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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一節(jié) 導(dǎo) 軌 概 述導(dǎo)軌的功用 導(dǎo)向和承載。導(dǎo)軌副 由兩根相互接觸、并能作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌組成。 一根導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)、一根導(dǎo)軌固定(運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌在上,固定導(dǎo)軌在下) 一根導(dǎo)軌較短、一根導(dǎo)軌較長(zhǎng)(通常將長(zhǎng)導(dǎo)軌作為固定導(dǎo)軌) a)圖支承剛度明顯好于b)圖; 短導(dǎo)軌更易磨損。顯然,a)圖短導(dǎo)軌卸下(拿去修復(fù))更容易。一、導(dǎo)軌的分類 1按運(yùn)動(dòng)軌跡分 直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌 圓周運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌 2按工作性質(zhì)分 主運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌 調(diào)整導(dǎo)軌 3按摩擦性質(zhì)分 (1)液體摩擦(動(dòng)壓和靜壓導(dǎo)軌) (2)滑動(dòng)摩擦(固體)(普通滑動(dòng)導(dǎo)軌) 磨損的基本形式是:磨粒磨損和咬合磨損。 磨粒磨損 磨粒是指存在于導(dǎo)軌面

2、間的微小硬粒(如切屑、塵粒和導(dǎo)軌自身的硬質(zhì)點(diǎn)等),這些微小硬粒將使導(dǎo)軌面產(chǎn)生機(jī)械劃傷和磨損溝痕。咬合磨損 又稱咬焊。是指相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)表面互相咬合,并在表面產(chǎn)生撕裂的現(xiàn)象。咬合的物理意義是:兩接觸面的分子相互滲透、吸引(同種金屬,分子間的親和力更強(qiáng)),高溫下將會(huì)產(chǎn)生相互粘連、甚至咬焊。運(yùn)動(dòng)時(shí)則被撕裂。這種磨損是決不允許發(fā)生的。 (3)滾動(dòng)摩擦(固體)(滾動(dòng)導(dǎo)軌) 滾動(dòng)導(dǎo)軌的磨損形式為疲勞磨損和壓潰現(xiàn)象。即,滾動(dòng)體施壓,被施壓點(diǎn)彈性變形、恢復(fù),再,反復(fù)循環(huán)一定次數(shù)后,產(chǎn)生疲勞,出現(xiàn)點(diǎn)蝕。更嚴(yán)重的,將會(huì)壓出凹坑,這就是壓潰現(xiàn)象,這種破壞也是不允許發(fā)生的。4按受力情況分 開式 閉式 二、導(dǎo)軌的基本要

3、求 導(dǎo)向精度; 耐磨性; 低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性; 剛度。三、導(dǎo)軌設(shè)計(jì)的步驟第二節(jié) 滑 動(dòng) 導(dǎo) 軌普通滑動(dòng)導(dǎo)軌通常與支承件做成一體。運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌相對(duì)固定導(dǎo)軌,總是朝著一個(gè)確定的方向運(yùn)動(dòng)。所以,導(dǎo)軌副間的定位應(yīng)消除五個(gè)自由度。一、滑動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)1直線滑動(dòng)導(dǎo)軌的截面形狀 現(xiàn)在,滑動(dòng)導(dǎo)軌的截面形狀和尺寸已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。即圖8-2所示的: (a) 矩形;(b) 三角形;(c) 燕尾形;(d) 圓形。 另外,根據(jù)導(dǎo)軌副中固定導(dǎo)軌的凹凸?fàn)顟B(tài),可將導(dǎo)軌分為: 凸形導(dǎo)軌 固定導(dǎo)軌凸起狀態(tài)。(用于速度較低場(chǎng)合) 凹形導(dǎo)軌 固定導(dǎo)軌凹下狀態(tài)。(用于速度較高場(chǎng)合)注 圖8-2中的(a)和(c),在實(shí)際中均需留出間隙用以調(diào)整。 (1

4、)矩形導(dǎo)軌 矩形導(dǎo)軌:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,承載能力強(qiáng)。安裝和調(diào)整較方便(見圖8-3b),但磨損后不能自動(dòng)補(bǔ)償間隙。 (2)三角形導(dǎo)軌 凸三角形又稱“山形”,凹三角形又稱“V形”。 當(dāng)三角形導(dǎo)軌水平布置時(shí)(三角形導(dǎo)軌一般水平布置),若切削力不大,在重力作用下,能自動(dòng)貼緊定位面,則不需要調(diào)整。另外,導(dǎo)軌磨損后能自動(dòng)補(bǔ)償間隙。三角形導(dǎo)軌:導(dǎo)向性好。 (3)燕尾形導(dǎo)軌 燕尾形導(dǎo)軌:尺寸小、抗顛覆;制造困難。調(diào)整比矩形困難。導(dǎo)軌磨損后不能自動(dòng)補(bǔ)償間隙。 (4)圓柱形導(dǎo)軌 圓柱形導(dǎo)軌:制造工藝性好。但圓柱形導(dǎo)軌磨損后無法調(diào)整間隙,因此主要用在一些承受純軸向力(如拉床),或受力較?。ㄈ珑衲C(jī)和機(jī)械手)的場(chǎng)合。2直線運(yùn)

5、動(dòng)導(dǎo)軌的組合形式(圖8-3)3圓周運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌二、導(dǎo)軌的間隙調(diào)整裝置1間隙調(diào)整方法 (1)壓板 如果導(dǎo)軌副水平放置,上導(dǎo)軌所帶支承件足夠重,且工作時(shí)不存在顛覆力矩,則矩形或三角形導(dǎo)軌可不必采用閉式導(dǎo)軌(燕尾形或圓柱形不存在此問題)。否則,用“壓板”。 壓板 調(diào)整間隙并承受顛覆力矩。由于被壓緊,所以需考慮調(diào)整間隙的大小。(見圖8-5) (2)鑲條 鑲條用來調(diào)整矩形導(dǎo)軌和燕尾形導(dǎo)軌的側(cè)隙,以保證導(dǎo)軌副的正常工作。 平鑲條 沿間隙方向,鑲條的全長(zhǎng)厚度相等; 平鑲條的調(diào)整見圖8-6(a)。斜鑲條 沿間隙方向,鑲條的全長(zhǎng)厚度呈一角度變化; 斜鑲條的調(diào)整見圖8-6(b)。2鑲條的安放位置和導(dǎo)向面的選擇注 圖8

6、-7為窄導(dǎo)向結(jié)構(gòu)形式;寬導(dǎo)向結(jié)構(gòu)形式見圖8-3b。第三節(jié) 其它類型導(dǎo)軌一、卸荷導(dǎo)軌 二、動(dòng)壓導(dǎo)軌 原理:與多油楔動(dòng)壓軸承相同。 注 軸承單向性,導(dǎo)軌雙向性。 形成壓力油楔的條件: 運(yùn)動(dòng)速度必須高于一定數(shù)值; 油腔沿運(yùn)動(dòng)方向間隙逐漸減小。 速度越高,油楔承載能力越強(qiáng)。所以,適用于:主運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌(如:立式車床和龍門刨床的工作臺(tái)導(dǎo)軌)三、靜壓導(dǎo)軌 原理:與靜壓軸承相似。注 動(dòng)壓導(dǎo)軌:?jiǎn)?dòng)及低速時(shí),具有干摩擦現(xiàn)象; 靜壓導(dǎo)軌:無干摩擦現(xiàn)象。四、滾動(dòng)導(dǎo)軌 目前,在數(shù)控機(jī)床上已普遍采用滾動(dòng)導(dǎo)軌。 相當(dāng)于滾動(dòng)軸承,在動(dòng)、靜導(dǎo)軌間安放滾動(dòng)體,變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦。 滾動(dòng)導(dǎo)軌的優(yōu)點(diǎn): 運(yùn)動(dòng)靈敏度高(一般滑動(dòng)摩擦系

7、數(shù):靜 為0.20.4;動(dòng) 為0.10.2) 動(dòng)、靜摩擦系數(shù)極為接近(基本可消除爬行現(xiàn)象) 所需牽引力小,移動(dòng)輕便(功率消耗少) 定位精度高 精度保持性好 潤(rùn)滑簡(jiǎn)單(廣泛采用脂潤(rùn)滑) 滾動(dòng)導(dǎo)軌的缺點(diǎn): 抗振性差 防護(hù)要求高(對(duì)贓物很敏感) 成本高 1滾動(dòng)體不做循環(huán)運(yùn)動(dòng)的滾動(dòng)導(dǎo)軌(圖8-11) (1)滾珠導(dǎo)軌圖8-11a :閉式。剛度低,承載能力較小,適用于載荷較小的機(jī)床。 (2)滾柱導(dǎo)軌圖8-11b :開式。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,使用方便,應(yīng)用較多。圖8-11c :閉式。滾柱十字交叉,可承受多向載荷,結(jié)構(gòu)相對(duì)緊湊,精度和剛度較高;但制造比較困難。 (3)滾針導(dǎo)軌 承載能力強(qiáng),摩擦力較大。適用于結(jié)構(gòu)

8、尺寸受限制的場(chǎng)合。2滾動(dòng)體不做循環(huán)運(yùn)動(dòng)的滾動(dòng)導(dǎo)軌 (1)直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副(簡(jiǎn)稱“直線導(dǎo)軌”)圖8-17 是直線導(dǎo)軌的裝配結(jié)構(gòu)形式圖8-18 是直線導(dǎo)軌的工作原理第四節(jié) 導(dǎo)軌的材料與熱處理 一、鑄鐵導(dǎo)軌 導(dǎo)軌常用的鑄鐵有:灰鑄鐵、孕育鑄鐵、耐磨鑄鐵等。 灰鑄鐵常選用HT200。 孕育鑄鐵常選用HT300。其耐磨性高于灰鑄鐵,但較硬脆,不易刮研,且成本較高。常用于較精密的機(jī)床導(dǎo)軌。 耐磨鑄鐵中應(yīng)用較多的是高磷銅鈦鑄鐵及釩鈦鑄鐵。與孕育鑄鐵相比,其耐磨性提高1 2倍,但成本較高。常用于精密機(jī)床導(dǎo)軌。 鑄鐵導(dǎo)軌可進(jìn)行表面淬火以提高其耐磨性。導(dǎo)軌表面的淬火加熱方法有:感應(yīng)加熱和火焰加熱等。 感應(yīng)加熱有高頻

9、加熱(淬硬層1.5 3mm)和中頻加熱(淬硬層2 3mm)兩種,火焰加熱的淬硬層較深,但熱變形較大,感應(yīng)和火焰淬火后都必須進(jìn)行磨削加工。 另外,電接觸淬火淬硬層較淺,效果不大。目前主要用于維修。二、鋼導(dǎo)軌鋼導(dǎo)軌可鑲接到鑄鐵或鋼焊接件上。常用材料有:45或40Cr,表面淬硬至52 58HRC;或20Cr、20CrMnTi等,經(jīng)滲碳并淬硬至56 62HRC。鋼導(dǎo)軌成本高,工藝性較差,尤其是不能刮研,用于滑動(dòng)導(dǎo)軌中較少。三、有色金屬導(dǎo)軌 常用于重型機(jī)床的動(dòng)導(dǎo)軌上,與鑄鐵的支承導(dǎo)軌搭配,以防止咬合磨損。四、塑料導(dǎo)軌(又稱“貼塑導(dǎo)軌”)通過粘接或噴涂,把塑料覆蓋在動(dòng)導(dǎo)軌表面上,稱為 。塑料導(dǎo)軌的優(yōu)點(diǎn)是:摩擦系數(shù)低; 抗咬合磨損能力強(qiáng)(自潤(rùn)滑能力強(qiáng));低速時(shí)不易出現(xiàn)爬行;加工簡(jiǎn)單,工藝性好;化學(xué)穩(wěn)定性好(耐水、

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