1、數控機床導軌精度的重要性
數控機(jī)床(chuáng)導軌主要用來支承(chéng)和引導運動部件(jiàn)沿一(yī)定的軌道運動。在導軌副中,運動的一方稱為動導軌(guǐ),不動的一(yī)方稱為支承導軌。動(dòng)導軌相對於支承導軌的運動,通常是直線運動或回(huí)轉運動。導(dǎo)軌是進給係統的重要環節,是機(jī)床基(jī)本結構的(de)要素之一。機床的加工精度和使(shǐ)用壽命很大程度上取決於(yú)機床導軌的質量(liàng)。因此,數控機床導軌要(yào)求:(1)導向精度高:導向精度(dù)是指數控機床(chuáng)的運動部件沿導軌移動時的直線性(xìng)和它與有關基麵之間(jiān)相互位置的準(zhǔn)確性。數控(kòng)機床無論在空載或切削加工時(shí),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(dù)保持性(xìng)是指導軌在長期(qī)的(de)使用中保持導向精度(dù)的能力;(3)低速運動平穩性高:運動部件在導(dǎo)軌(guǐ)低速運動(dòng)或微量位移時,運動應平穩、無爬行現象,這一要求對數控機床尤為重要;(4)耐磨性好:導軌的耐磨性是指導軌長期使用後,能保持一定的使用精度。數控機床導軌(guǐ)的耐磨(mó)性決定了導軌的精度侏持性;(5)剛(gāng)度足夠強:數(shù)控機(jī)床導軌應有足夠(gòu)的剮度,以(yǐ)保證在載荷作用(yòng)下(xià)不(bú)產生過大的(de)形(xíng)變,從而保(bǎo)證(zhèng)各部件間的相對位置和導向精度;(6)受溫度變化影(yǐng)響小:應保證(zhèng)導軌在工作溫(wēn)度變化的條件下,仍能正常工作;(7)工藝性好:要便(biàn)於加工、裝(zhuāng)配、調整和維修。以(yǐ)上是數控機床導軌的一些基本要求,下文將著重分析影響數控機床導(dǎo)軌精度的(de)因素。
2、影響數(shù)控機床導軌精度的因素(sù)
(1)數控機床(chuáng)影響導向精度的主要因素有導軌的結構(gòu)形式、導軌(guǐ)的製造精度和裝配質量及導軌與基礎件的剛度等;
(2)數控機床導(dǎo)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(dǎo)軌的材料等有關。數控機床導軌麵除了力求減少磨損量外(wài),還應(yīng)使(shǐ)導軌麵在磨損後能自動補償和便於調整;
(3)數控機床低速運動平穩性與導軌的結(jié)構類型、潤滑條件等有關,其要求導軌的摩擦係數受小,以減小摩擦阻力,而且動摩擦、靜摩擦(cā)係數應盡量(liàng)接近(jìn)並有良好(hǎo)的阻尼特性;
(4)數控機床導軌的耐磨(mó)性決定了導軌的(de)精度保持性。耐(nài)磨性受到導(dǎo)軌(guǐ)副的材料、硬度、潤滑和(hé)載荷的影響;
(5)剛度受到導軌結構和尺(chǐ)寸的影響(xiǎng)。微小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(fāng)麵的影響。
3、數控機床導軌精度的對比與選擇
數控機床導軌按接觸麵的摩擦性質可分為滑(huá)動導軌、滾動導軌和(hé)靜壓導軌,本文將分析三種(zhǒng)導軌的優缺點(diǎn)並從中分析提高數控機床導軌精度的方(fāng)法。
3.1 滑(huá)動導軌:滑(huá)動導軌具有結構簡單、製(zhì)造方便、剛度好、抗振性高(gāo)等優點。傳統的鑄鐵一鑄鐵、鑄鐵一淬(cuì)火鋼導軌,存在的缺點(diǎn)是靜(jìng)摩擦係數大,而且(qiě)動摩擦係數隨速度變化而變化,摩擦(cā)損失大,低速(sù)(1— 60 mm/min)時易出現爬行現象,從而降(jiàng)低了運動部件的定位精度,故除經(jīng)濟型數控機床外,在其(qí)他數控機床上已不采用。措施:目前,數(shù)控機(jī)床多數使用貼塑(sù)導軌,即在動(dòng)導軌的摩擦表麵(miàn)上貼上一層由(yóu)塑料等其他化(huà)學材料組成的塑料薄膜軟帶。滾動導軌失(shī)效的上要(yào)原因就是表(biǎo)麵的疲勞和壓潰導軌塑料常用聚四氟乙烯導軌軟帶和環氧耐磨導軌塗層兩類。貼塑滑動導軌的特點是摩擦特性好(hǎo)、耐磨(mó)性好(hǎo)、運動平穩、減振性好、工藝性好。
3.2 滾動導軌(guǐ):滾(gǔn)動導軌是(shì)在導軌麵(miàn)之間放置滾珠、滾柱、滾針等滾動體,使導軌麵之間的滑動(dòng)摩擦變成為滾(gǔn)動摩擦。滾動(dòng)導軌與滑動導軌(guǐ)相比,其優點是。(1)靈敏度高,且其動摩擦與靜摩擦係數相差甚微,因而運動平穩,低(dī)速移動時(shí),不易出現爬(pá)行現象;(2)定位精度高,重複定位精度可達0.2um;(3)摩擦阻(zǔ)力小,移動輕便,磨損小,精度保持性(xìng)好,壽命長。但滾動導軌的抗振性(xìng)較差,對防護(hù)要求(qiú)較高。滾動導軌特別適用於機床的工作部件(jiàn)要求移(yí)動均勻、運動靈敏及定(dìng)位精度高(gāo)的場合。這是(shì)滾動導軌在數控機床上得到廣泛應用(yòng)的原因。
3.3 靜壓導軌:靜壓導軌可分為液體靜壓導軌和氣體靜壓導軌。液體靜壓導軌的兩導軌工作麵之間開(kāi)有油腔,通人具有一定壓力的潤滑油後,可形成(chéng)靜壓油膜,使導軌工作表麵處於純液體摩擦,不(bú)產生(shēng)磨損,精度保持性好;同(tóng)時,摩擦係數也極低使驅動功(gōng)率大(dà)大降低;低速無爬行,承載(zǎi)能力大,剛度好;此外,油液(yè)有吸振(zhèn)作用,抗振性好。其缺點是結構複雜,要有供油係統,油的清(qīng)潔度(dù)要求高。靜壓導軌在機床上得到日益廣(guǎng)泛(fàn)的應用。液體靜壓導(dǎo)軌可分為開式和閉式兩大類。空氣靜壓導軌在兩導軌工作麵之間通入具有一定壓力的氣體後,可形成靜壓氣(qì)膜,使(shǐ)兩導軌(guǐ)麵形(xíng)成均勻分(fèn)離,以得到高精度的(de)運動(dòng);同時,摩擦係數小,不易引起發熱變形(xíng),但會隨空氣壓(yā)力波動而(ér)使空氣膜發生變化(huà),且承載能力小,常用於負載(zǎi)不大場合,此外,必(bì)須注意導軌麵的防塵,因為塵埃落八空氣導軌麵(miàn)內會引起導軌麵的損(sǔn)傷。
4、數(shù)控機(jī)床導軌精度檢測方法及標準
機床導軌的直線度檢測無非就是3 相檢測數據即:導(dǎo)軌在垂直平麵內不直度、導軌在水平平麵內不(bú)直度和(hé)導軌扭曲度。在垂直平麵內不直度和導軌扭曲調整時需用(yòng)框式水平儀(yí)調整(水平儀精度為千分之0.02 以上精度(dù)的)。在水平平麵內不(bú)直度需用光學平直儀也叫自準直平行光(guāng)管(俗稱準直儀)來調整。直(zhí)線度(dù)檢測時(shí)需要用光學平直儀。扭曲度檢測用水平儀直接檢(jiǎn)測,一般要求裝配(pèi)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(dǎo)軌過長(zhǎng)可適當放大。但還得看機床的具體用途,參數,精(jīng)度等。導軌種類,形式的選擇,安裝方(fāng)式也有影響。
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