精密數(shù)控車床直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的安裝與維護(hù)

陳輝

摘要：介紹了直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的安裝與維護(hù)

關(guān)鍵詞：基準(zhǔn)側(cè)導(dǎo)軌;從動(dòng)側(cè)軌道;線軌滑塊

一、直線線軌的介紹，在機(jī)床的應(yīng)用及與硬軌的比較

直線滾動(dòng)導(dǎo)軌是近些年數(shù)控機(jī)床制造行業(yè)廣泛應(yīng)用的一種功能部件，其特點(diǎn)為1. 容許載荷大，且在所有方向上都具有高剛性;2.定位精度高，容易獲得較高的行走精度并能長(zhǎng)期維持高精度;3能無(wú)間隙輕快的運(yùn)動(dòng);4.具有出色的高速性;5.安裝方便，維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)便可用于各種各樣的環(huán)境;由于具有以上特性，使其在精密數(shù)控機(jī)床上采用，達(dá)到了維護(hù)保養(yǎng)、更換簡(jiǎn)便、設(shè)備的生產(chǎn)效率增高、節(jié)能效果大、總成本低及機(jī)械設(shè)計(jì)高效化、高精度化。

在數(shù)控系統(tǒng)高速發(fā)展的今天，數(shù)控機(jī)床性能也隨之提高，其加工精度、快移速度也都相應(yīng)提高，為適應(yīng)變化，原有的鑄鐵導(dǎo)軌直線度、平行度要提高，導(dǎo)致加工難度加大，鑄鐵導(dǎo)軌與機(jī)床基座多為一體式結(jié)構(gòu)，整體加工廢品率提升，為提高機(jī)床制造效率，鑄鐵導(dǎo)軌正被直線導(dǎo)軌取代，同時(shí)直線導(dǎo)軌的滾動(dòng)摩擦阻力可減小至滑動(dòng)導(dǎo)軌摩擦阻力的1/20～1/40，尤其潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易潤(rùn)滑，且效果優(yōu)良，摩擦接觸面的磨耗最低，因此可以長(zhǎng)時(shí)間維持行走精度。直線導(dǎo)軌的安裝只需在銑削加工的安裝面上，以一定的步驟組裝，即能重現(xiàn)直線導(dǎo)軌的加工精度，可降低傳統(tǒng)磨削、鏟花加工的時(shí)間與成本。并且其可互換特性，可以將滑塊任意配裝在同型號(hào)的導(dǎo)軌上，同時(shí)又保持相同的流暢度和精密度，安裝、維修保養(yǎng)都簡(jiǎn)便。

這里主要介紹直線導(dǎo)軌在數(shù)控車床上的使用事項(xiàng)，在車床上通常是兩根一組使用，每根導(dǎo)軌上使用兩塊滑塊，導(dǎo)軌固定于機(jī)床安裝面上，滑塊用來(lái)固定和承載移動(dòng)工作臺(tái);兩根導(dǎo)軌中一根為基準(zhǔn)導(dǎo)軌，另一根為從動(dòng)導(dǎo)軌，在同一平面上安裝的所有導(dǎo)軌標(biāo)有相同的制造編號(hào)。在這些導(dǎo)軌中，通常基準(zhǔn)導(dǎo)軌編號(hào)后會(huì)有廠家的特殊標(biāo)記來(lái)加以區(qū)別。在基準(zhǔn)導(dǎo)軌上的滑塊設(shè)置有按規(guī)定精度要求加工的基準(zhǔn)面，其可作為工作臺(tái)的定位基準(zhǔn)。

直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的使用場(chǎng)合很多，雙軸常見(jiàn)的有水平使用、橫向或縱向傾斜使用，也有垂直使用和掛壁使用的。對(duì)于高速、精密、重載的數(shù)控車床通常采用水平或傾斜45°角的安裝方式。這里選擇機(jī)械中有振動(dòng)沖擊作用且要求高剛性和高精度的安裝為例（見(jiàn)圖1）。

二、安裝面的要求，安裝的注意事項(xiàng)及步驟

1.工作臺(tái)安裝面要求

直線導(dǎo)軌通常模仿工作臺(tái)安裝面的精度，但是，當(dāng)在1根導(dǎo)軌上設(shè)有2個(gè)以上的滑塊時(shí)，由于工作臺(tái)行程短于安裝面長(zhǎng)度，以及安裝誤差的平均化效果，使工作臺(tái)的精度往往高于安裝面精度，大約平均縮小1/3。由于直線滾動(dòng)導(dǎo)軌具有上述優(yōu)點(diǎn)，導(dǎo)軌安裝面的加工實(shí)現(xiàn)了以銑削代替磨削的工藝步驟。具有安裝優(yōu)勢(shì)不等于可以隨意加工安裝面;由于表面粗糙度是由表面波紋度和幾何形狀誤差形成的，表面波紋度的形成是由于加工過(guò)程中隨機(jī)因素引起的，這些因素在加工過(guò)程中的隨機(jī)性決定了加工面的隨機(jī)性。因此導(dǎo)軌安裝面和導(dǎo)軌依靠面的加工一定要按圖紙要求，安裝面和臺(tái)肩面的夾角須刨出退刀槽或R圓角。

2.安裝步驟

首先，在安裝前務(wù)用油石必清除所要安裝機(jī)械安裝面上的毛刺、打擊傷痕及污物。通常直線導(dǎo)軌上都涂有一層防銹油，安裝前請(qǐng)用洗凈油將其擦拭干凈后再安裝，防銹油除去后的基準(zhǔn)面容易生銹，推薦涂抹上薄薄一層低粘度機(jī)油，可起到防銹作用。按照廠家說(shuō)明標(biāo)識(shí)分清楚基準(zhǔn)側(cè)和從動(dòng)側(cè)。

基準(zhǔn)側(cè)導(dǎo)軌安裝：（見(jiàn)圖2）

1）將直線導(dǎo)軌輕輕地放置于安裝面上，安裝面的橫向基準(zhǔn)面要與直線導(dǎo)軌的基準(zhǔn)面對(duì)上，不完全鎖緊裝配螺栓使直線導(dǎo)軌與安裝面輕輕的緊靠。注：請(qǐng)使用干凈的裝配螺栓來(lái)固定直線導(dǎo)軌，同時(shí)，在將裝配螺栓插入直線導(dǎo)軌的安裝孔時(shí)，要事先確認(rèn)螺栓孔是否吻合，如果孔不吻合而強(qiáng)行擰入螺栓，則會(huì)降低精度。

2）這時(shí)請(qǐng)橫向用力使導(dǎo)軌緊貼安裝面的臺(tái)肩，按順序?qū)⒅本€導(dǎo)軌的側(cè)壓板螺絲擰緊，使軌道與橫向安裝面緊靠，將千分表固定在軌道滑塊上，在平行于軌道方向放置一個(gè)基準(zhǔn)平尺，移動(dòng)滑塊，相對(duì)于軌道找正平尺兩端，兩端相差≤0.001mm，然后再移動(dòng)滑塊檢查軌道全長(zhǎng)上與基準(zhǔn)平尺的平行度，THK線軌H級(jí)和上銀線軌要求找正全長(zhǎng)上平行度誤差≤0.005，THK線軌P級(jí)以上的要求找正全長(zhǎng)上誤差≤0.002。

3）將基準(zhǔn)平尺立起，用上述方法找平軌道上平面平行度≤0.005。

4）使用力矩扳手，將裝配螺栓按規(guī)定的扭矩?cái)Q緊，擰緊順序?yàn)椋瑥闹醒胛恢瞄_(kāi)始向軸端部按順序擰緊，這樣可獲得穩(wěn)定的精度。壓塊螺釘或頂絲與導(dǎo)軌螺釘一一對(duì)應(yīng)壓緊，依次循環(huán)三次即安裝完畢。

（參看直線導(dǎo)軌螺釘鎖緊扭矩表）

從動(dòng)側(cè)軌道安裝：（見(jiàn)圖3、4）

將基準(zhǔn)側(cè)的2個(gè)線軌滑塊固定在橋板上，而將從動(dòng)側(cè)的直線導(dǎo)軌和線軌滑塊（1個(gè)）分別暫時(shí)固定在安裝面和橋板上，擰緊側(cè)壓板螺絲，使從動(dòng)側(cè)直線導(dǎo)軌與橫向安裝面緊靠，將千分表的支座固定于橋板上，千分表的測(cè)定端子與從動(dòng)側(cè)的線軌滑塊側(cè)面相接觸，從一端開(kāi)始移動(dòng)橋板，一邊調(diào)整從動(dòng)側(cè)直線導(dǎo)軌的平行度≤0.005（THK線軌P級(jí)及以上要求平行度≤0.003），一邊按順序使用力矩扳手，從中間位置向兩軸端，全鎖緊從動(dòng)側(cè)直線導(dǎo)軌的裝配螺栓。（參看直線導(dǎo)軌螺釘鎖緊扭矩表）

線軌滑塊的安裝：（見(jiàn)圖5）

1）將床鞍或中滑板輕輕放置在線軌滑塊上，不完全鎖緊安裝螺栓。

2）通過(guò)側(cè)壓板螺絲將線軌滑塊的基準(zhǔn)面與床鞍或中滑板側(cè)面基準(zhǔn)面接觸，使工件定位。

3）使用力矩扳手，全鎖緊基準(zhǔn)測(cè)和從動(dòng)側(cè)的裝配螺栓，完成安裝。

（裝配螺栓的擰緊順序應(yīng)按對(duì)角線順序進(jìn)行，則可使工件均勻的固定）

將專用防塵蓋一點(diǎn)一點(diǎn)地輕敲入導(dǎo)軌裝配螺栓孔，直到與直線導(dǎo)軌的上面為同一平面為止。

附圖：高剛性、高精度安裝例。

附圖：安裝步驟圖。

附表：直線導(dǎo)軌螺釘鎖緊扭矩表（機(jī)床基座多為鑄鐵，此處以鑄鐵為例）。

三、日常維護(hù)注意事項(xiàng)

直線滾動(dòng)導(dǎo)軌在機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用廣泛，工況也復(fù)雜，冷卻液、冷卻油、金屬碎屑、粉塵、振動(dòng)都會(huì)對(duì)其精度、壽命產(chǎn)生影響，因此做好直線導(dǎo)軌的日常維護(hù)工作至關(guān)重要。日常維護(hù)包括以下幾個(gè)方面。

1）首先是直線導(dǎo)軌的自身潤(rùn)滑問(wèn)題，通常在擦拭防銹油后會(huì)在線軌滑塊里封入潤(rùn)滑脂或潤(rùn)滑油，填充潤(rùn)滑劑后，先來(lái)回推動(dòng)滑塊至少3個(gè)滑塊長(zhǎng)度的行程，重復(fù)此動(dòng)作2此以上，并確認(rèn)導(dǎo)軌表面是否有油膜均勻涂布。在機(jī)器出廠使用后，建議每200km添加潤(rùn)滑劑一次。另外可以考慮使用自動(dòng)潤(rùn)滑泵間歇供油。

2）注意防止金屬碎屑、粉塵等異物的進(jìn)入，定期檢查線軌滑塊端部的防塵蓋，確保完好。否則，可能導(dǎo)致鋼球循環(huán)部件的破損，功能的損壞。盡量避免落屑拉、掛線軌面，避免有腐蝕性的冷卻液直接沖擊線軌。最好能設(shè)計(jì)防護(hù)將線軌保護(hù)起來(lái)。

3）請(qǐng)?jiān)?20°C～80°C溫度范圍內(nèi)使用。

【參考文獻(xiàn)】

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