數控機床用導軌的知識

1．導向精度高
導向精度主要是指導軌沿支承導軌運動的直線度或圓度。影響導向精度的主要因素有：導軌的幾何精度、導軌的接觸精度、導軌的結構形式、數控機床動導軌及支承導軌的剛度和熱變形、裝配質量以及動壓導軌和靜壓導軌之間油膜的剛度。
2．耐磨性好及壽命長
導軌的耐磨性決定了導軌的精度保持性。
動導軌沿支承導軌面長期運行會引起導軌的不均勻磨損，搖臂鉆床破壞導軌的導向精度，從而影響機床的加工精度。
3．足夠的剛度
導軌要有足夠的剛度，保證在載荷作用下不產生過大的變形，從而保證各部件間的相對位置和導向精度。
4．低速運動的平穩性
在低速運動時，作為運動部件的動導軌易產生爬行，進給運動的爬行，將提高被加工表面的表面粗糙度值，故要求導軌低速運動平穩，不產生爬行，這對于高精度機床尤其重要。
5．工藝性好
設計導軌時，要注意到制造、調整和維修方便；力求結構簡單、工藝性好及經濟性好。
導軌是進給系統的重要環節，是機床的基本結構要素之一，導軌的作用是導向和支承，即支承運動部件并保證其能在外力的作用下準確地沿著規定的方向運動。數控機床機床的加工精度和壽命在很大程度上決定于機床導軌的質量。與普通機床導軌相比，數控機床導軌有更高的要求：如高速進給時不振動、搖臂鉆床低速進給時不爬行、具有高的靈敏度、能在重載下長期連續地工作、耐磨性高、精度保持性好等。
數控機床用導軌按運動軌跡可分為直線運動導軌和圓周運動導軌；按工作性質可分為主運動導軌、進給運動導軌和調整導軌；按受力情況可分為開式導軌和閉式導軌；按接觸面摩擦性質，現代數控機床廣泛采用的導軌有滾動導軌和滑動導軌(塑料滑動導軌、靜壓導軌及動壓導軌)。
1．塑料滑動導軌
滑動導軌具有結構簡單、制造方便、接觸剛度大等優點。但傳統滑動導軌摩擦阻力大，磨損快，動、靜摩擦因數差別大，低速時易產生爬行現象。為了提高數控機床的定位精度和運動平穩性， 數控機床目前在數控機床上已廣泛采用塑料導軌。其摩擦因數小；且動、靜摩擦因數相近，運動平穩性好，能防止低速爬行現象；耐磨性好，有自潤滑作用和抗振性；化學穩定性好；工藝簡單、成本低。
根據加工工藝不同，塑料滑動導軌可分為貼塑導軌和注塑導軌，導軌上的塑料分別常用聚四氟乙烯導軌軟帶和環氧樹脂耐磨涂料。
(1)貼塑導軌 貼塑導軌是在動導軌的摩擦表面上貼上一層塑料軟帶，以降低摩擦因數，搖臂鉆床提高導軌的耐磨性。導軌軟帶材料是以聚四氟乙烯為基體，加入青銅粉、二硫化鉬和石墨等填充混合燒結，并做成軟帶狀。這種導軌摩擦因數低，摩擦因數在0．03～0．05范圍內，且耐磨性、減振性、工藝性均好，數控機床廣泛應用于中小型數控機床。
導軌軟帶的使用工藝簡單，先將導軌粘貼面加工至表面粗糙度只。值為3．2—1．6嶺m，有時為了起定位作用，導軌面粘貼面加工成0．5—1mm深的凹槽，清洗粘貼面后，用膠粘劑粘合，加壓固化后，再進行精加工即可。
這類導軌軟帶典型的有美國生產的Turcite?B導軌軟帶、Rulon導軌軟帶，國產的TSF軟帶以及配套用的DJ膠粘劑。
(2)注塑導軌 注塑導軌又稱為涂塑導軌。其抗磨涂層是環氧型耐磨導軌涂層，其材料是以環氧樹脂和二硫化鉬為基體，加入增塑劑，混合成膏狀為一組分，固化劑為一組分的雙組分塑料涂層。這種導軌有良好的可加工性，有良好的摩擦特性和耐磨性，其抗壓強度比聚四氟乙烯導軌軟帶要高，數控機床特別是可在調整搖臂鉆床好固定導軌和運動導軌間的相對位置精度后注入塑料，可節省很多工時，適用于大型和重型機床。
使用時，先將導軌涂層面加工成鋸齒形。清洗與塑料導軌相配的金屬導軌面并涂上一薄層硅油或專用脫模劑(以防與耐磨導軌涂層的粘接)，將涂層涂抹于導軌面，固化后，將兩導軌分離。
這類導軌塑料涂層典型的有SKC3和國產的用于輕負載機床的HNT。
2．滾動導軌
滾動導軌靈敏度高，摩擦因數一般在0．0025—0．005的范圍內，數控機床摩擦阻力小，動靜摩擦因數小，因而運動均勻，低速運動時不易出現爬行現象；定位精度高，重復定位誤差可達0．21xm；牽引力小，移動輕便；磨損小，精度保持好，壽命長。缺點是抗振性差，對防護要求較高，承載能力也不如滑動導軌，搖臂鉆床結構復雜，制造比較困難，成本較高。現代數控機床廣泛采用的滾動導軌有直線滾動導軌和滾動導軌塊。
(1)滾動導軌種類
1)直線滾動導軌。直線滾動導軌副工作原理。
當滑塊沿導軌體移動時，滾珠在導軌體和滑塊之間的圓弧槽內滾動，通過端蓋內的滾道，從工作負荷區到非工作負荷區，然后再滾回到工作負荷區，不斷循環，數控機床從而把滾動體和滑塊之間的移動變成了滾珠的滾動。
2)滾動導軌塊。滾動導軌塊是一種以滾動體作循環運動的滾動導軌。搖臂鉆床當運動部件移動時，滾柱3在支承部件的導軌面與本體6之間滾動，同時又繞本體6循環運動，滾柱3與運動部件的導軌面不接觸。