機(jī)床導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)制造與修護(hù)保養(yǎng)

顧彬+趙健

摘 要：機(jī)床是制造行業(yè)中高精密高效率的設(shè)備，而機(jī)床的導(dǎo)軌是保證機(jī)床高精密，高效率加工的部件，對(duì)于機(jī)床導(dǎo)軌的選用是非常重要的，要保證導(dǎo)軌的精度和低磨損，這樣就要對(duì)導(dǎo)軌進(jìn)行相應(yīng)的熱處理，導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)是一個(gè)非常有難度的技術(shù)，既要保證導(dǎo)軌能承受載荷，還要降低摩擦力，但同時(shí)不能過大的潤(rùn)滑，機(jī)床在使用時(shí)候要保護(hù)好導(dǎo)軌，在破損后要能進(jìn)行修復(fù)，這樣就要對(duì)導(dǎo)軌有一定的修護(hù)方法。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)軌的選用；導(dǎo)軌熱處理；導(dǎo)軌的修護(hù)

1 導(dǎo)軌的選用

機(jī)床導(dǎo)軌的作用就是機(jī)床上小托板導(dǎo)向的作用和相應(yīng)的承載作用，在機(jī)床上導(dǎo)軌可以分為動(dòng)導(dǎo)軌和支撐導(dǎo)軌，動(dòng)導(dǎo)軌是指工作臺(tái)的導(dǎo)軌，支撐導(dǎo)軌是指機(jī)床床身上的導(dǎo)軌，它倆是配合的。

導(dǎo)軌的質(zhì)量是直接影響機(jī)床精度和剛度的，所以在機(jī)床導(dǎo)軌的選用上，要使導(dǎo)軌的精度高一些，導(dǎo)軌的分類有很多，例如滑動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌等，滑動(dòng)導(dǎo)軌的應(yīng)用是最久遠(yuǎn)的，它是最初的導(dǎo)軌，它的應(yīng)用最多的是在普通機(jī)床上，它的材料選取鑄鐵件即可。

滾動(dòng)導(dǎo)軌與滑動(dòng)導(dǎo)軌相比，就是摩擦力小，它在對(duì)元件定位上精度高，容易操作，可以實(shí)現(xiàn)小距離移動(dòng)，對(duì)精度的保持也好，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是通過專業(yè)的制造商生產(chǎn)。

靜壓導(dǎo)軌是在前兩種導(dǎo)軌基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出的，它的好處是導(dǎo)軌不受速度和負(fù)載的要求，剛度好，同時(shí)是有油進(jìn)行潤(rùn)滑，靜壓導(dǎo)軌的工作原理就是在兩個(gè)導(dǎo)軌接觸面之間加入壓力油，使上導(dǎo)軌的元件懸浮，這樣就減少接觸摩擦力，在工作時(shí)候油的壓力隨著外部載荷的變化而變化，不斷使上導(dǎo)軌件保持平衡，使其導(dǎo)軌有相應(yīng)的精度，保證加工質(zhì)量。

單邊式靜壓導(dǎo)軌它是保證導(dǎo)軌在垂直方向上的負(fù)載荷，對(duì)于水平方向上的載荷沒有承受能力，只是在水平方向上防止移動(dòng)，而防止水平方向上的移動(dòng)，是通過V型限位結(jié)構(gòu)，防止上導(dǎo)軌進(jìn)行移動(dòng)，V型邊的注油是起到潤(rùn)滑的作用，另一邊的注油是起到一定的支撐作用，通過運(yùn)動(dòng)時(shí)候油的補(bǔ)償，達(dá)到整體的平衡，見圖1。

對(duì)稱式靜壓導(dǎo)軌是可以承擔(dān)雙方向垂直方的的載荷但還是不能承受水平方向上的，這種導(dǎo)軌在垂直方向上可以承受從下方向而來的載荷，示意圖如圖2。

封閉式靜壓導(dǎo)軌可以承受側(cè)面載荷，這種導(dǎo)軌比對(duì)稱式導(dǎo)軌增加了側(cè)面油孔，起到了側(cè)面承力的作用。如圖3。

式中：F-每個(gè)支座所受的外載荷；W-每個(gè)支座承受的動(dòng)載荷；P-油腔內(nèi)的壓強(qiáng)；A-支座面積；CA-有效承載面積系數(shù)；L、B-支座的長(zhǎng)度和寬度；l、b-油腔的長(zhǎng)度和寬度。

2 導(dǎo)軌熱處理

在對(duì)導(dǎo)軌加工后要對(duì)表面進(jìn)行相應(yīng)的熱處理，保證導(dǎo)軌表面具有一定的強(qiáng)度，同時(shí)還要使導(dǎo)軌有一定的耐磨性，導(dǎo)軌表面淬硬處理。

導(dǎo)軌火焰表面淬火，這種方法最簡(jiǎn)單，通過乙炔火焰進(jìn)行導(dǎo)軌表面加熱，這種方法最簡(jiǎn)單，但不便控制溫度。

導(dǎo)軌點(diǎn)接觸表面淬火，這種方法和導(dǎo)軌火焰表面淬火相似，只是通過電加熱進(jìn)行表面加熱，這種方法可以控制導(dǎo)軌表面的溫度。

在對(duì)導(dǎo)軌表面熱處理時(shí)候，要防止對(duì)導(dǎo)軌的破壞和在加熱過程中導(dǎo)軌變形，因?yàn)閷?dǎo)軌的精度是取決于導(dǎo)軌熱處理之后的硬度和表面內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力，所以在熱處理過程中盡量使導(dǎo)軌的表面夠硬，但同時(shí)也不能脆性大。

3 導(dǎo)軌的修護(hù)

對(duì)于導(dǎo)軌在使用中的修護(hù)方法有很多：

刮研修復(fù)法，這種方法是通過標(biāo)準(zhǔn)檢件與導(dǎo)軌配合，將不滿足導(dǎo)軌精度的位置進(jìn)行修復(fù)，通過將導(dǎo)軌表面配研和刮削之后，使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，這種方法修復(fù)之后，導(dǎo)軌外觀精度高，表面美觀。

配磨修復(fù)法，通過床身的導(dǎo)軌或者工作臺(tái)的導(dǎo)軌，配磨削的方法使其導(dǎo)軌達(dá)到設(shè)計(jì)要求，這種方法效率高，不需要人力去研磨。

粘接修復(fù)法，這種修方法是對(duì)已經(jīng)破損導(dǎo)軌的修法，是將導(dǎo)軌表面的凹坑、缺陷進(jìn)行粘接，使其位置達(dá)到導(dǎo)軌其他位置的要求，在粘接之后需要用其他方法在進(jìn)行研磨，最后達(dá)到導(dǎo)軌的精度。

4 結(jié)束語

機(jī)床導(dǎo)軌設(shè)計(jì)上需要設(shè)計(jì)者精心通過導(dǎo)軌自身的特點(diǎn)和應(yīng)用方向，選擇不同種類的導(dǎo)軌，再進(jìn)行不同的熱處理，但是對(duì)于導(dǎo)軌生產(chǎn)后，要使導(dǎo)軌盡可能的使用期限長(zhǎng)，這種保養(yǎng)方法才是最寶貴的，只有保證機(jī)床導(dǎo)軌在使用過程中的方法，不對(duì)導(dǎo)軌表面進(jìn)行碰撞，在導(dǎo)軌使用中定期保養(yǎng)，定期檢修，保證導(dǎo)軌的精度，才會(huì)保證加工精度。

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