数控机床上三种导轨副形式
更新日期:2019-10-14  来源:本站整理

导轨是数控机床的重要部件之一,它在很大程度上决定数控机床的刚度、精度与精度保持性。目前,数控机床上的导轨型式主要有滑动导轨、直线滚动导轨和液体静压导轨等。

1.滑动导轨

滑动导轨具有结构简单、制造方便、刚度好、抗振性高等优点,在数控机床上应用广泛。但对于金属对金属型式,静摩擦系数大,动摩擦系数随速度变化而变化,在低速时易产生爬行现象。为了提高导轨的耐磨性,改善摩擦特性,可通过选用合适的导轨材料、热处理方法等。例如,导轨材料可采用优质铸铁、耐磨铸铁或镶淬火钢导轨,热处理方法采用导轨表面滚压强化、表面淬硬、镀铬、镀钼等方法提高机床导轨的耐磨性能。目前多数使用金属对塑料型式,称为贴塑导轨。贴塑滑动导轨的塑料化学成分稳定、摩擦系数小、耐磨性好、耐腐蚀性强、吸振性好、比重小、加工成形简单,能在任何液体或无润滑条件下工件。其缺点是耐热性差、导热率低、热膨胀系数比金属大、在外力作用下易产生变形、刚性差、吸湿性大、影响尺寸稳定性。

2.直线滚动导轨

1是直线滚动导轨副的外形图,直线滚动导轨由一根长导轨(导轨条)和一个或几个滑块组成。

直线滚动导轨的特点是摩擦系数小,精度高,安装和维修都很方便。由于直线滚动导轨是一个独立的部件,对机床支承导轨部分的要求不高,既不需要淬硬也不需要磨削或刮研,只需精铣或精刨。因为这种导轨可以预紧,因此其刚度高。

3.液体静压导轨

液体静压导轨由于其导轨的工作面完全处于纯液体摩擦下,因而工作时摩擦系数极低(f=0.0005);导轨的运动不受负载和速度的限制,且低速时移动均匀,无爬行现象;由于液体具有吸振作用,因而导轨的抗振性好;承载能力大、刚性好;摩擦发热小,导轨温升小。但液体静压导轨的结构复杂,多了一套液压系统;成本高;油膜厚度难以保持恒定不变。故液体静压导轨主要用于大型、重型数控机床上。

液体静压导轨的结构型式可分为开式和闭式两种。图2为开式静压导轨工作原理图。

对于闭式液体静压导轨,其导轨的各个方向导轨面上均开有油腔,所以闭式导轨具有承受各方向载荷的能力,且其导轨保持平衡性较好。