机床直线导轨(详解直线导轨)

Posted 2023-05-29

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机床直线导轨(详解直线导轨)

直线导轨按摩擦性质而定，可以分为滑动摩擦导轨、滚动摩擦导轨、弹性摩擦导轨、流体摩擦导轨等种类。直线轴承主要用在自动化机械上比较多，像进口的机床、折弯机、激光焊接机等等，当然直线轴承和直线轴是配套使用。像直线导轨主要是用在精度要求比较高的机械结构上，直线导轨的移动元件和固定元件之间不用中间介质，而用滚动钢球。

滑块使运动由曲线转变为直线。新的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，有两个基本元件，一个作为导向的为固定元件，另一个是移动元件。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。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，以利于滑动元件的移动，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。

直线导轨系统的固定元件（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，预加负荷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±20mm，以0.5mm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。假如作用在钢球上的作用力过大，经受预加负荷时间过长，导致支架运动阻力增强，就会出现平衡作用问题；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荷，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元件。

导轨系统的设计，力求固定元件和移动元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，一种称为哥特式（尖拱式），形状是半圆的延伸，接触点为顶点；另一种为圆弧形，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（固定元件）。决定系统性能特点的因素是滚动元件怎样与导轨接触，这是问题的关键。