1、數控機床導軌(guǐ)精度的重要性
數控機床導軌主要用來支承和引導運動部件沿一定(dìng)的軌道運動。在導軌副中,運(yùn)動的一方稱為動導軌,不動的(de)一方稱為支(zhī)承導軌。動導軌相對於支承導軌的運動,通常是直線運動或回轉運動(dòng)。導軌是進給係統的重要環節,是機床基本結構的(de)要素之一。機床的加工精度和使用壽命很大程度上取決於機床導軌(guǐ)的質量。因此,數控機床導軌要求:(1)導向精(jīng)度高:導向精度(dù)是指數控機床的(de)運動部件沿導軌移動時的直線性和它與有關基麵之間相互位置的準確性。數控機床無論在空載或切削加工時,導軌都應有足夠的剛度和導向精度;(2)精度保持性良好:精度保持性是指導軌在長期的使用(yòng)中保持導向精(jīng)度的能力(lì);(3)低速運(yùn)動平穩性高:運動部(bù)件在導軌低速運動或微量位移時,運動應(yīng)平穩、無爬行現象,這一要求對數控機床尤為重要;(4)耐磨性好:導軌(guǐ)的耐磨性是指(zhǐ)導軌長期使用後,能保持一定的(de)使用精度。數控機床導軌的耐磨性決定了導(dǎo)軌的精(jīng)度侏持性;(5)剛度足夠強:數控機床導(dǎo)軌應有足夠的剮度,以保證在載荷作用下(xià)不產生過大的形(xíng)變,從而保證各部件間的相對位置和導向精度;(6)受溫度變化影響小:應保證導軌在工作溫度變化的條件下,仍(réng)能正(zhèng)常工作;(7)工藝性好:要便於加工(gōng)、裝配、調(diào)整和維修。以上是數控(kòng)機(jī)床導(dǎo)軌(guǐ)的一(yī)些基本要(yào)求,下文將著重分析影響數(shù)控機床導軌精(jīng)度的因(yīn)素。
2、影響數控機床導軌精度的因素
(1)數控機床影響導向精度的主要因素有導軌的結構形(xíng)式、導軌的製造精度和裝(zhuāng)配質量及導軌與基(jī)礎件的(de)剛度等;
(2)數控機床導軌的耐磨性是保持精(jīng)度的決定性的因素,它與導軌的摩擦性能、導軌(guǐ)的材料等有關。數控機床導軌麵除了力求減少磨損量外,還應使導軌麵在(zài)磨損後能自動補償和便於調(diào)整;
(3)數控機床低(dī)速運動平穩(wěn)性與導軌的結構類型、潤滑條件(jiàn)等有關,其要(yào)求(qiú)導軌的(de)摩擦係數受小,以減小摩擦阻力,而且動摩擦、靜摩(mó)擦係數應盡量接近並有良好(hǎo)的阻尼(ní)特性;
(4)數控機床導軌(guǐ)的耐磨性決定(dìng)了導(dǎo)軌的精度保持性。耐磨性受到(dào)導軌副的材料、硬度、潤滑和載荷的影響;
(5)剛度受到導軌結構和尺寸的影響。微小(xiǎo)的衝擊使得零件剛度下降;
(6)溫度受工作環境、材料選取、加工材料、設計水平方麵的影響。
3、數控機床導軌精度的對比與選擇(zé)
數控機床導軌按接觸(chù)麵的摩擦性質可分為滑動導軌、滾動(dòng)導軌和靜壓導軌,本文將分析三種導軌的優缺點並從中分析提高數控機床導軌(guǐ)精度的方法。
3.1 滑動導軌:滑動導軌具有結(jié)構簡(jiǎn)單、製造方便、剛度(dù)好(hǎo)、抗振(zhèn)性高等優點(diǎn)。傳統的鑄鐵一鑄鐵、鑄鐵一淬火鋼導軌,存(cún)在的缺點是靜摩擦係數大,而且動摩擦係數隨速度變化而變化,摩擦損失大,低速(1— 60 mm/min)時易出現爬行(háng)現象,從而降(jiàng)低了運動部件的定位精度,故除經濟型數控機床外,在其他數控機床上已不(bú)采用(yòng)。措施(shī):目前,數控機床多數(shù)使用貼塑導軌(guǐ),即在動導軌的摩擦表麵上貼上一層由塑料等(děng)其他化學材料組成的塑料薄膜軟帶。滾(gǔn)動導(dǎo)軌失效的上(shàng)要原因就是表麵的疲勞和壓潰導軌(guǐ)塑料常(cháng)用聚四氟乙烯導軌軟帶和環氧耐(nài)磨(mó)導軌塗層兩類。貼(tiē)塑滑動導軌的(de)特點是摩擦特性好(hǎo)、耐磨性好、運動平穩、減振性(xìng)好、工藝性好(hǎo)。
3.2 滾動導軌:滾動導軌是在導軌麵之間放置滾珠、滾柱、滾(gǔn)針等滾動體,使導軌麵之間的滑動摩擦變(biàn)成為滾動摩擦。滾動導軌與滑動導軌相比,其優點是。(1)靈敏度高,且其動(dòng)摩擦與靜摩擦係數相差甚微,因而運(yùn)動平穩,低速移動時,不易出現爬(pá)行現象;(2)定(dìng)位精度高,重複定位精(jīng)度可達0.2um;(3)摩擦阻力(lì)小,移動輕便,磨損小,精度保(bǎo)持性好,壽命長。但滾動導(dǎo)軌的抗振性較差(chà),對防(fáng)護要求較(jiào)高。滾動(dòng)導軌特別適用於機床的工作(zuò)部件要求移動均(jun1)勻、運動靈(líng)敏及定位精度高的場合。這是滾動導軌在數控機床(chuáng)上得到廣泛應用的原因。
3.3 靜(jìng)壓導軌:靜壓(yā)導軌可分為液體靜壓(yā)導軌和氣體靜壓導軌。液(yè)體靜(jìng)壓導軌的兩導軌工(gōng)作麵之間開有油腔,通人具有一定壓力的潤滑油後,可形成靜壓油膜,使導軌工作表麵處於純液體摩(mó)擦,不產生磨損,精度保持性好;同時,摩擦係數也極低使驅(qū)動功率大大降(jiàng)低;低速無爬行(háng),承載(zǎi)能力大,剛(gāng)度好;此外,油液有(yǒu)吸(xī)振作用,抗(kàng)振性好。其缺點是結構複雜,要有供油係統,油的清(qīng)潔度要(yào)求高。靜壓導軌在機床上得到日(rì)益廣泛的應用。液體靜壓導軌可分為開式和閉式兩大類。空(kōng)氣靜壓導(dǎo)軌在兩導軌工作麵之間通入具有一定壓力的氣體後,可(kě)形成靜壓氣膜,使兩導軌麵形成均勻分(fèn)離,以得到高精度的運動;同時(shí),摩擦係數小,不易引起發熱變形,但會(huì)隨空氣壓力波動而使空氣膜發生變化,且承載能力小(xiǎo),常用於負(fù)載不大場合(hé),此外,必須注意導軌麵的防塵,因為塵埃落八空氣導軌麵內會引起導軌麵(miàn)的損傷。
4、數控機床導軌精度(dù)檢測方法及標準
機床導軌的直(zhí)線度(dù)檢測無非就是3 相檢測數據即:導軌在垂直平麵內(nèi)不(bú)直度、導軌在(zài)水平平麵內不直度和導軌扭曲度。在(zài)垂直平麵內不(bú)直度和導(dǎo)軌扭曲調整時需用框式水平(píng)儀調整(水平儀精度為(wéi)千分之0.02 以上精度的)。在(zài)水平平麵內不直度需用(yòng)光學平直儀也叫自準直平行光管(俗稱準直(zhí)儀)來調整。直(zhí)線度檢(jiǎn)測時需要用光學平直儀。扭(niǔ)曲度檢測用(yòng)水平儀(yí)直接檢(jiǎn)測,一般要(yào)求裝配完成不超過0.01mm,粗糙度0.8 以下,直線度,平麵度,0.01 以下,如導軌過長(zhǎng)可適當放大。但還(hái)得看機床的具(jù)體用途,參數,精度等。導軌種類,形式的選擇,安(ān)裝方式也有影響。
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