F₄J₁滑動(dòng)導(dǎo)軌軟帶在車床上的應(yīng)用

許建煥

摘要：F4J1滑動(dòng)導(dǎo)軌軟帶具有良好的減摩、耐磨、自潤(rùn)滑、防爬、嵌入性和化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)試驗(yàn)估計(jì)，應(yīng)用于機(jī)床滑動(dòng)導(dǎo)軌面上，壽命在10年以上。另外，它還具有成本低，制作粘接工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，可替代其他昂貴的減摩、耐磨導(dǎo)軌，使成本大幅度降低。

關(guān)鍵詞：F4J1滑動(dòng)導(dǎo)軌軟帶；車床；表面活化處理

中圖分類號(hào)：TG502 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2012）03-0070-02

一、F4J1軟帶的研制及性能

（一）F4J1滑動(dòng)導(dǎo)規(guī)軟帶

為了滿足機(jī)床導(dǎo)規(guī)的低摩擦系數(shù)、耐磨、無(wú)爬行、高剛度等要求，前些年，我廠提出了在產(chǎn)品機(jī)床和維修機(jī)床導(dǎo)軌上研究和應(yīng)用聚四氟乙烯基滑動(dòng)導(dǎo)軌軟帶的研究課題。這種聚四氟乙烯基材料（簡(jiǎn)稱F4J1），是由我廠提出材料配方與外單位共同協(xié)作，研制成功的。該帶由F4與青銅粉、鉛粉等填料經(jīng)混合、磨牙、燒結(jié)等工藝，用模壓套管棒料車制而成厚0.1～2.5mm、長(zhǎng)與寬根據(jù)產(chǎn)品要求加工成軟帶。F4J1滑動(dòng)導(dǎo)軌軟帶與“DU”導(dǎo)軌板相比，采用了完全不同的生產(chǎn)制造工藝。生產(chǎn)制造簡(jiǎn)單，裝配應(yīng)用方便，耐磨性好。根據(jù)資料對(duì)比，優(yōu)于國(guó)外同類材料VX2及VB60等。

F4J1滑動(dòng)導(dǎo)軌帶（下稱F4J1軟帶）具有金屬材料無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)：（1）減摩，自潤(rùn)滑性能好。它是已知滑動(dòng)導(dǎo)軌中摩擦系數(shù)最低的（F4是0.04，F(xiàn)4J1稍大，初始摩擦系數(shù)約0.06）；（2）自身耐磨。與鑄鐵構(gòu)成配偶摩擦副，磨損甚微；（3）動(dòng)靜摩擦系數(shù)接近，粘滑系數(shù)小，所以防爬性能好，有較好的定位精度；（4）完全可以在無(wú)油干摩擦條件下正常工作；（5）嵌入性能好，硬的微粒污染時(shí)，自身耐磨性反而提高，而保護(hù)床身導(dǎo)軌面不劃傷；（6）接觸性能良好，可以防止和改善偏壓現(xiàn)象；（7）吸震消聲性好，使工作平穩(wěn)，能降低機(jī)床噪音；（8）化學(xué)性能好，耐水、耐油；（9）可以在-200℃～+250℃的溫度范圍內(nèi)工作；（10）生產(chǎn)制造和應(yīng)用工藝都很簡(jiǎn)單，成本低廉。主要缺點(diǎn)：硬度低（HB=6～8），質(zhì)脆，粘接性和導(dǎo)熱性差。但這些缺點(diǎn)可以在應(yīng)用中加以克服。

經(jīng)過(guò)幾年在我廠的C6136ZK、CK6136等車床產(chǎn)品上溜板導(dǎo)軌上的粘接應(yīng)用，試驗(yàn)與生產(chǎn)考核，均獲得滿意的效果，受到用戶的好評(píng)，證明F4J1滑動(dòng)導(dǎo)軌軟帶是優(yōu)異的自潤(rùn)滑復(fù)合導(dǎo)軌材料?，F(xiàn)已在我廠車床產(chǎn)品上推廣應(yīng)用。

（二）F4J1軟帶表面活化處理

F4J1仍屬含氟高聚物的難粘材料，不經(jīng)活化處理粘接性差，粘接前需經(jīng)表面活化處理。處理劑采用鈉-荼-四氫呋喃溶液或鈉-荼-乙二醇二甲醚溶液，用后者處理粘接強(qiáng)度較高，在我們廠的使用中效果

較好。

（三）F4J1軟帶摩擦系數(shù)

F4J1軟帶與磨光鑄鐵對(duì)摩，摩擦面積7.65c㎡，壓力為9.62kgf，用30號(hào)機(jī)油潤(rùn)滑，測(cè)得動(dòng)摩擦系數(shù)μ動(dòng)=0.035；靜摩擦系數(shù)μ靜=0.04。

F4J1軟帶的摩擦情況不同會(huì)使摩擦系數(shù)有所不同，其動(dòng)靜摩擦系數(shù)約在0.035～0.20之間變化。摩擦系數(shù)在這個(gè)范圍內(nèi)主要取決于比壓、速度、潤(rùn)滑和試車磨合；軟導(dǎo)軌還是硬導(dǎo)軌，鋼導(dǎo)軌還是鑄鐵導(dǎo)軌，經(jīng)過(guò)磨削的導(dǎo)軌還是刮削的導(dǎo)軌；但這些不同的變化影響是比較小的。

（四）F4J1軟帶耐磨性

對(duì)F4J1的耐磨性，我們?cè)贛S-3往復(fù)磨損機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)。F4J1與F4相比，耐磨性有很大提高。其試驗(yàn)平均速度15m/min，平均比壓10kfg/C㎡，每磨損60小時(shí)折合行程54000m。

由試驗(yàn)可以看出：在無(wú)潤(rùn)滑干摩擦條件下，F(xiàn)4J1的耐磨性是F4的1700余倍；在純油潤(rùn)滑摩擦條件下，F(xiàn)4J1的耐磨性是F4的20倍；在油磨料摩擦條件下，F(xiàn)4J1的耐磨性是F4的70倍。而配偶鑄鐵HT300磨損甚微，F(xiàn)4J1可以起減少床身導(dǎo)軌面的磨耗作用。

（五）F4J1軟帶的壓縮變形

室溫下在10噸萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，試驗(yàn)時(shí)緩和加載，變形借千分表測(cè)量，測(cè)量結(jié)果如表1：

表1F4J1壓縮變形數(shù)據(jù)

（試樣尺寸：40×40×0.32mm）

二、F4J1軟帶的粘接應(yīng)用

（一）粘接劑

經(jīng)表面活化處理的F4J1軟帶，用聚氨脂膠粘劑進(jìn)行粘接。

（二）粘接工藝

工藝流程如圖1。溜板導(dǎo)軌粘接前的接觸精度比原裝配精度要求有所降低（接觸指標(biāo)：全長(zhǎng)上50%，全寬上30%，接觸區(qū)域應(yīng)均勻）。因平、V導(dǎo)軌角度存在0.707﹕1的關(guān)系（V型導(dǎo)軌半角為45°），所以，推薦F4J1軟帶粘接厚度：平導(dǎo)軌δ=0.5mm，V型導(dǎo)軌δ=0.35mm，因?yàn)檐泿Ы?jīng)精密車床車制，自身平行度較好，厚度均勻，粘接配壓0.6kgf/c㎡。又加以嚴(yán)格控制粘接前導(dǎo)軌基體的接觸指標(biāo)和膠粘劑厚度（0.10～0.15mm），所以，溜板導(dǎo)軌與床身導(dǎo)軌對(duì)偶配壓，固化后只要除凈多余膠質(zhì)，無(wú)需其他機(jī)械加工，一般可以達(dá)到接觸精度標(biāo)準(zhǔn)。若仍有達(dá)不到要求的，可以研刮達(dá)到精度。

（三）防護(hù)和潤(rùn)滑

采用橡皮刮板等防護(hù)。密封防護(hù)的好壞，也是提高F4J1軟帶使用壽命的關(guān)鍵。有條件的可采用全封閉式防護(hù)，也可采用F4J1刮板，以防止鐵屑、臟物等硬的微粒進(jìn)入導(dǎo)軌軟帶。F4J1潤(rùn)滑導(dǎo)軌雖然是自潤(rùn)復(fù)合材料，但為保護(hù)配偶面和提高壽命，粘接后導(dǎo)軌軟帶應(yīng)開通油孔，仍采用油杯滴注式潤(rùn)滑。

三、F4J1軟帶的應(yīng)用效果

（一）F4J1軟帶的減摩性

車床溜板導(dǎo)軌的F4J1軟帶與鑄鐵HT30-54床身導(dǎo)軌對(duì)磨，摩擦系數(shù)明顯下降；溜板縱向大手輪啟動(dòng)力也下降50%左右。特別是對(duì)于手工操作的機(jī)床，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

（二）F4J1軟帶實(shí)際效果

車床溜板導(dǎo)軌粘接F4J1軟帶對(duì)加工精度無(wú)影響。機(jī)床的加工精度是一項(xiàng)綜合性指標(biāo)，實(shí)踐表明，粘接F4J1軟帶不僅不降低精度，而且對(duì)零件的光潔度和精度有利。床身導(dǎo)軌的精度保持性也較好。

對(duì)車床的最大扭矩、超扭矩、超負(fù)荷等試驗(yàn)也進(jìn)行了檢驗(yàn)，結(jié)果均符合車床制造和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

我們經(jīng)過(guò)大量的實(shí)踐，F(xiàn)4J1軟帶是一種既廉價(jià)又能達(dá)到很好效果的導(dǎo)軌軟帶，為我們公司節(jié)省了成本，提高了車床產(chǎn)品的綜合性能，取得了較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

（責(zé)任編輯：趙秀娟）