数控机床的导轨不仅应起到支承运动部件并保证运动部件准确地沿着要求的方向运动的作用,还要保证运动部件的进给运动平稳、低速时无爬行以及有高的定位精度。
数控工作室,应全面了解其基本要求,各种结构形式的特点和使用范围。
(1)对数控机床导轨的要求和分类
a.要求摩擦系数小、动静摩擦系数要尽量接近、要有适当的阻尼比口这样可使移动部件运动均匀、灵活,避免低速爬行现象。
b.分类
(a)贴塑或涂塑导轨——具有良好的摩擦特性和耐磨性,但承载能力较低、尺寸稳定性较差,可用于一般精度要求的数控机床。
(b)滚动导轨——一能较好地达到上述要求,且运动轻便、灵活;所需驱动功率小、摩擦发热少、磨损小、定位精度高、精度保持性好。但结构较复杂、价格较高,且需要较好的防护装置,以防脏物侵入。适用多种数控机床和需要精密定位的装置。
(c)静压导轨——处于纯液体摩擦状态,摩擦特性更好。但因结构复杂、制造、调整和维护都很困难且成本高,较少应用。
(2)滚动导轨的结构和参数选择原则
a.结构形式
(a)滚珠导轨——适用于载荷较小的机床;
(b)滚柱导轨——适用于载荷较大的机床;
(c)滚针导轨——适用于尺寸受限制的场合。
b.预紧方法
(a)采用过盈配合。
(b)采用调整元件。
滚动导轨预紧后,可以显著提高刚度,但预紧力要适当。可以通过测量牵引力大小的办法来判断。
c.参数选择原则
(a)滚动体尺寸和数目的选择——滚动体的直径愈大,滚动摩擦阻力和接触应力愈小;所以在结构不受限制的情况下,应尽量选用较大的直径。滚动体的数目选择要适当,过多或过少都不好。按公式计算出滚动体的尺寸和数目后,还要验算其承载能力。对于滚珠导轨,增加滚珠直径比增加滚珠数目有利;对于滚柱导轨,增加滚柱直径或滚柱数目效果都是一样的
,来源于数控工作室。
(b)滚动导轨的长度选择——有两种形式:①保持架的长度等于动导轨长度加上行程长度之半。此时动导轨全长上与滚动体接触,刚度好。但必须加防护装置。
②动导轨长度等于保持架长度加上行程长度之半。此时,滚子不会露在外面,有利于防护;但动导轨只有部分长度上与滚子接触,刚度低。