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滾動直線導(dǎo)軌副裝配研究

2020-01-13
劉斌 郭文波
(山東魯南機(jī)床有限公司,滕州 277500)
  滾動直線導(dǎo)軌副作為一種滾動牽引,利用滾動件在滑塊與滑軌之間作無限滾動循環(huán),負(fù)載平臺能沿著滑軌輕易地以高精度作線性運動。與傳統(tǒng)的滑動牽引相較,滾動牽引的摩擦系數(shù)可降低至原來的1/50,由于啟動的摩擦力大大減少,相對的減少無效運動發(fā)生,故能輕易達(dá)到μm級進(jìn)給及定位。滑塊與滑軌件的束制單元設(shè)計,使得線性滑軌可同時承受上下左右等各方向的負(fù)荷。滾動直線導(dǎo)軌副作為一種精密直線導(dǎo)向部件,由于其大承載、高精度、高速度、低摩擦、可靠性及標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)良特征,被廣泛的應(yīng)用在數(shù)控機(jī)械、自動化生產(chǎn)線等領(lǐng)域。機(jī)床的性能在很大程度上取決于進(jìn)給傳動系統(tǒng)的定性和定量裝配。機(jī)械驅(qū)動機(jī)構(gòu)是數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中位置控制的重要環(huán)節(jié),對進(jìn)給系統(tǒng)精度有直接的影響。滾動直線導(dǎo)軌副安裝的精度和可靠性對機(jī)床設(shè)備的加工能力和使用壽命起到關(guān)鍵性的作用,所以滾動直線導(dǎo)軌副能否正確安裝具有重要意義。
  1 滾動直線導(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu)形式
  滾動直線導(dǎo)軌副結(jié)構(gòu)如圖1所示。當(dāng)導(dǎo)軌與滑塊作相對運動時,鋼球就沿著導(dǎo)軌上的經(jīng)過淬硬和精密磨削加工而成的4條滾道滾動,在滑塊端部鋼球又通過返向裝置(返向器)進(jìn)入返向孔后再進(jìn)入滾道,鋼球就這樣周而復(fù)始的進(jìn)行滾動運動。返向器兩端裝有防塵密封端蓋,可有效地防止灰塵、屑末進(jìn)入滑塊內(nèi)部。
圖1
1.保持架;2.鋼球;3.密封端蓋;4.返向器;5.滑塊;6.油杯;7.側(cè)密封墊;8.導(dǎo)軌
  2 滾動直線導(dǎo)軌副的安裝
  導(dǎo)軌的幾種安裝固定方式如圖2所示。
圖2
  精加工后的導(dǎo)軌安裝基面必須清潔、無污物,不得有切屑、毛刺等;固定線性導(dǎo)軌的螺釘孔口倒角要符合要求,檢查導(dǎo)軌面的直線度不得大于0.01mm/1000mm;導(dǎo)軌長度小于2000mm時,全長上不得大于0.015mm;導(dǎo)軌長度大于2000mm以上時,全長上不得大于0.02mm。當(dāng)導(dǎo)軌數(shù)量(在平行方向)等于或大于2根以上時,檢查導(dǎo)軌安裝基面的平行度,在左右方向的測量其平行度不得大于0.01mm/1000mm;導(dǎo)軌長度小于2000mm時,全長上不得大于0.015mm;導(dǎo)軌長度大于2000mm以上時,全長上不得大于0.02mm(見圖3)。
圖3
  依照產(chǎn)品合格證上所標(biāo)注的導(dǎo)軌副型號,按照產(chǎn)品明細(xì)檢查與型號是否相符,并區(qū)分基準(zhǔn)導(dǎo)軌副與非基準(zhǔn)導(dǎo)軌副;手推動滑塊,使其在導(dǎo)軌上運動,滑塊運動應(yīng)平穩(wěn)、均勻且無明顯阻滯現(xiàn)象。取出基準(zhǔn)導(dǎo)軌副,設(shè)置導(dǎo)軌與安裝臺階的基準(zhǔn)側(cè)面相對,檢查螺孔對中情況,穿入螺釘逐個預(yù)緊,不得存在螺釘與導(dǎo)軌干涉的現(xiàn)象。
  (1)基準(zhǔn)導(dǎo)軌的安裝。當(dāng)導(dǎo)軌有固定基準(zhǔn)側(cè)面時的安裝:用螺釘將楔塊(壓條、壓塊和緊固螺釘)緊固使導(dǎo)軌的基準(zhǔn)側(cè)面與安裝臺階的基準(zhǔn)側(cè)面可靠接觸,從一端開始逐一緊固導(dǎo)軌中預(yù)擰緊的螺釘(對于導(dǎo)軌長度超過1.5m以上的導(dǎo)軌,要從中間開始向兩端逐一緊固導(dǎo)軌螺釘)。緊固螺栓時,建議采用恒轉(zhuǎn)矩扳手并按附表中推薦的轉(zhuǎn)矩值進(jìn)行。檢查主導(dǎo)軌的直線度:導(dǎo)軌面直線度不得大于0.01mm/1000mm;導(dǎo)軌長度小于2000mm時,全長上不得大于0.015mm;導(dǎo)軌長度大于2000mm以上時,全長上不得大于0.02mm(見圖4)。
不同規(guī)格螺栓各材料轉(zhuǎn)矩值推薦表

圖4
  當(dāng)導(dǎo)軌無固定基準(zhǔn)側(cè)面時的安裝:使用導(dǎo)軌安裝附近所設(shè)的基準(zhǔn)面,從一端開始調(diào)整導(dǎo)軌對基準(zhǔn)面的平行度,調(diào)試時需要將至少兩個滑塊緊固在測定板上,按照有基準(zhǔn)側(cè)面定位導(dǎo)軌緊固螺釘及調(diào)整其直線度(見圖5)。
圖5
  (2)副導(dǎo)軌的安裝。有固定基準(zhǔn)側(cè)面的安裝:安裝副導(dǎo)軌,螺釘及壓塊等緊固同主導(dǎo)軌的安裝,調(diào)整副導(dǎo)軌與主導(dǎo)軌的平行度(見圖6)。
圖6
  無固定基準(zhǔn)側(cè)面的安裝:參照基準(zhǔn)導(dǎo)軌的方法,將基準(zhǔn)側(cè)的兩個滑塊和從動側(cè)的一個滑塊與輔助工作臺連接,從動側(cè)的滑塊稍微固定在輔助工作臺上,將表座吸附在輔助工作臺上,百分表觸在從動側(cè)滑塊的側(cè)面,測量其側(cè)面的跳動,以此調(diào)整導(dǎo)軌的平行度,并依次將安裝螺釘擰緊(見圖7)。
圖7
  與滑座、工作臺及主軸箱等連接滑塊的安裝:將滑座(工作臺、主軸箱等)的下部基準(zhǔn)面放在滑塊上,使通孔與螺孔對正,并使下部側(cè)基準(zhǔn)面與滑塊側(cè)基準(zhǔn)面貼合,穿入并預(yù)緊螺釘,再用楔塊(壓條、壓塊、楔塊及緊固螺釘)使兩側(cè)基準(zhǔn)面可靠接觸,按照規(guī)定次序緊固滑塊各安裝螺釘。緊固螺栓時,建議采用恒轉(zhuǎn)矩扳手并按附表中推薦的轉(zhuǎn)矩值進(jìn)行,并按圖8所示順序緊固。
圖8
  導(dǎo)軌防塵C型孔蓋的安裝:安裝時用一平板(不一定是金屬),平放在C型孔蓋上面,用榔頭敲擊平板,將C型孔蓋逐步敲入孔中,要求C型孔蓋上平面與導(dǎo)軌上平面高度一致,不凸不凹(見圖9)。
圖9
  3 滾動直線導(dǎo)軌副成裝后的檢查
  滾動直線導(dǎo)軌副安裝完畢后,手動推動滑板,均應(yīng)平穩(wěn)、均勻且無明顯阻滯現(xiàn)象;查看各潤滑點潤滑是否充分;用電動機(jī)拖動絲杠時,應(yīng)由低到高逐漸提高,檢出是否有異響、抖動,機(jī)床執(zhí)行連續(xù)空運轉(zhuǎn)試驗;激光干涉儀檢查傳動向精度,機(jī)床綜合試件,將所有裝配精度做寫實記錄。我公司生產(chǎn)的數(shù)控車床和數(shù)控立、臥式加工中心及數(shù)控龍門銑床等數(shù)控機(jī)床使用的滾動直線導(dǎo)軌均要求嚴(yán)格按工藝安裝,機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度用激光測量儀1次測量都達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn),且加工零件尺寸穩(wěn)定,精度保持性好。
來源:《金屬加工;冷加工》2019年第2期
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