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數(shù)控磨床底座與導(dǎo)軌

時間：2019-09-16 訪問量：3574

底座與導(dǎo)軌
1 Y軸底座設(shè)計
1.1 Y軸底座結(jié)構(gòu)的基本要求
底座是整個Y軸的基礎(chǔ)支承件,一般都是用來放置導(dǎo)軌等重要部件。為了滿足數(shù)控機(jī)床高速度、高生產(chǎn)率、高可靠性、高精度和高自動化的要求，同時與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床要有更高的靜、動剛度，以及好的抗振性。底座主要在五個方面提出了要求。

1.很高的精度和精度持久性在底座上有不少安裝部件的加工面和活動部件的導(dǎo)軌面,這些面自身的精度以及相互位置精度要求都非常高,并且要能長時間保持.此外,機(jī)床在切削加工時,全部動、靜載荷最終往往都傳到底座上，是以，底座上的受力非常復(fù)雜。為此，為確保零部件之間的相互位置或者相對運(yùn)動精度，除了滿足幾何尺寸位置精度以外，還要滿足靜、動剛度、抗振性、熱穩(wěn)定性等等方面的技術(shù)要求。
2.應(yīng)具備足夠的靜、動剛度靜剛度包含：底座的自身結(jié)構(gòu)剛度、局部剛度以及接觸剛度，都是要采取相應(yīng)的措施，最終達(dá)到有較高的剛度—質(zhì)量比。
3.動剛度直接反映底座的運(yùn)動特性，為了確保底座在交變載荷作用下?lián)碛休^高的抵御變形的能力和抵擋受迫振動和自激振動的能力，同時可以通過適當(dāng)增加阻尼，提高固有頻率等等措施減少共振和因薄臂振動而產(chǎn)身的噪聲。
4.較好的熱穩(wěn)定性對機(jī)床來講，高精度數(shù)控機(jī)床的熱穩(wěn)定性已成為一個突出的問題，一定要在設(shè)計上要使整機(jī)的熱變形減小，或者使熱變形對于加工精度的影響減小。
5.高的強(qiáng)度和耐磨性每每底座在抵御外負(fù)載荷而沒有超過允許的變形情況下，都是擁有足夠的強(qiáng)度?？墒?，關(guān)于外負(fù)載荷比較大而且變形要求不大的部位，仍然要注意其強(qiáng)度的情況。至于底座與活動部件相觸的部位，即導(dǎo)軌處，要求有優(yōu)秀的耐磨性。

2 導(dǎo)軌設(shè)計
2.1對導(dǎo)軌的要求
對導(dǎo)軌的要求,納起來有下列幾點(diǎn):

1.要有一定的導(dǎo)向精度 2.要有良好的耐磨性

3.要有足夠的剛度 4.要減少熱變形影響

5.要使運(yùn)動輕便平穩(wěn) 6.要有一定的工藝性

2.2 滑動導(dǎo)軌
導(dǎo)軌按照接觸面的摩擦情況而言.可分為:滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌等三大類型。該次設(shè)計的數(shù)控磨床Y軸采用滑動導(dǎo)軌。

滑動導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡單制造方便，承載面積大，接觸剛度好，抗振性能好等一系列優(yōu)點(diǎn)。滑動導(dǎo)軌通常用于定位精度不高的開環(huán)系統(tǒng)中，因?yàn)楸敬卧O(shè)計的伺服系統(tǒng)是閉環(huán)系統(tǒng)，所以有了反饋系統(tǒng)，導(dǎo)軌的定位精度，因?yàn)檎`差進(jìn)行補(bǔ)償從而不受影響，所以采用滑動導(dǎo)軌。

2.3 貼塑滑動導(dǎo)軌
滑動導(dǎo)軌擁有結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，接觸剛度大的好處。但是傳統(tǒng)的滑動導(dǎo)軌摩擦阻力大，磨損快，動態(tài)摩擦系數(shù)差別大，低速時會發(fā)生爬行現(xiàn)象。所此，使用新型塑料滑動導(dǎo)軌。
本次設(shè)計采用的塑料導(dǎo)軌是聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶。
1. 聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶的特點(diǎn) 摩擦性好:鑄鐵淬火導(dǎo)軌副的靜摩擦系數(shù)與動摩擦系數(shù)相差較大,幾乎是相差一倍.但是金屬聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶的靜與動摩擦系數(shù)一般不變。所以這種良好的摩擦性能可以減少低速爬行，從而使得運(yùn)動平穩(wěn)并且得到較高的定位精度。
耐磨性好：摩擦系數(shù)低外，聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶材質(zhì)中擁有有青二硫化鉬和石墨，因此，本身即擁有潤滑作用，對于潤滑油的供油量要求低，所以使用間歇式供油即可。另外，塑料質(zhì)地較軟，即使是嵌入金屬碎屑、灰塵等，也不會損傷金屬導(dǎo)軌面以及軟帶本身，同時可以延長導(dǎo)軌副的使用壽命。
減振性好：塑料的阻尼性較高，其減振消聲的機(jī)能對提高磨擦副的相對運(yùn)
動速度有較高的意義。
工藝性好：可降低對粘貼塑料的金屬導(dǎo)軌基體的硬度和表面質(zhì)量要求，而且
由于塑料容易加工，從而使得導(dǎo)軌副接觸面獲得優(yōu)良的表面質(zhì)量。
同時，還有化學(xué)穩(wěn)定性高，維修方便，經(jīng)濟(jì)性好等好處。

2. 導(dǎo)軌軟帶使用工藝最初將導(dǎo)軌粘貼表面加工到表面粗糙度Ra3.2～1.6，有時為了達(dá)到定位作用，導(dǎo)軌粘貼面要加工成0.5mm到1mm深的凹槽.使用汽油和金屬清洗或者丙酮清洗導(dǎo)軌粘貼面,然后用膠粘劑粘合導(dǎo)軌軟帶,加壓初固化1～2h后再合攏到配對的固定導(dǎo)軌上施加一定的壓力,并在室溫固化 24 h,取下去除余膠,即可開油槽以及進(jìn)行精加工,因?yàn)檫@類導(dǎo)軌使用了粘貼方法,一般稱為“貼塑導(dǎo)軌”。
2.4 導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)
Y方向使用V形導(dǎo)軌，這種導(dǎo)軌導(dǎo)向精度較高，導(dǎo)軌磨損后可以靠自重下沉自動補(bǔ)償。同時下導(dǎo)軌采用凹型的，也能便于存油，頂角采用90 o 。
2.5 導(dǎo)軌設(shè)計
該磨床作用在活動件上的推力與運(yùn)動件的軸線平行。為了運(yùn)動件不會被卡死，而且為了保證運(yùn)動靈活，V形導(dǎo)軌需h/L<1. 其中h是推力F到軸線的距離而L是導(dǎo)軌的寬度。這次設(shè)計中， V 形導(dǎo)軌，h=115mm，L=440mm，h/L=0.26＜1，所以滿足要求。
2.6導(dǎo)軌的材料
塑料導(dǎo)軌用在導(dǎo)軌副的動導(dǎo)軌上,與其相配的導(dǎo)軌選用鑄鐵,組成鑄鐵－塑料導(dǎo)軌副.鑄鐵使用耐磨鑄鐵,牌號是HT3054,表面的淬火硬度是HRC45～55,淬火層深度經(jīng)摩削后要保留1.0～1.5mm.