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直線導軌在機床中的使用

發布日期:2021-8-25 10:28:22瀏覽次數:

導軌系統使機床可獲得快速進給速度,在主軸轉速一樣的情況下,快速進給是直線導軌的特點。直線導軌與平面導軌一樣,有兩個基本元件:一個作為導向的為固定元件,另一個是移動元件。因為直線導軌是標準部件,對機床制造廠來說,要做的只是加工一個裝置導軌的平面與校調導軌的平行度。為了機床的精度,床身或立柱的少量刮研是必不可少的,在多數情況下,安裝相對也很容易。


直線導軌的移動元件與固定元件之間無需介質,而用滾動鋼球。因為滾動鋼球適應于高速運動、摩擦系數小、靈敏度高,滿足運動部件的工作請求,如機床的刀架、拖板等。直線導軌系統的固定元件(導軌)的基本功能如同軸承環,安裝鋼球的支架,為“V”字形。支架包裹著導軌的頂部與兩側面。為了支撐機床的工作部件,整套直線導軌至少有四個支架。用于支撐大型的工作部件,支架的數量可多于四個。


與平面導軌比較,直線導軌橫截面的幾何外形,比平面導軌繁雜,繁雜是因為導軌要加工出溝槽,以利于滑動元件的移動。溝槽的外形與數量,取決于機床要達到的功能。


導軌系統的設計,力求固定元件與滾動元件之間有較大的接觸面積,這可以提高系統的承載能力,而且系統能承受間歇切削或重力切削產生的沖擊力,把作用力擴散,增加承受力的面積。為了實現這一點,導軌系統的溝槽外形有多種多樣,存在代表性的有兩種,一種稱為哥待式(尖拱式),外形是半圓的延伸,接觸點為頂點;另一種為圓弧形,可以起到同樣的作用。無論哪種形式,目的僅有一個,力求更多的滾動鋼球半徑與導軌接觸(固定元件)。決定系統功能特點的因素是:滾動元件與導軌怎么接觸,這是重要的一點。


機床的工作部件移動時,鋼球就在支架溝槽中來回轉動,把支架的磨損量分攤到各個鋼球上,從而加長直線導軌的壽命。為了消除支架與導軌之間的間隙,預加負載能增加導軌系統的牢固性,預加負荷的獲得,是在導軌與支架之間裝置超尺寸的鋼球。鋼球直徑公差為±20微米,以0.5微米為增量,將鋼球篩選分類,分別裝到導軌上,預加負載的大小,取決于作用在鋼球上的力。如果作用在鋼球上的力太大,鋼球受預加負荷時間過長,導致支架活動阻力增加。這里就有一個均衡作用問題。為了增加系統的靈敏度,減少活動阻力,要相應地減少預加負荷,而為了提高運動精度和精度的堅持性,需要有足夠的預加負數,這是矛盾的兩方面。


工作時間太長,鋼球開始磨損,作用在鋼球上的預加負載開始減弱,導致機床工作部件運動精度的下降。如果要繼續初始精度,要更換導軌支架,甚至更換導軌。假設導軌系統已有預加負載作用。系統精度已喪失,僅有的方法是更換滾動元件。

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