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机架工作台导轨结构设计

摘要:按运动结构。有滑动导轨和滚动导轨两大类。滚动导轨结构简单,使用维护方便,能够承受较大的载荷,滚动导轨摩擦阻力小,运动灵活,能够达到较高的运动精度,但制造较难,成本较高,精密机械使用较多。

导轨用于支承和引导运动的工作台作直线或回转运动,如机床床身上面的直线运动导轨或圆导轨。对导轨的要求主要有:精度、刚度、运动灵活性和耐磨性。导轨多与零件如床身、立柱做成一体,因此最长用的材料是铸铁。特别需要时采用钢导轨或塑料导轨。

        按运动结构。有滑动导轨和滚动导轨两大类。滚动导轨结构简单,使用维护方便,能够承受较大的载荷,滚动导轨摩擦阻力小,运动灵活,能够达到较高的运动精度,但制造较难,成本较高,精密机械使用较多。

一、 导轨合理选型

1、 导轨的温度变化较大时,导向面之间的距离不应太大。双距形导轨利用两侧面作为导向面。用距离较远的两面导向时,导轨的摩擦力是对称的,工作比较平稳。但是当温度变化较大,可能产生较大的晃动或卡得太紧。采用一侧导轨的两侧导向,两侧的距离,受温度影响较小,适用于温度变化较大的场合。

2、 一般情况下不宜采用双V导轨。双V导轨由于两条导轨都有导向作用,在一般情况下,难以达到两条轨道都密切接触。因此导轨的导向和支承作用不易圆满地实现。一般以采用V平导轨比较合适。采用双V导轨必须有很高的加工精度,以保持两条导轨平行、等高、尺寸一致等,这种导轨的精度比较稳定,但造价很高。

保证导轨的强度、刚度和耐磨性

1、 工作台与导轨应短的在上。在床身上通过导轨支承着工作台,二者之间有相对运动。如上面的移动件较长,而下面的支承件较短,则当移动到左右极限位置时,由于工作台及上工件的重量偏移,使导轨受力不均匀,产生不均匀的磨损。

2、 导轨的压板固定要求接触良好,稳定可靠。固定工作台用的压板常与下导轨面接触。在工作台受向上的力或翻转力矩时,压板起固定作用。因此压板与下导轨面必须全面、密切接触。由于压板受力时相当于悬臂梁,压板与床身之间不能只用一个螺栓固定。压板应有足够的厚度,以保证刚度满足要求。

保证轨道的精度

1、 避免扭紧固定螺钉时,引起导轨变形而影响精度。当拧紧螺钉时,螺钉使导轨下凹,形成波浪形,影响了导轨的直线性。若改变导轨的坡面形状,使导轨部分成为一个独立的,刚度较大的部分。而螺钉固定部分与导轨部分用较大柔性的小截面积相连,以减小固定螺钉引起的变形对导轨直线性的影响。

2、 镶条应装在不受力面上。有镶条的表面导向精度和承载能力较差。所以不应该用有镶条的面作为导向面。当不能避免有镶条的导向表面处于受力较小的位置。

3、 导向面应不变。在工作台受力变化时,应避免因改变导向面引起的误差,即应保持导致面不变。所以采用V平导轨的导向精度比双矩形导轨好。

       滚珠导轨应有足够的硬度。滚珠导轨的滚珠与导轨面为点接触,接触应力较大,在装配时可能有偶然的冲击,导轨面应有足够的硬度。否则容易产生塑性变形。

标签:导轨

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