導(dǎo)軌(guiderail):金屬或其它材料制成的槽或脊,可承受、固定、引導(dǎo)移動裝置或設(shè)備并減少其摩擦的一種裝置。導(dǎo)軌表面上的縱向槽或脊,用于導(dǎo)引、固定機器部件、設(shè)備、儀器等。導(dǎo)軌又稱滑軌、線性導(dǎo)軌、線性滑軌,用于直線往復(fù)運動場合,擁有比直線軸承更高的額定負(fù)載,同時可以承擔(dān)一定的扭矩,可在高負(fù)載的情況下實現(xiàn)高精度的直線運動。
(1)采用密封端蓋和密封底片,以防止塵埃、雜物進入滑塊內(nèi)部。為提高防塵能力,在各直線運動系統(tǒng)中具備有高耐磨損性的特殊合成橡膠制造的密封墊片和清潔環(huán)等配件。
(2)用防護罩。在此推薦兩種直線導(dǎo)軌防護罩:折疊式防護罩和伸縮板式防護罩。折疊式防護罩俗稱“皮老虎”。伸縮率大,防塵效果好,使用十分廣泛。一般用耐油、耐濕、耐寒的氯丁橡膠或人造革、塑料制成。對于特殊用途如耐酸、耐堿時采用特殊材料制造。伸縮板式防護罩由鋼板制成,表面經(jīng)氧化處理,由若干節(jié)組成,兩節(jié)間留有一定間隙,保證伸縮自如,結(jié)構(gòu)緊湊,防塵效果較好,但成本較高。
直線導(dǎo)軌防護罩導(dǎo)軌的潤滑也是一種防護,導(dǎo)軌潤滑的目的有以下幾點:
(1)使導(dǎo)軌盡量接近液體摩擦狀態(tài)下工作,以減小摩擦阻力,降低驅(qū)動功率,提高效率。
(2)減少導(dǎo)軌磨損,防止導(dǎo)軌腐蝕。流動的潤滑油還起到?jīng)_洗作用。
(3)避免低速重載下發(fā)生爬行現(xiàn)象,并減少振動。
(4)降低高速時摩擦熱,減少熱變形。
導(dǎo)軌種類
導(dǎo)軌通常采用機械加工方式或冷拔加工方式制成,其抗托強度一般應(yīng)在370~520MPa。按其橫向截面形狀分主要有:T形導(dǎo)軌、L(或三角)形導(dǎo)軌、U形導(dǎo)軌、O形導(dǎo)軌、空心導(dǎo)軌等。常見導(dǎo)軌截面形狀如圖所示。
導(dǎo)軌按運動軌跡可分為直線運動導(dǎo)軌和圓運動導(dǎo)軌;按工作性質(zhì)可分為主運動導(dǎo)軌、進給運動導(dǎo)軌和調(diào)整導(dǎo)軌;按接觸面的摩擦性質(zhì)可分為滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌3種。
1、滑動導(dǎo)軌
滑動導(dǎo)軌具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、剛度好、抗振性高等優(yōu)點。傳統(tǒng)的鑄鐵—鑄鐵、鑄鐵一淬火鋼導(dǎo)軌,存在的缺點是靜摩擦系數(shù)大,而且動摩擦系數(shù)隨速度變化而變化,摩擦損失大,低速(1—60mm/min)時易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象,從而降低了運動部件的定位精度,故除經(jīng)濟型數(shù)控機床外,在其他數(shù)控機床上已不采用。目前,數(shù)控機床多數(shù)使用貼塑導(dǎo)軌,即在動導(dǎo)軌的摩擦表面上貼上一層由塑料等其他化學(xué)材料組成的塑料薄膜軟帶。
導(dǎo)軌塑料常用聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶和環(huán)氧耐磨導(dǎo)軌涂層兩類。貼塑滑動導(dǎo)軌的特點是摩擦特性好、耐磨性好、運動平穩(wěn)、減振性好、工藝性好。
2、滾動導(dǎo)軌
滾動導(dǎo)軌,是在導(dǎo)軌面之間放置滾珠、滾柱、滾針等滾動體,使導(dǎo)軌面之間的滑動摩擦變成為滾動摩擦。滾動導(dǎo)軌與滑動導(dǎo)軌相比,其優(yōu)點是:①靈敏度高,且其動摩擦與靜摩擦系數(shù)相差甚微,因而運動平穩(wěn),低速移動時,不易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象;(②定位精度高,重復(fù)定位精度可達0.2um;⑧摩擦阻力小,移動輕便,磨損小,精度保持性好,壽命長。但滾動導(dǎo)軌的抗振性較差,對防護要求較高。
滾動導(dǎo)軌特別適用于機床的工作部件要求移動均勻、運動靈敏及定位精度高的場合。這是滾動導(dǎo)軌在數(shù)控機床上得到廣泛應(yīng)用的原因。
3、靜壓導(dǎo)軌
靜壓導(dǎo)軌可分為液體靜壓導(dǎo)軌和氣體靜壓導(dǎo)軌。
液體靜壓導(dǎo)軌的兩導(dǎo)軌工作面之問開有油腔,通入具有一定壓力的潤滑油后,可形成靜壓油膜,使導(dǎo)軌工作表面處于純液體摩擦,不產(chǎn)生磨損,精度保持性好;同時,摩擦系數(shù)也極低,使驅(qū)動功率大大降低;低速無爬行,承載能力大,剛度好;此外,油液有吸振作用,抗振性好。其缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,要有供油系統(tǒng),油的清潔度要求高。靜壓導(dǎo)軌在機床上得到日益廣泛的應(yīng)用。數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床液體靜壓導(dǎo)軌可分為開式和閉式兩大類。
空氣靜壓導(dǎo)軌在兩導(dǎo)軌工作面之間通入具有一定壓力的氣體后,可形成靜壓氣膜,使數(shù)控沖床兩導(dǎo)軌面形成均勻分離,以得到高精度的運動;同時,摩擦系數(shù)小,不易引起發(fā)熱變形,但會隨空氣壓力波動而使空氣膜發(fā)生變化,且承載能力小,常用于負(fù)載不大的場合。此外,必須注意導(dǎo)軌面的防塵,因為塵埃落入空氣導(dǎo)軌面內(nèi)會引起導(dǎo)軌而的損傷。