导轨副维护

螺钉 支承块 移动件 移动件 滚子
挡板 支 承 导 轨 支承导轨 滚子
挡板
图
滚动导轨块
滚动导轨块的特点是刚度高、承载能力大、便于装拆。
2. 直线滚动导轨 保持器
滚珠 回珠孔 密封垫 挡板 滑块 回珠孔
润滑油杯
滑块 导轨条 密封垫
图 直线导轨副外形和结构 导轨条安装在床身上，滑块连同工作台沿导轨条作直线运 动；滑块中有四组滚珠，在导轨条和滑块的直线滚道内滚动。 当滚珠滚到滑块的端点(图b为左端)，就经端面挡板和滑块中 的回珠孔回到另一端，经另一端面挡块再进入循环。四组滚 珠各有自己的回珠孔；分别处于滑块的四角。
导轨副的基础维护与保养
认识数控机床进给传动系统的组成与导轨副结构； 掌握导轨副的维护与保养基础技术。
导轨是机床基本结构要素之一。从机械结构的角度来说， 机床的加工精度和使用寿命很大程度上取决于机床导轨的质 量。数控机床对导轨的要求更高。如高速进给时不振动、低 速进给时不爬行、有很高的灵敏度；能在重负载下长期连续 工作、耐磨性高、精度保持性好等要求都是数控机床的导轨 所必需满足的。
导轨副维护很重要的一项工作是保证导轨面之间具有合理的 间隙。间隙过小，则摩擦阻力大，导轨磨损加剧;间隙过大， 则运动失去准确性和平稳性，失去导向精度。间隙调整的方 法有以下三种:
(1)压板调整间隙 矩形导轨上常用的压板装置形式有:修复 刮研式、镶条式、垫片式，如图3一15所示。压板用螺钉固定在 动导轨上，常用钳工配合刮研及选用调整垫片、平镶条等机构， 使导轨面与支承面之间的间隙均匀，达到规定的接触点数。图3 一15 (a)所示的压板结构，如间隙过大，应修磨或刮研B面;间 隙过小或压板与导轨压得太紧，则可刮研或修磨A面。
运动件
节流器 滤油器
导轨
溢流阀
油箱
图 开式静压导轨工作原理
开式静压导轨只能承受垂直方向的负载，承受颠覆力矩的能力
差。闭式静压导轨能承受较大的颠覆力矩，导轨刚度也较高， 其工作原理如图下所示。 移动件
导轨 图 开式静压导轨工作原理
静压导轨主要用于精密机床的进给运动和低速运动导轨。
三、导轨副的维护 1、间隙调整
导轨常用的润滑剂有润滑油和润滑脂，滑动导轨用润滑油。 滚动导轨支承多用润滑脂润滑。它的优点是不会泄漏，不需 经常加油；缺点是尘屑进入后易磨损导轨，因此对防护要求 较高。易被污染又难以防护的地方，可用润滑油润滑。
3、导轨的防护
为了防止切屑、磨粒或切削液散落在导轨面上而引起磨损、 擦伤和锈蚀，导轨面上应有可靠的防护装置。常用的刮板式、 卷帘式和叠层式防护罩，大多用于长导轨上。在机床使用过 程中应防止损坏防护罩，对叠层式防护罩应经常用刷子蘸机 油清理移动接缝，以避免碰壳现象的产生。
一、对导轨的基本要求 导轨的功用概括为起导向和支承作用，在设计导轨时应考虑
以下问题：
1. 有一定的导向精度 导向精度是指机床的运动部件沿 导轨移动时的直线性(对直线运动导轨)或真圆性(对圆运动导
轨)及它与有关基面之间的相互位置的准确性。
2. 有良好的精度保持性 精度保持性是指导轨能否长期 保持原始精度，丧失精度保持性的主要因素是由于导轨的磨 损、导轨的结构形式及支承件材料的稳定性有关。数控机床 常采用滚动导轨，静压导轨或塑料导轨。
滚动导轨常用的滚动体有滚珠、滚柱、滚针，特点是：
滚珠导轨的承载能力小，刚度低，适用于运动部件重量 不大，切削力和颠覆力矩都较小的机床。
滚柱导轨的承载能力和刚度都比滚珠导轨大，适用于载 荷较大的机床。
滚针导轨的特点是滚针尺寸小，结构紧凑，适用于导轨 尺寸受到限制的机床。
(一) 工作原理 1. 滚动导轨块
（a）等厚度镶条
图3一16镶条调整间隙
斜镶条如图3一16 (b)所示，它是一种全长厚度变化的斜镶条及 三种用于斜镶条的调节螺钉，以其斜镶条的纵向位移来调整间 隙。斜镶条在全长上支承，其斜度为1: 40或1 : 100，由于楔形 的增压作用会产生过大的横向压力，因此调整时应细心。
（b）斜镶条
图3一16镶条调整间隙
图 直线导轨副的配置
移动件 防尘盖 螺钉2
基准面B
螺钉1 基准面A 支承件
图
直线导轨副的配置与固定
上图两条导轨条中，一条为基准导轨(右导轨)，上有基准面 A。它的滑块上有基准面B。另一条为从动导轨(左导轨)。 装配时，将基准导轨的基准面A靠在支承件的定位面上，用 螺钉1顶靠后固定。滑块则顶靠在移动件的定位面上。
（a）修复刮研式
图3一15 压板调整间隙 （c）垫片式 （b）镶条式
(2)镶条调整间隙 常用的镶条有两种，即等厚度镶条和斜镶 条。等厚度镶条如图3一16 (a)所示，它是一种全长厚度相等、 横截面为平行四边形(用于燕尾形导轨)或矩形的平镶条，通过 侧面的螺钉调节和螺母锁紧，以其横向位移来调整间隙。由于 压紧力作用点因素的影响，在螺钉的着力点有挠曲。
(三) 精度和预紧 1. 精度 直线运动滚动支承的精度分为1、2、3、4、5、6级。数控机 床应采用1或2级。不同精度和规格的导轨支承，对安装基面 均有相应的形位公差要求。设计时应注意查样本手册。 2. 预紧 导轨支承的工作间隙，直接影响它的运动精度、承载能力和刚 度。间隙分为普通间隙和负间隙(过盈，即预紧)两类，在负间 隙中又有轻预紧和中预紧两种情况。 (1) 普通间隙通常用于对精度无要求和要求尽量减小滑块移 动阻力的场合，如辅助导轨，机械手等； (2) 轻预紧用于精度要求较高但载荷较轻的场合，例如磨床 的进给导轨和工业机器人等；
Байду номын сангаас
(a)
(b)
导轨条
该导轨的安装形式有水平、竖直或倾斜等形式，可以两根 或多根平行安装，也可以把两根或多根短导轨接长，以适应 各种行程和用途的需要。
(二) 配置与固定
直线滚动导轨副包括导轨条和滑块两部分。导轨条通常为两 根，装在支承件上，见图下图。每根导轨条上有两个滑块， 固定在移动件上。如移动件较长，也可在一根导轨条上装3个 或3个以上的滑块。如移动件较宽，也可用3根或3根以上的导 轨条。
4.导轨副的常见故障及其诊断排除方法
见表3 -7。
表3 -7导轨副的常见故障及其诊断排除方法
表3 -7导轨副的常见故障及其诊断排除方法
练习
1、为了提高数控机床的控制精度和反应的灵敏度，通常采 滑动 、________ 滚动 和_______ 静压 用低摩擦系数的导轨 如_______ 导轨 。 滑块 、 导轨体 、________ 2、直线滚动导轨主要由__________ _________________ 、__________ 等组成。 滚柱或滚珠 保持器 、_________ 端盖 压板调整间隙 、 3、数控机床导轨间隙调整的方法有三种：_________________ ________________ 镶条调整间隙 、_________________ 压板镶条调整间隙。 过盈配合 、 4、滚动导轨的预紧有两种方法。即采用：____________ ___________ 调整元件 。 5、静压导轨分为开式和闭式两种。（ √ ） 6、滚动导轨的导轨面之间的摩擦是滑动摩擦。（ × ） 7、数控机床导轨要有足够的刚度。（ √ ）
(3)对润滑油的要求。 在工作温度变化时，润滑油黏度变化 要小，要有良好的润滑性能和足够的油膜刚度，油中杂质尽 量少且不侵蚀机件。 常用的全损耗系统用油有L-AN10、L-AN15、L-AN32、 L-AN42、L-AN68，精密机床导轨油L-HG68，汽轮机油LTSA32、L-TS46等。
（4）润滑油的选择
(3)混合摩擦导轨。这种导轨在导轨面间有一定的动压效应，但 相对滑动速度还不足以形成完全的压力油膜，导轨面大部分仍 处于直接接触，介于液体摩擦和干摩擦(边界摩擦)之间的状态。 大部分进给运动属于此类型。 2、滚动导轨 这种导轨两导轨面之间为滚动摩擦，导轨面间采用滚珠、滚 柱或滚针等滚动体，它在进给运动中用得较多。 滚动导轨就是在导轨工作面间安装滚动件，变滑动摩擦为滚 动摩擦。其优点是摩擦系数小、摩擦发热小、运动灵活、精 度保持性好、低速运动平稳。缺点是滚动导轨结构复杂，制 造成本高，抗震性差。
3. 有足够的刚度 导轨的刚度主要决定于其类型、结构形式和 尺寸大小点轨与床身的联接方式，导轨材料和表面加工质量 等。数控机床常采用加大导轨截面积的尺寸，或在主导轨外 添加辅助导轨来提高刚度。 4. 有良好的摩擦特性 导轨的摩擦系数要小，而且动、静摩擦 系数应尽量接近，以减小摩擦阻力和导轨热变形，使运动轻 便平稳，低速无爬行，这对数控机床特别重要。 5. 导轨结构工艺性要好，便于制造和装配，便于检验、调整 和维修，有合理的导轨防护和润滑措施等。
刮板式 金属刮板
毛毡刮板 毛毡刮板
金属刮板
(a)
图
(c) (b) 刮板式防护装置
图a的耐热能力好，但只能排除较大的硬粒。 图b除可去除细小的尘屑之外，还具有良好的吸油能力。 图c是的耐热能力好、防护能力强并有良好的润滑性。虽结构 稍复杂，应用仍很多。
伸缩式 图a软式皮腔式防护装置， 一般用皮革、帆布或人 造革制成，结构简单， 可用于高速导轨。缺点 是不耐热。这种防护装 (a) 置多用于磨床和精密机 床，如导轨磨床等。但 (b) 不能用于车床铣床等有 图 伸缩式导轨保护装置 红热切屑的机床。 图b层式的各层盖板均由钢板制成，耐热性好， 强度高、刚性好，使用寿命长。该防护装置多 用于大型和精密机床，如龙门式机床、数控机 床和坐标镗床等。
(一）特点
其优点是：
(1) 精度保持性好； (2) 摩擦系数也极低(0.0005)，驱动功率大大降低；
(3) 其运动不受速度和负载的限制，低速无爬行，承载能 力大，刚度好；
(4) 油液有吸振作用，抗振性好，导轨摩擦发热也小。 其缺点是结构复杂，要有供油系统，油的清洁度要求高。
(二) 工作原理 由于承载的要求不同，静压导轨分为开式和闭式两种。 开式静压导轨的工作原理，如图所示。