任务二 数控机床导轨装调--刘贤文

任务二：数控机床导轨装调

学习目标

完成本学习任务后，你应当能够

1.叙述数控机床导轨的结构特点及种类；

2．叙述机床导轨精度和选用的要求；

3. 能制订直线导轨的安装工艺流程；

4．能进行导轨副的调整；

5．完成数控机床导轨装调。

建议学时 30学时

内容结构

学习任务描述

装配小组接到装配任务单，要对数控机床导轨进行安装调试。装配人员要主要自行分析机床导轨装配图及装配技术；能订制数控机床导轨装调工艺卡；选用要安装的导轨并进行测量，使用钳工装配工量具；检测用百分表、桥尺、水平仪器、检验棒、刮刀、光干涉仪等等对数机床导轨进行装调试的工作。

第一部分学习准备

引入问题

一、要对数控机床直线导轨进行安装调试，请你如何跟据直线导轨装配图纸分析其结构及工作原理？

图1：直线导轨安装示图

如上图所示；

直线导轨组成：主要由导轨体、滑块、滚柱、或滚珠、保持器、端盖等组成。

直线导轨技术要求：每根导轨全长1240mm ，预压力0.10C-0.12C ，和P 级精细级的精度（0.027）。 直线导轨工作原理：当滑块与导轨体相对移动时，滚动体在导轨和滑块之间的圆弧直槽内滚动，并通过端盖内的滚道，从工作负荷区到非工作负荷区，然后再滚动回工作荷区，不断循环，从而把导轨体和滑块之间的移动变成滚动体的滚动。

引入问题

二、导轨在数控机床中有什么作用？它有哪些基本类型？ （一）数控机床导轨的作用

机床导轨的功用是起导向及支承作用，它的精度、刚度及结构形式等对机床的加工精度和承载能力有直接影响。为了保证数控机床具有较高的加工精度和较大的承载能力，要求其导轨具有较高的导向精度、足够的刚度、良好的耐磨性、良好的低速运动平稳性，同时应尽量使导轨结构简单，便于制造、调整和维护。 （二）导轨基本类型

数控机床常用的导轨按其接触面间摩擦性质的不同可分为滑动导轨和滚动导轨。

1．滑动导轨

两导轨工作面的摩擦性质为滑动摩擦，在数控机床上常用的滑动导轨有液体静压导轨、气体静压导轨和贴塑导轨。

图2 导轨基类型

1）液体静压导轨：在两导轨工作面间通入具有一定压力的润滑油，形成静压油膜，使导轨工作面间处于纯液态摩擦状态，摩擦系数极低，多用于进给运动导轨。

2

）气体静压导轨：在两导轨工作面间通入具有恒定压力的气体，使两导轨面形成均匀分离，以得

到高精度的运动。这种导轨摩擦系数小，不易引起发热变形，但会随空气压力波动而使空气膜发生变化，且承载能力小，故常用于负荷不大的场合。

3）贴塑导轨：在动导轨的摩擦表面上贴上一层由塑料等其它化学材料组成的塑料薄膜软带，其优点是导轨面的摩擦系数低，且动静摩擦系数接近，不易产生爬行现象；塑料的阻尼性能好，具有吸收振动能力，可减小振动和噪声；耐磨性、化学稳定性、可加工性能好；工艺简单、成本低。

2、滚动导轨

滚动导轨的最大优点是摩擦系数很小，一般为0.0025～0.005，比贴塑料导轨还小很多，且动、静摩擦系数很接近，因而运动轻便灵活，在很低的运动速度下都不出现爬行，低速运动平稳性好，位移精度和定位精度高。滚动导轨的缺点是抗振性差，结构比较复杂，制造成本较高。

引入问题

三、导轨的功用是起导向及支承作用，它的精度对机床的加工精度和承载能力有直接影响

（一）导轨的有哪些精度要求？

1、导轨的几何精度

导轨的几何精度包括导轨本身的几何精度，即导轨在垂直平面和水平平面内的直线度，以及导轨与导轨之间或导轨与其他结合面之间的相对位置精度，即导轨之间的平行度和垂直度。

2、导轨的接触精度

为保证导轨副的接触精度和运动精度，导轨两配合面必须有良好的接触，可用涂色法检查。对于刮削的导轨，以导轨面25mm X 25mm内的接触点数作为精度指标，不同精度机床的精度指标以不低于表2-3-1所规定的数值为准。对于磨削的导轨，一般用接触面的大小作为精度标准。

表1 刮削滑动导轨表面的接触精度

3、滑动导轨的表面粗糙度

一般刮削导轨表面粗糙度Ra在1.6um以下，磨削导轨和精刨导轨表面粗糙度Ra应在0.8um以下，见表2-3-2.

表2 滑动导轨表面粗糙度 um

引入问题

四、直线滚动导轨的内部结构

1、滚动导轨形式

目前数控机床（加工中心）常用的滚动导轨为直线滚动导轨，这种导轨的外形和结构如图2—3—2所示。

图3 直线滚动导轨结构

如图所示 1—支承导轨，2—侧面密封垫, 3—滚珠， 4—保持架， 5—防尘密封垫，6—挡板， 7—保持器， 8—滑块， 9—润滑油嘴，轴承接触角为45度.

引入问题

五、数控机床直线导轨类型种多，都是标准件，对不同性能的机床采用导有所区别？在数控机床上导轨是如何选用？

1．滚动导轨承载能力的计算

滚动导轨的计算主要应对滚动体的承载能力进行计算，精密机床还要验算导轨的刚度，使其在机床精度允许的范围内。承载能力计算要求滚动体的最大载荷不得超过许用载荷。滚动体的最大载荷F。应根据实际受力情况计算。

在一个滚动体上的许用载荷可按以下公式计算：

对于滚柱导轨

对于滚珠导轨

式中：d一滚柱或滚珠直径（cm）

l一滚柱长度（cm）；

K一作用在滚动体单位横断面积上的假定许用应力（）见表3；

于一一导轨硬度的修正系数（见表5-7）。计算后如果滚动体的许用载荷F小于最大载荷Fmax时，应重新选d、l及z等参数，再进行验算，直到满足Fmax＜F的条件为止。

表3 滚动横断面积的假定应力K

表4 导轨硬度修正系统

2、常用导轨的分类及使用的特点

形式见表5