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直线导轨的种类

发布日期:2022-04-21 14:08:52浏览次数:171标签:

直线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,有两个基本组件;一个作为导向的为固定组件,另一个是移动组件。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。

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作为导向的导轨为淬硬钢,经精磨后置于安装平面上。与平面导轨比较,直线导轨横截面的几何形状,比平面导轨复杂,复杂的原因是因为导轨上需要加工出沟槽,以利于滑动组件的移动,沟槽的形状和数量,取决于机床要完成的功能。例如:一个既承受直线作用力,又承受颠覆力矩的导轨系统,与仅承受直线作用力的导轨相比.设计上有很大的不同。

直线导轨的移动组件和固定组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组件(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组件。

导轨系统的设计,力求固定组件和移动组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(固定组件)。决定系统性能特点的因素是:滚动组件怎样与导轨接触,这是问题的关键。

圆柱、滚柱导轨

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。

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。

V型导轨

机床上常用的另一种导轨形式是V型(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,导轨系统可以使尾架在上面移动或者移到要求的位置去支承被加工零件,然后迅速夹紧。

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V型导轨作为定位组件,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。


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