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數控磨床底座與導軌

時(shí)間:2019-09-16 訪(fǎng)問(wèn)量:1397
底座與導軌
1  Y軸底座設計 
1.1  Y軸底座結構的基本要求 
底座是整個(gè)Y軸的基礎支承件,一般都是用來(lái)放置導軌等重要部件。為了滿(mǎn)足數控機床高速度、高生產(chǎn)率、高可靠性、高精度和高自動(dòng)化的要求,同時(shí)與普通機床相比,數控機床要有更高的靜、動(dòng)剛度,以及好的抗振性。底座主要在五個(gè)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(dòng)部件的導軌面,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(cháng)時(shí)間保持.此外,機床在切削加工時(shí),全部動(dòng)、靜載荷最終往往都傳到底座上,是以,底座上的受力非常復雜。為此,為確保零部件之間的相互位置或者相對運動(dòng)精度,除了滿(mǎn)足幾何尺寸位置精度以外,還要滿(mǎn)足靜、動(dòng)剛度、抗振性、熱穩定性等等方面的技術(shù)要求。
2.應具備足夠的靜、動(dòng)剛度 靜剛度 包含:底座的自身結構剛度、局部剛度以及接觸剛度,都是要采取相應的措施,最終達到有較高的剛度—質(zhì)量比。
3.動(dòng)剛度直接反映底座的運動(dòng)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(dòng)和自激振動(dòng)的能力,同時(shí)可以通過(guò)適當增加阻尼,提高固有頻率等等措施減少共振和因薄臂振動(dòng)而產(chǎn)身的噪聲。
4.較好的熱穩定性 對機床來(lái)講,高精度數控機床的熱穩定性已成為一個(gè)突出的問(wèn)題,一定要在設計上要使整機的熱變形減小,或者使熱變形對于加工精度的影響減小。
5.高的強度和耐磨性 每每底座在抵御外負載荷而沒(méi)有超過(guò)允許的變形情況下,都是擁有足夠的強度??墒?,關(guān)于外負載荷比較大而且變形要求不大的部位,仍然要注意其強度的情況。至于底座與活動(dòng)部件相觸的部位,即導軌處,要求有優(yōu)秀的耐磨性。

2 導軌設計 
2.1對導軌的要求 
對導軌的要求,納起來(lái)有下列幾點(diǎn):

1.要有一定的導向精度            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.要使運動(dòng)輕便平穩              6.要有一定的工藝性

2.2  滑動(dòng)導軌 
導軌按照接觸面的摩擦情況而言.可分為:滑動(dòng)導軌、滾動(dòng)導軌、靜壓導軌等三大類(lèi)型。該次設計的數控磨床Y軸采用滑動(dòng)導軌。

滑動(dòng)導軌結構簡(jiǎn)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)?;瑒?dòng)導軌通常用于定位精度不高的開(kāi)環(huán)系統中,因為本次設計的伺服系統是閉環(huán)系統,所以有了反饋系統,導軌的定位精度,因為誤差進(jìn)行補償從而不受影響,所以采用滑動(dòng)導軌。

2.3 貼塑滑動(dòng)導軌 
滑動(dòng)導軌擁有結構簡(jiǎn)單,制造方便,接觸剛度大的好處。但是傳統的滑動(dòng)導軌摩擦阻力大,磨損快,動(dòng)態(tài)摩擦系數差別大,低速時(shí)會(huì )發(fā)生爬行現象。所此,使用新型塑料滑動(dòng)導軌。
本次設計采用的塑料導軌是聚四氟乙烯導軌軟帶。
1. 聚四氟乙烯導軌軟帶的特點(diǎn) 摩擦性好:鑄鐵淬火導軌副的靜摩擦系數與動(dòng)摩擦系數相差較大,幾乎是相差一倍.但是金屬聚四氟乙烯導軌軟帶的靜與動(dòng)摩擦系數一般不變。所以這種良好的摩擦性能可以減少低速爬行,從而使得運動(dòng)平穩并且得到較高的定位精度。
耐磨性好:摩擦系數低外,聚四氟乙烯導軌軟帶材質(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(huì )損傷金屬導軌面以及軟帶本身,同時(shí)可以延長(cháng)導軌副的使用壽命。
減振性好:塑料的阻尼性較高,其減振消聲的機能對提高磨擦副的相對運
動(dòng)速度有較高的意義。
工藝性好:可降低對粘貼塑料的金屬導軌基體的硬度和表面質(zhì)量要求,而且
由于塑料容易加工,從而使得導軌副接觸面獲得優(yōu)良的表面質(zhì)量。
同時(shí),還有化學(xué)穩定性高,維修方便,經(jīng)濟性好等好處。

2. 導軌軟帶使用工藝 最初將導軌粘貼表面加工到表面粗糙度Ra3.2~1.6,有時(shí)為了達到定位作用,導軌粘貼面要加工成0.5mm到1mm深的凹槽.使用汽油和金屬清洗或者丙酮清洗導軌粘貼面,然后用膠粘劑粘合導軌軟帶,加壓初固化1~2h后再合攏到配對的固定導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(kāi)油槽以及進(jìn)行精加工,因為這類(lèi)導軌使用了粘貼方法,一般稱(chēng)為“貼塑導軌”。
2.4 導軌結構 
Y方向使用V形導軌,這種導軌導向精度較高,導軌磨損后可以靠自重下沉自動(dòng)補償。同時(shí)下導軌采用凹型的,也能便于存油,頂角采用90 o 。
2.5 導軌設計 
該磨床作用在活動(dòng)件上的推力與運動(dòng)件的軸線(xiàn)平行。為了運動(dòng)件不會(huì )被卡死,而且為了保證運動(dòng)靈活,V形導軌需h/L<1. 其中h是推力F到軸線(xiàn)的距離而L是導軌的寬度。這次設計中, V 形導軌,h=115mm,L=440mm,h/L=0.26<1,所以滿(mǎn)足要求。
2.6導軌的材料 
塑料導軌用在導軌副的動(dòng)導軌上,與其相配的導軌選用鑄鐵,組成鑄鐵-塑料導軌副.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.

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