數控機床導軌的種類和特性

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機床制造者最關心的莫過于機床的精度，剛性和使用壽命，對導軌系統的關注甚少。但導軌為機床功能的實現奠定了可靠的基礎。各種類型的機床工作部件，都是利用控制軸在指定的導軌上運動，機床設計者根據機床的類型和用途選用各種不同形式的導軌系統，用得較為廣泛的有下列三種：即平面導軌、直線滾動導軌和循環滾柱與平面導軌的組合所構成的滾動體導軌。

一、導軌的功能

?盡管導軌系統的形式是多種多樣的，但工作性質都是相同的，機床工作部件在指定導軌系統上移動，尤如火車沿著鐵軌在指定的方向上行駛。主要體現如下三種基本功能：

1、為承載體的運動導向；

2、為承載體提供光滑的運動表面；

3、把機床的切削所產生的力傳到地基或床身上，減少產生的沖擊對被動加工零件的影響。沿導軌系統的運動，大多數為直線運動，也有少數為弧線運動。直線導軌的很多技術可以直接應用弧形導軌。

二、導軌的分類

機床制造廠都在盡最大的努力，確保導軌安裝的精確性。導軌被加工前，導軌和工作部件都已經過時效處理，以消除內應力。為了保證導軌的精度和延長使用壽命，刮研是一種常用的工藝方法。

1、直線導軌

新的導軌系統使機床可獲得快速進給速度，在主軸轉速相同的情況下，快速進給是直線導軌的特點。直線導軌與平面導軌一樣，有兩個基本元件；一個作為導向的為固定元件，另一個是移動元件。為了保證機床的精度，床身或立柱少量的刮研是必不可少的，一般情況下，安裝比較簡單。

直線導軌的移動元件和固定元件之間不用中間介質，而用滾動鋼球。因為滾動鋼球適應于高速運動、摩擦系數小、靈敏度高，滿足運動部件的工作要求，如機床的刀架，拖板等。

工作時間過長，鋼球開始磨損，作用在鋼球上的預加負載開始減弱，導致機床工作部件運動精度的降低。如果要保持初始精度，必須更換導軌支架，甚至更換導軌。鈦浩機械是以回轉頂尖、絲杠、機床主軸、軸加工、高精刀柄、刀桿、彈性夾頭、非標件加工、機床接桿為公司的主打產品！如果導軌系統已有預加負載作用。系統精度已喪失，唯一的方法是更換滾動元件。

2、直線滾柱導軌

直線滾柱導軌系統是平面導軌與直線滾柱導軌的組合，用滾柱安裝在平行導軌上，用滾柱代鋼球承載機床的運動部件。優點是接觸面積大、承載負荷大、靈敏度高。從床身尾部看，支架與滾柱置于平面導軌的頂面和側面，為了獲得高精度，在機床工作部件和支架內面之間，設置一塊楔板，使預加負載作用于支架的側面。楔板的工作原理與斜鐵相似，工作部件的重量作用于支架的頂面。由于作用在導軌系統上的預加負荷是可調的，為此楔板的損失得到補償，這一特點被廣泛用于中型或大型機床上，因為它對CNC指令反應靈敏，承受負荷大，直線滾柱導軌系統比傳統的平面導機能經受高速運轉，改善機床的性能。

3、鑲鋼導軌

機床上最常用的導軌形式是鑲鋼導軌，它的使用已有很長的歷史。鑲鋼導軌是導軌系統的固定元件，其截面為矩形。它可水平裝在機床的床身上，也可以與床身鑄成一體，分別被稱為鑲鋼式或整體式。鑲鋼式導軌是由鋼制成的，經淬硬和磨削。硬度在洛氏硬度60度以上、把鑲鋼導軌用螺釘或粘結劑（環氧樹脂）貼在機床床身或經刮研的立柱配合表面上，確保導軌獲得最佳的平面度。這種形式，維修更換方便、簡單，很受維修工人的歡迎。

4、滑動導軌

傳統導軌的發展，首先表現在滑動元件和導軌形式上，滑動導軌的特點是導軌和滑動件之間使用了介質，形式的不同在于選擇不同的介質。

液壓被廣泛用于許多導軌系統。靜壓導軌是其中的一種，液壓油在壓力作用下，進入滑動元件的溝槽，在導軌和滑動元件之間形成油膜，把導軌和移動元件隔開，這樣大大減少移動元件的摩擦力。靜壓導軌對大負荷是極其有效的，對偏心負荷有補償作用。鈦浩機械是以回轉頂尖、絲杠、機床主軸、軸加工、高精刀柄、刀桿、彈性夾頭、非標件加工、機床接桿為公司的主打產品！例如：一個大型的砂型箱在加工時，正好走到機床行程的末端，負載導軌能夠增大油壓，使導軌準確地保持著水平負載的狀態。有的臥式鏜銑床使用這種技術補償深孔加工時主軸轉速的下降。

利用油作為介質的另一種導軌形式是動壓導軌，動壓導軌與靜壓導軌的不同點是：油不是在壓力下起作用的，它利用油的粘度來避免移動元件和導軌之間的直接接觸，優點是節省液壓油泵。

空氣也可以用于移動元件和導軌之間的介質，它也有兩種形式，氣動靜壓導軌和氣動動壓導軌，工作原理與液壓導軌相同。

5、其它形式的導軌

機床上常用的另一種導軌形式是燕尾槽導軌，一般用于機床運動部件的定位。例如：車削中心的尾架，導軌系統可以使尾架在上面移動或者移到要求的位置去支承被加工零件，然后迅速夾緊。機床很多附件，如定位工作臺、回轉工作臺或旋轉軸等，也采用燕尾槽導軌作為定位元件。然后夾緊在要求的位置上。如果機床往復行程較長，則采用V型導軟，如平面磨床和刨床等。優點是V型導軌系統導向性好，能承受重力切削。有的采用V型導軌和平面導軌相結合的形式，V型導軌作為導向，平面導軌作為支承體。

為了保證導軌系統的壽命。維修是很關鍵的。導軌是機床的精密部件之一，不可能100%有防塵保護，灰塵污染大。因此、用戶要定期檢查、維護。直線導軌和直線滾柱導柱要求定期潤滑，很多直線導軌系統的鋼球和滾柱部分都安裝有油脂接頭與支架相連接。無論采用什么形式的導軌系統，保持滾動元件的良好潤滑，能減少導軌系統的磨損，延長機床精度的保持時間。

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