數(shù)控沖床的導(dǎo)軌
發(fā)布者：卓東機(jī)械 發(fā)布時(shí)間：2011/5/31 9:49:45
數(shù)控沖床導(dǎo)軌主要用來(lái)支承和引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)部件沿一定的軌道運(yùn)動(dòng)。在導(dǎo)軌副中，運(yùn)動(dòng)的一方稱為動(dòng)導(dǎo)軌，不動(dòng)的一方稱為支承導(dǎo)軌。動(dòng)導(dǎo)軌相對(duì)于支承導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)，通常是直線運(yùn)動(dòng)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌是進(jìn)給系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，是數(shù)控沖床基本結(jié)構(gòu)的要素之一。沖床的加工精度和使用壽命很大程度上取決于沖床導(dǎo)軌的質(zhì)量。
一、數(shù)控沖床對(duì)導(dǎo)軌的要求
數(shù)控機(jī)床對(duì)導(dǎo)軌的基本要求主要有以下幾方面。
1．導(dǎo)向精度高
導(dǎo)向精度是指機(jī)床的動(dòng)導(dǎo)軌沿支承導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的直線度（對(duì)直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌）或圓度（對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌）無(wú)論是空載還是加工，導(dǎo)軌都應(yīng)具有足夠的導(dǎo)向精度，這是對(duì)導(dǎo)軌的基本要求。各種機(jī)床對(duì)于導(dǎo)軌本身的精度都有具體的規(guī)定或標(biāo)準(zhǔn)，以保證數(shù)控沖床導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度。影響導(dǎo)向精度的主要因索有數(shù)控沖床導(dǎo)軌的幾何精度、導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)形式、動(dòng)導(dǎo)軌及支承導(dǎo)軌的剛度和熱變形、裝配質(zhì)量以及動(dòng)壓導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌之間油膜的剛度。
2．耐磨性能好
數(shù)控沖床導(dǎo)軌的耐磨性決定了導(dǎo)軌的精度保持性。精度保持性是指導(dǎo)軌能否長(zhǎng)期保持原始精度。影響精度保持性的主要因素是導(dǎo)軌的磨損，此外，還與數(shù)控沖床導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)形式及支承件（如床身）的材料有關(guān)。動(dòng)導(dǎo)軌沿支承導(dǎo)軌面長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)引起導(dǎo)軌的不均勻磨損，破壞導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度，從而影響機(jī)床的加工精度，所以應(yīng)力求減少磨損量，并在磨損后能自動(dòng)補(bǔ)償或便于調(diào)整。數(shù)控機(jī)床常采用摩擦系數(shù)小的滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌，以降低導(dǎo)軌磨損。
3．足夠的剛度
沖床各運(yùn)動(dòng)部件所受的外力，最后都由數(shù)控沖床導(dǎo)軌面來(lái)承受。若數(shù)控沖床導(dǎo)軌受力后變形過(guò)大，不僅壞了導(dǎo)向精度，而且惡化了導(dǎo)軌的工作條件。導(dǎo)軌的剛度主要決定于導(dǎo)軌的類型、結(jié)構(gòu)形式和尺寸大小，導(dǎo)軌與床身的連接方式，導(dǎo)軌材料和表面加工質(zhì)量等。數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌截面積通常較大，有時(shí)還需要在主導(dǎo)軌外添加輔助導(dǎo)軌來(lái)提高剛度。
4．良好的摩擦特性
數(shù)控沖床導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)要小，而且動(dòng)、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(yùn)動(dòng)輕便平穩(wěn)，低速無(wú)爬行。
5．工藝性好
數(shù)控沖床的導(dǎo)軌應(yīng)便于制造和裝配，便于檢驗(yàn)、調(diào)整和維修，而且應(yīng)有合理的導(dǎo)軌防護(hù)和潤(rùn)滑措施等。
二、數(shù)控沖床導(dǎo)軌的類型與特點(diǎn)
導(dǎo)軌按運(yùn)動(dòng)軌跡可分為直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌和圓運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌；按工作性質(zhì)可分為主運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌和調(diào)整導(dǎo)軌；按接觸面的摩擦性質(zhì)可分為滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌
3種。
1．滑動(dòng)導(dǎo)軌
滑動(dòng)導(dǎo)軌（見(jiàn)圖2. 23）具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、剛度好、抗振性高等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的鑄鐵一鑄鐵、鑄鐵一淬火鋼導(dǎo)軌，存在的缺點(diǎn)是靜摩擦系數(shù)大，而且動(dòng)摩擦系數(shù)隨速度變化而變化，摩擦損失大，低速(1~ 60 mm/min)時(shí)易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，從而降低了運(yùn)動(dòng)部件的定位精度，故除經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床外，在其他數(shù)控機(jī)床上已不采用。目前，數(shù)控機(jī)床多數(shù)使用貼塑導(dǎo)軌，即在動(dòng)導(dǎo)軌的摩擦表面上貼上一層由塑料等其他化學(xué)材料組成的塑料薄膜軟帶。
導(dǎo)軌塑料常用聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶和環(huán)氧耐磨導(dǎo)軌涂層兩類。貼塑滑動(dòng)導(dǎo)軌的特點(diǎn)是摩擦特性好、耐磨性好、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、減振性好、工藝性好。
2．滾動(dòng)導(dǎo)軌
滾動(dòng)導(dǎo)軌（見(jiàn)圖2 24）是在導(dǎo)軌面之間放置滾珠、滾柱、滾針等滾動(dòng)體，使導(dǎo)軌面之間的滑動(dòng)摩擦變成為滾動(dòng)摩擦。滾動(dòng)導(dǎo)軌與滑動(dòng)導(dǎo)軌相比，其優(yōu)點(diǎn)是。①靈敏度高，且其動(dòng)摩擦與靜摩擦系數(shù)相差甚微，因而運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，低速移動(dòng)時(shí)，不易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象；②定位精度高，重復(fù)定位精度可達(dá)0.2um；③摩擦阻力小，移動(dòng)輕便，磨損小，精度保持性好，壽命長(zhǎng)。但滾動(dòng)導(dǎo)軌的抗振性較差，對(duì)防護(hù)要求較高。
滾動(dòng)導(dǎo)軌特別適用于機(jī)床的工作部件要求移動(dòng)均勻、運(yùn)動(dòng)靈敏及定位精度高的場(chǎng)合。這是滾動(dòng)導(dǎo)軌在數(shù)控機(jī)床上得到廣泛應(yīng)用的原因。
3．靜壓導(dǎo)軌
靜壓導(dǎo)軌可分為液體靜壓導(dǎo)軌和氣體靜壓導(dǎo)軌。
液體靜壓導(dǎo)軌的兩導(dǎo)軌工作面之間開(kāi)有油腔，通人具有一定壓力的潤(rùn)滑油后，可形成靜壓油膜，使導(dǎo)軌工作表面處于純液體摩擦，不產(chǎn)生磨損，精度保持性好；同時(shí)，摩擦系數(shù)也極低使驅(qū)動(dòng)功率大大降低；低速無(wú)爬行，承載能力大，剛度好；此外，油液有吸振作用，抗振性好。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要有供油系統(tǒng)，油的清潔度要求高。靜壓導(dǎo)軌在機(jī)床上得到日益廣泛的應(yīng)用。液體靜壓導(dǎo)軌可分為開(kāi)式和閉式兩大類。圖2 25所示為開(kāi)式靜壓導(dǎo)軌工作原理。
空氣靜壓導(dǎo)軌在兩導(dǎo)軌工作面之間通入具有一定壓力的氣體后，可形成靜壓氣膜，使兩導(dǎo)軌面形成均勻分離，以得到高精度的運(yùn)動(dòng)；同時(shí)，摩擦系數(shù)小，不易引起發(fā)熱變形，但會(huì)隨空氣壓力波動(dòng)而使空氣膜發(fā)生變化，且承載能力小，常用于負(fù)載不大場(chǎng)合,此外，必須注意導(dǎo)軌面的防塵，因?yàn)閴m埃落入空氣導(dǎo)軌面內(nèi)會(huì)引起導(dǎo)軌面的損傷。
