鋼
鑄鐵——貼塑鑄鐵
熱處理:高頻淬火,電接觸淬火。
2.導(dǎo)軌的卸荷
載荷的傳遞
使載荷減小。
液壓卸荷導(dǎo)軌,運動導(dǎo)軌面上開油腔(其面積比靜壓導(dǎo)軌?。?,壓力油作用于油腔面,起到了卸荷作用。
此外還有速度卸荷等。
上銀直線導(dǎo)軌
上銀RG系列─滾柱式直線導(dǎo)軌
特征:RG系列以滾柱型滾動體取代了鋼珠,為實現(xiàn)超高剛性與超重負(fù)荷能力而設(shè)計;透過滾動體與滑軌與滑塊的線接觸方式,讓滾動體在承受高負(fù)荷時僅僅形成微量的彈性變形,更藉由45度的接觸角度的設(shè)計,讓整體線性滑軌達(dá)到四方向等高剛性、等高負(fù)荷能力的特性表現(xiàn)。透過超高剛性的實現(xiàn),可大幅提升加工精度,達(dá)到高精度的訴求;由于超重負(fù)荷的特性,進(jìn)而延長線性滑軌的使用壽命。
應(yīng)用:自動化設(shè)備、重型搬運設(shè)備、CNC加工機(jī)、重切削加工機(jī)、CNC磨床、射出成型機(jī)、放電加工機(jī) 大型龍門機(jī)床、高剛性與重負(fù)荷需求的工作機(jī)械。
上銀E2系列-自潤式直線導(dǎo)軌
特征:節(jié)省成本,無需潤滑管路系統(tǒng)與設(shè)備及減少油品成本。清潔環(huán)保,無油品外漏污染與強(qiáng)制潤滑時油品外濺之虞,適合對清潔度要求較高的環(huán)境使用,具環(huán)保概念。 維護(hù)容易且*使用:對正常使用者而言,在一般壽命內(nèi)幾乎不需任何維護(hù)工作。 使用安裝靈活: 滑塊任意擺向均能正常潤滑,無安裝方向限制。 拆裝方便: 卡式油箱設(shè)計,可以在機(jī)臺上輕易拆換,進(jìn)一步延長壽命。 可選用相應(yīng)的潤滑油: 可拆換式油箱可依據(jù)線性滑軌使用環(huán)境的不同裝填適當(dāng)?shù)臐櫥汀?特殊環(huán)境使用: 如粉塵環(huán)境、暴露在惡劣天氣環(huán)境和用水環(huán)境等,配合滑塊封入油脂﹝grease﹞使用可達(dá)到更佳的潤滑效果。
應(yīng)用:一般工具機(jī)產(chǎn)業(yè)機(jī)械: 塑料、印刷、造紙、紡織、食品、木工、電子機(jī)械: 半導(dǎo)體機(jī)械、機(jī)械手臂、X-Y平臺、量測設(shè)備。
其它: 設(shè)備、搬運輸送機(jī)械、建筑設(shè)備。
上銀EG系列─低組裝式滾珠線性滑軌
特征:EG系列使用四列鋼珠承受負(fù)荷設(shè)計,使其具備高剛性、高負(fù)荷的特性,同時具備四方向等負(fù)載特色、及自動調(diào)心的功能,可吸收安裝面的裝配誤差,得到高精度的訴求。加上降低組合高度及縮短滑塊長度,非常適合高速自動化產(chǎn)業(yè)機(jī)械及空間要求的小型設(shè)備使用。
應(yīng)用:自動化裝置、高速運輸設(shè)備、精密量測儀器、半導(dǎo)體設(shè)備、木工機(jī)械。
上銀HG系列─滾珠式直線導(dǎo)軌
特征:HG系列線性滑軌,為四列式單圓弧牙型接觸線性滑軌,同時整合化結(jié)構(gòu)設(shè)計之重負(fù)荷精密線性滑軌,相較于其它之線性滑軌提升了負(fù)荷與剛性能力;具備四方向等負(fù)載特色、及自動調(diào)心的功能,可吸收安裝面的裝配誤差,得到高精度的訴求。高速度、高負(fù)荷、高剛性與高精度化概念已成為未來*工業(yè)產(chǎn)品發(fā)展的趨勢,HG系列線性滑軌,即為基于此理念開發(fā)之產(chǎn)品。
應(yīng)用:機(jī)械加工中心、射出機(jī)、工具機(jī)、沖床、精密加工機(jī)、自動化裝置、重型切削機(jī)床、運輸設(shè)備、大理石切割機(jī)、量測儀器、磨床。
上銀金屬端蓋直線導(dǎo)軌
特征:耐高溫,其耐熱溫度150℃,瞬間溫度200℃
應(yīng)用:擴(kuò)散爐、熔接機(jī)等半導(dǎo)體制造設(shè)備、熱處理設(shè)備、真空用途﹝無塑料、橡膠等制品之氣體釋出﹞
上銀MG系列─微小型直線導(dǎo)軌
特征:MGN 體積小、輕量化,特別適合小型化設(shè)備使用。 滑塊、滑軌材質(zhì)提供不銹鋼及合金鋼兩種。不銹鋼材質(zhì)之線性滑軌,包含滑塊、滑軌及其它金屬配件如鋼珠、保持器等,皆使用不銹鋼材質(zhì),具備防銹的特性。 采用哥德型四點接觸設(shè)計,可承受各方向負(fù)荷,具備剛性強(qiáng),精度高等特性。 有鋼珠保持器設(shè)計,在精度允許下具備互換性。 MGW﹝寬幅﹞ 加寬滑軌之設(shè)計大幅提升力矩負(fù)荷能力,可單軸使用。 哥德型四點接觸設(shè)計,可承受各種方向之負(fù)荷并具有高剛性之特點。 滑塊裝有微小型保持鋼絲,取下滑塊鋼珠也不會脫落。 滑軌、滑塊及所有金屬配件均采用不銹鋼材質(zhì),具抗腐蝕之特性。
應(yīng)用:半導(dǎo)體制造設(shè)備、印刷電路板IC組裝設(shè)備、設(shè)備、機(jī)器手臂、精密量測儀器、辦公室自動化設(shè)備、其它小型直線滑動裝置。
上銀PG系列-精密定位直線導(dǎo)軌
特征:整合線性滑軌及編碼器于一體,大幅增加空間效益。 兼具線性滑軌高剛性及磁性編碼器高精度之優(yōu)點。 內(nèi)藏式尺身及感應(yīng)讀頭,不易受外力破壞。 訊號感應(yīng)屬非接觸性,產(chǎn)品壽命長。 可做長距離之量測 (磁性尺身部份可達(dá)30m)。 量測特性,不因含油、水、粉塵及切削屑之惡劣工作環(huán)境而改變;另對震動、噪音及高溫之環(huán)境亦可勝任。 分辨率佳。 安裝容易。
上銀Q1系列─*式直線導(dǎo)軌
特征:(1) 低噪音設(shè)計 利用同步聯(lián)結(jié)器可使?jié)L珠均勻等間隔的排列,滾珠與滾珠間的相互撞擊金屬聲消失,尖銳的高頻聲音強(qiáng)度有效降低??偤偷脑胍魪?qiáng)度與舊有系列比較在各個速度域有效降低約7.7分貝。 (2) 自潤設(shè)計無須添油 的同步聯(lián)結(jié)器在中間的間隔部設(shè)計有儲油的空間,可供給鋼珠在運行時潤滑之需要,且在經(jīng)過方向回轉(zhuǎn)部時,能夠?qū)櫥途鶆虻难a(bǔ)充于儲油空間內(nèi),繼續(xù)均勻潤滑鋼珠,所以補(bǔ)充潤滑油的頻率可有效的減少。經(jīng)過測試,在出廠前添加高性能的鋰皂基油脂,在0.2倍的動額定負(fù)荷下,可持續(xù)使用超過2500公里而不產(chǎn)生疲勞破壞。所以在出廠時即添加高性能的潤滑油脂,在一般正常使用下無需進(jìn)行維護(hù),即可確保其壽命年限。 (3) 提升運動平順度 傳統(tǒng)不具同步聯(lián)結(jié)器之線性滑軌,開始運行時,負(fù)荷側(cè)的鋼珠會先運動,再推擠方向回轉(zhuǎn)部與無負(fù)荷側(cè)內(nèi)的鋼珠,造成連鎖的來回碰撞,使得摩擦阻力變動起伏劇烈。而采用SynchMotion TM技術(shù)的Q1 Type線性滑軌由于具有同步聯(lián)結(jié)器,將同一循環(huán)內(nèi)的所有鋼珠串聯(lián)在一起,所以當(dāng)滑塊開始運動時,所有鋼珠幾乎同時啟動,且鋼珠間并無來回的碰撞,在保持一定的運動慣性下,摩擦阻力的變動幅度能有效的減少。 (4) 高速設(shè)計 同步聯(lián)結(jié)器的間隔部設(shè)計可使?jié)L珠與滾珠之間的相互摩擦消失,且HIWIN之設(shè)計使得滾珠與同步聯(lián)結(jié)器之間為環(huán)形線接觸,可減少兩者間的接觸面積,進(jìn)而有效降低摩擦阻力,使得SynchMotion TM*式線性滑軌具有的高速性能。適用于高速、*與低發(fā)塵需求的電子產(chǎn)業(yè)。
上銀QR系列─*式滾柱型直線導(dǎo)軌
特征?應(yīng)用??1.提升運動平順度 傳統(tǒng)不具同步聯(lián)結(jié)器之線性滑軌開始運行時,滾動體會因推擠而造成連鎖的來回碰撞,使得摩擦阻力變動起伏劇烈。而采用SynchMotionTM技術(shù)的QR系列線性滑軌由于具有滾柱同步聯(lián)結(jié)器,除了有效防止?jié)L柱進(jìn)入負(fù)荷區(qū)之偏擺現(xiàn)象,所有滾柱被均勻的間隔排列進(jìn)行循環(huán)運動,且滾柱間并無來回的碰撞,在保持一定的運動慣性下,摩擦阻力的變動幅度能有效的減少。 2.低噪音設(shè)計 利用滾柱同步聯(lián)結(jié)器可使?jié)L柱均勻等間隔的排列,相鄰滾柱間的撞擊金屬聲消失,尖銳的高頻聲音強(qiáng)度有效降低,總和的聲音強(qiáng)度與舊有系列比較在各個速度域有效降低約3分貝。 3. 四方向高負(fù)荷承載能力 QR系列線性滑軌采用DB(45°-45°)接觸系統(tǒng),能承受上下和左右方向的負(fù)荷,讓線性滑軌具有超高負(fù)載能力。在相同工作負(fù)荷的要求下,QR線軌相較于滾珠型線軌可有較小的體積,即可均勻承受高負(fù)載。 4.四方向皆具有超高剛性 QR系列線性滑軌除了藉由搭載設(shè)計之同步聯(lián)結(jié)器以提升高速性能之外,并以滾柱型滾動體取代了滾珠,藉由滾柱與滑軌與滑塊的線接觸方式,有效減少滾柱受負(fù)載時之彈性變形,不僅能大幅提升線性滑軌的剛性值,更能在高速運行下維持高精度的加工。
應(yīng)用:適用于高速、寧靜與高剛性需求的產(chǎn)業(yè)。
滾動直線導(dǎo)軌副的安裝技術(shù)研究
直線滾動導(dǎo)軌作為一種功能部件,由于它具有許多*的性能,因而在各種機(jī)械設(shè)備中尤其在機(jī)床中得到了廣泛的應(yīng)用。滾動直線導(dǎo)軌副的安裝種類很多,幾乎能滿足任何結(jié)構(gòu)的需要,滾動直線導(dǎo)軌副在選用時通常為兩根,每根導(dǎo)軌上使用的滑塊為兩塊,導(dǎo)軌裝在機(jī)床床身上,而滑塊固定在工作臺上。在兩根導(dǎo)軌中有一根是基準(zhǔn)導(dǎo)軌,一根是輔助導(dǎo)軌。對于高速、精密、重載直線滾動導(dǎo)軌副。
工作臺安裝面精度
滾動直線導(dǎo)軌副是按照機(jī)床工作臺安裝面的精度執(zhí)行。當(dāng)在1根導(dǎo)軌上裝有2個以上的滑塊時,因工作臺行程小于安裝面的長度,以及安裝誤差的平均化效果,使工作臺的精度往往高于安裝面的精度,大約可提高1/3。正是由于滾動直線導(dǎo)軌副具有的上述特性,使導(dǎo)軌安裝面的加工,實現(xiàn)了以銑、刨代磨的工藝,給主機(jī)廠節(jié)約了加工費用。但是在實際使用中,我們發(fā)現(xiàn)存在過度使用此特性的情況。如某廠床身圖樣要求加工導(dǎo)軌安裝面表面粗糙度值R =1.6 m,靠山面與安裝面圓弧倒角小于. 5mm;在安裝滾動直線導(dǎo)軌后,發(fā)現(xiàn)導(dǎo)軌側(cè)基準(zhǔn)與靠山面不能貼合,同時直線度呈小s情況。在現(xiàn)場我們對導(dǎo)軌安裝面重新檢測,實際加工后的導(dǎo)軌安裝面表面粗糙度值 。約為3.2 m,靠山面與安裝面圓弧倒角大于冊.5mm,隨后對導(dǎo)軌安裝面進(jìn)行拋研,并加大滾動直線導(dǎo)軌的倒角,解決了滾動直線導(dǎo)軌安裝精度。由于表面粗糙度是由表面波紋度和幾何形狀誤差組成。表面波紋度的形成是由于加工過程中的隨機(jī)因素引起的,這些因素在加工過程中的隨機(jī)性決定了加工面的隨機(jī)性,決定了它是一個距離的隨機(jī)過程。因此,主機(jī)廠在使用滾動直線導(dǎo)軌時,導(dǎo)軌安裝面及靠山面的加工一定要按圖樣要求,同時滾動直線導(dǎo)軌倒角1mm×45。,效果是在靠山面與安裝面加工的沉割槽。
安裝誤差:
滾動直線導(dǎo)軌副存在水平方向和垂直方向的安裝誤差,安裝誤差產(chǎn)生的影響分為壽命、摩擦、精度三個因素。若安裝誤差過大,將形成滑塊撬力,引起滾動體與滾道之間接觸角變化,摩擦力增大,導(dǎo)致壽命降低,并使剛性降低,進(jìn)而影響到滾動直線導(dǎo)軌副的運動精度和性能保持性。滾動直線導(dǎo)軌雖然具有安裝誤差的平均化效果,但平均化效果的大小與導(dǎo)軌副的預(yù)緊力、同一平面安裝導(dǎo)軌數(shù)及導(dǎo)軌和工作臺的變形有關(guān),所以實際誤差值要比理論值大一些。經(jīng)過力學(xué)、動力學(xué)理論對導(dǎo)軌副的安裝分析,以及*實際安裝的經(jīng)驗,建議滾動直線導(dǎo)軌副水平方向和垂直方向的安裝誤差,按規(guī)格控制在0.02~ 0.06mm、0.05~0.12ram。
導(dǎo)軌的功用概括為起導(dǎo)向和支承作用,在設(shè)計導(dǎo)軌時應(yīng)考慮以下問題:
1. 有一定的導(dǎo)向精度 導(dǎo)向精度是指機(jī)床的運動部件沿導(dǎo)軌移動時的直線性(對直線運動導(dǎo)軌)或真圓性(對圓運動導(dǎo)軌)及它與有關(guān)基面之間的相互位置的準(zhǔn)確性。
2. 有良好的精度保持性 精度保持性是指導(dǎo)軌能否*保持原始精度,喪失精度保持性的主要因素是由于導(dǎo)軌的磨損、導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)形式及支承件材料的穩(wěn)定性有關(guān)。數(shù)控機(jī)床常采用滾動導(dǎo)軌,靜壓導(dǎo)軌或塑料導(dǎo)軌。
3.有足夠的剛度 導(dǎo)軌的剛度主要決定于其類型、結(jié)構(gòu)形式和尺寸大小點軌與床身的聯(lián)接方式,導(dǎo)軌材料和表面加工質(zhì)量等。數(shù)控機(jī)床常采用加大導(dǎo)軌截面積的尺寸,或在主導(dǎo)軌外添加輔助導(dǎo)軌來提高剛度。
4. 有良好的摩擦特性 導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)要小,而且動、靜摩擦系數(shù)應(yīng)盡量接近,以減小摩擦阻力和導(dǎo)軌熱變形,使運動輕便平穩(wěn),低速無爬行,這對數(shù)控機(jī)床特別重要。
5. 導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)工藝性要好,便于制造和裝配,便于檢驗、調(diào)整和維修,有合理的導(dǎo)軌防護(hù)和潤滑措施等。
滾動導(dǎo)軌
滾動導(dǎo)軌就是在導(dǎo)軌工作面間安裝滾動件,變滑動摩擦為滾動摩擦。其優(yōu)點是摩擦系數(shù)小、摩擦發(fā)熱小、運動靈活、精度保持性好、低速運動平穩(wěn)。缺點是滾動導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造成本高,抗震性差。
滾動導(dǎo)軌常用的滾動體有滾珠、滾柱、滾針,特點是:
滾珠導(dǎo)軌的承載能力小,剛度低,適用于運動部件重量不大,切削力和顛覆力矩都較小的機(jī)床。
滾柱導(dǎo)軌的承載能力和剛度都比滾珠導(dǎo)軌大,適用于載荷較大的機(jī)床。
滾針導(dǎo)軌的特點是滾針尺寸小,結(jié)構(gòu)緊湊,適用于導(dǎo)軌尺寸受到限制的機(jī)床。
滾動導(dǎo)軌塊
滾動導(dǎo)軌塊的特點是剛度高、承載能力大、便于裝拆。
直線滾動導(dǎo)軌
導(dǎo)軌條安裝在床身上,滑塊連同工作臺沿導(dǎo)軌條作直線運動;滑塊中有四組滾珠,在導(dǎo)軌條和滑塊的直線滾道內(nèi)滾動。當(dāng)滾珠滾到滑塊的端點,就經(jīng)端面擋板和滑塊中的回珠孔回到另一端,經(jīng)另一端面擋塊再進(jìn)入循環(huán)。四組滾珠各有自己的回珠孔;分別處于滑塊的四角。
配置與固定
直線滾動導(dǎo)軌副包括導(dǎo)軌條和滑塊兩部分。導(dǎo)軌條通常為兩根,裝在支承件上,見圖下圖。每根導(dǎo)軌條上有兩個滑塊,固定在移動件上。如移動件較長,也可在一根導(dǎo)軌條上裝3個或3個以上的滑塊。如移動件較寬,也可用3根或3根以上的導(dǎo)軌條。
精度和預(yù)緊
1. 精度
直線運動滾動支承的精度分為1、2、3、4、5、6級。數(shù)控機(jī)床應(yīng)采用1或2級。不同精度和規(guī)格的導(dǎo)軌支承,對安裝基面均有相應(yīng)的形位公差要求。設(shè)計時應(yīng)注意查樣本手冊。
2. 預(yù)緊
導(dǎo)軌支承的工作間隙,直接影響它的運動精度、承載能力和剛度。間隙分為普通間隙和負(fù)間隙(過盈,即預(yù)緊)兩類,在負(fù)間隙中又有輕預(yù)緊和中預(yù)緊兩種情況。
(1) 普通間隙通常用于對精度無要求和要求盡量減小滑塊移動阻力的場合,如輔助導(dǎo)軌,機(jī)械手等;
(2) 輕預(yù)緊用于精度要求較高但載荷較輕的場合,例如磨床的進(jìn)給導(dǎo)軌和工業(yè)機(jī)器人等;
(3) 中預(yù)緊用于對精度和剛度均要求較高具有沖擊、振動和進(jìn)行重切削的場合,例如加工中心、數(shù)控機(jī)床、磨床的砂輪架導(dǎo)軌等。
按規(guī)定要求用力矩扳手扭緊,中間螺釘按要求施力,兩端的略輕些為中間施力的90%效果較好。
靜壓導(dǎo)軌
靜壓導(dǎo)軌的滑動面之間開有油腔,將有一定壓力的油通過節(jié)流器輸入油腔,形成壓力油膜,浮起運動部件,使導(dǎo)軌工作表面處于純液體摩擦,不產(chǎn)生磨損。
(一)特點
其優(yōu)點是:
(1) 精度保持性好;
(2) 摩擦系數(shù)也極低(0.0005),驅(qū)動功率大大降低;
(3) 其運動不受速度和負(fù)載的限制,低速無爬行,承載能力大,剛度好;
(4) 油液有吸振作用,抗振性好,導(dǎo)軌摩擦發(fā)熱也小。
其缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,要有供油系統(tǒng),油的清潔度要求高。
工作原理
由于承載的要求不同,靜壓導(dǎo)軌分為開式和閉式兩種。
開式靜壓導(dǎo)軌的工作原理.
開式靜壓導(dǎo)軌只能承受垂直方向的負(fù)載,承受顛覆力矩的能力差。閉式靜壓導(dǎo)軌能承受較大的顛覆力矩,導(dǎo)軌剛度也較高。靜壓導(dǎo)軌主要用于精密機(jī)床的進(jìn)給運動和低速運動導(dǎo)軌。
導(dǎo)軌的潤滑與防護(hù)
導(dǎo)軌的潤滑
潤滑的目的、要求與方式
潤滑的目的是為了降低摩擦力、減少磨損、降低溫度和防止生銹。
潤滑要求供給導(dǎo)軌清潔的潤滑油。油量可以調(diào)節(jié)。盡量采取自動和強(qiáng)制潤滑。潤滑元件要可靠。要有安全裝置。例如靜壓導(dǎo)軌在未形成油膜之前不能開車和潤滑不正常有報警信號等。
導(dǎo)軌的潤滑方式有:人工定期向?qū)к壝鏉灿?、在運動部件上裝油杯使油沿油孔流或滴向?qū)к壝?、在運動部件上裝潤滑電磁泵等。
潤滑油的選擇
導(dǎo)軌常用的潤滑劑有潤滑油和潤滑脂,滑動導(dǎo)軌用潤滑油。
滾動導(dǎo)軌支承多用潤滑脂潤滑。它的優(yōu)點是不會泄漏,不需經(jīng)常加油;缺點是塵屑進(jìn)入后易磨損導(dǎo)軌,因此對防護(hù)要求較高。易被污染又難以防護(hù)的地方,可用潤滑油潤滑。
導(dǎo)軌的防護(hù)
防止或減少導(dǎo)軌副磨損的重要方法之一,就是對導(dǎo)軌進(jìn)行防護(hù)。據(jù)統(tǒng)計,有可靠防護(hù)裝置的導(dǎo)軌,比外露導(dǎo)軌的磨損量可減少60%左右。常用的防護(hù)方式有以下幾種:
刮板式
耐熱能力好,但只能排除較大的硬粒。
可去除細(xì)小的塵屑之外,還具有良好的吸油能力。
耐熱能力好、防護(hù)能力強(qiáng)并有良好的潤滑性。雖結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜,應(yīng)用仍很多。
伸縮式
軟式皮腔式防護(hù)裝置,一般用皮革、帆布或人造革制成,結(jié)構(gòu)簡單,可用于高速導(dǎo)軌。缺點是不耐熱。這種防護(hù)裝置多用于磨床和精密機(jī)床,如導(dǎo)軌磨床等。但不能用于車床銑床等有紅熱切屑的機(jī)床。
各層蓋板均由鋼板制成,耐熱性好,強(qiáng)度高、剛性好,使用壽命長。該防護(hù)裝置多用于大型和精密機(jī)床,如龍門式機(jī)床、數(shù)控機(jī)床和坐標(biāo)鏜床等。
提高導(dǎo)軌耐磨性的措施
從設(shè)計角度提高耐磨性的基本思路是:盡量爭取無磨損;在無法避免磨損時盡量爭取少磨損、均勻磨損以及磨損后能夠補(bǔ)償,以便提高使用期限。
爭取無磨損
磨損的原因是配合面在一定的壓強(qiáng)作用下直接接觸并作相對運動。因此不磨損的條件是配合面在作相對運動時不直接接觸,接觸時則無相對運動。其辦法之一是使?jié)櫥瑒┌涯Σ撩?分隔開。如靜壓導(dǎo)軌、靜*承或其它的靜壓副。
爭取少磨損
爭取無磨損只能在少數(shù)和特殊情況下才能做到。多數(shù)情況只能爭取少磨損以延長工作期限。
降低壓強(qiáng)
采用加大導(dǎo)軌的接觸面和減輕負(fù)荷的辦法來降低壓強(qiáng)。提高導(dǎo)軌面的直線度和細(xì)化表面粗糙度,均可增加實際接觸面積。采用卸荷導(dǎo)軌是減輕導(dǎo)軌負(fù)荷,降低壓強(qiáng)的好辦法。
改變摩擦性質(zhì)
用滾動副代替滑動副,可以減少磨損。在滑動摩擦副中保證充分潤滑避免出現(xiàn)干摩擦或半干摩擦,也可降低磨損。
正確選擇摩擦副的材料和熱處理
適當(dāng)選擇摩擦副的材料和熱處理可提高抗磨損的能力。例如,支承導(dǎo)軌淬硬,動導(dǎo)軌表面貼塑料軟帶。
4.加強(qiáng)防護(hù)
加強(qiáng)防護(hù),可避免灰塵、切屑、砂輪屑等進(jìn)入摩擦副,是提高導(dǎo)軌耐磨性的有效措施。
爭取均勻磨損
磨損是否均勻?qū)α悴考墓ぷ髌谙抻绊懞艽?。例如床身?dǎo)軌,如果磨損是均勻的,對機(jī)床加工精度一般影響不大,而且可以補(bǔ)償。磨損不均勻的原因主要有兩個:在摩擦面上壓強(qiáng)分布不均;各個部分的使用機(jī)會不同。爭取均勻磨損有如下措施:
1. 力求使摩擦面上壓強(qiáng)均勻分布,例如導(dǎo)軌的形狀和尺寸要盡可能對集中載荷對稱;
2. 盡量減小扭轉(zhuǎn)力矩和傾覆力矩;保證工作臺、溜板等支承件有足夠的剛度;
3. 摩擦副中全長上使用機(jī)會不均的那一件硬度應(yīng)高些,例如車床床身導(dǎo)軌的硬度應(yīng)比床鞍導(dǎo)軌硬度高。
磨損后應(yīng)能補(bǔ)償磨損量
磨損后間隙變大了,設(shè)計時應(yīng)考慮在構(gòu)造上能補(bǔ)償這個間隙。補(bǔ)償方法可以是自動的連續(xù)補(bǔ)償,也可以是定期的人工補(bǔ)償。自動連續(xù)補(bǔ)償可以靠自重,例如三角形導(dǎo)軌。定期的人工補(bǔ)償,如矩形和燕尾形導(dǎo)軌靠調(diào)整鑲條,閉式導(dǎo)軌還要調(diào)整壓板等。