數(shù)控機(jī)床裝配與調(diào)試

數(shù)控機(jī)床裝配與調(diào)試任務(wù)：導(dǎo)軌的選型及計(jì)算步驟導(dǎo)軌的選型與計(jì)算1.初選導(dǎo)軌型號(hào)3.確定導(dǎo)軌長(zhǎng)度5.工作載荷計(jì)算

4.尺寸精度7.導(dǎo)軌設(shè)計(jì)和使用注意事項(xiàng)6.工作壽命2..導(dǎo)軌的技術(shù)要求5.導(dǎo)軌材料與熱處理

初選導(dǎo)軌型號(hào)上節(jié)課講了直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌可以分為滑動(dòng)摩擦導(dǎo)軌、滾動(dòng)摩擦導(dǎo)軌、彈性摩擦導(dǎo)軌、流體摩擦導(dǎo)軌等種類，而我們選用的是滾動(dòng)直線導(dǎo)軌。選用滾動(dòng)直線導(dǎo)軌的原因：1）滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副動(dòng)靜摩擦力之差很小，摩擦阻力小，隨動(dòng)性極好。有利于提高數(shù)控系統(tǒng)的響應(yīng)速度和靈敏度。驅(qū)動(dòng)功率小，只相當(dāng)普通機(jī)械的十分之一。2）承載能力大，剛度高。3）能實(shí)現(xiàn)高速直線運(yùn)動(dòng)，起瞬時(shí)速度比滑動(dòng)導(dǎo)軌提高10倍。4）采用滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，制造和裝配工作，保證質(zhì)量，縮短時(shí)間，降低成本。導(dǎo)軌的技術(shù)要求1表面粗糙度：1）、刮研導(dǎo)軌刮研導(dǎo)軌具有接觸好、變形小、可以存油、外觀美等特點(diǎn),但勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)率低。主要用于高精度導(dǎo)軌。刮研導(dǎo)軌軌面每25mm×25mm面積內(nèi)的接觸點(diǎn)數(shù)不得少于下表規(guī)定機(jī)床類別滑動(dòng)導(dǎo)軌移置導(dǎo)軌鑲條、壓板滑動(dòng)面每條導(dǎo)軌寬度／mm≤250＞250≤100＞100Ⅲ級(jí)和Ⅲ級(jí)以上2016161212Ⅳ級(jí)1612121010Ⅴ級(jí)108866表6-8刮研導(dǎo)軌面25mm×25mm內(nèi)接觸點(diǎn)數(shù)2)導(dǎo)軌生產(chǎn)率高,是加工淬硬導(dǎo)軌唯一方法，磨削導(dǎo)軌表面粗糙度應(yīng)達(dá)到的要求,見表6-9。接觸面要求見表6-10。機(jī)床類型動(dòng)導(dǎo)軌固定導(dǎo)軌中小型大型重型中小型大型重型Ⅲ級(jí)和Ⅲ級(jí)以上0.2～0.4(0.1～0.2)0.4～0.8(0.2～0.4)0.8(0.4)0.1～0.2(0.05～0.1)0.2～0.4(0.1～0.2)0.4(0.2)Ⅳ級(jí)0.4(0.2)1.6(0.8)1.6(0.8)0.2(0.1)0.4(0.2)0.8(0.4)Ⅴ級(jí)0.8(0.4)1.6(0.8)1.6(0.8)0.4(0.2)0.8(0.4)1.6(0.8)表9.3-186-9磨削導(dǎo)軌表面粗糙度Ra注:1.滑動(dòng)速度大于0.5時(shí),粗糙度應(yīng)降低一級(jí)(括號(hào)內(nèi)數(shù)值)。2.淬硬導(dǎo)軌的表面粗糙度應(yīng)降低一級(jí)(括號(hào)內(nèi)數(shù)值)。表6-10磨削導(dǎo)軌表面的接觸指標(biāo)(%)注:1.寬度接觸達(dá)到要求后,方能作長(zhǎng)度的評(píng)定。2.鑲條按相配導(dǎo)軌接觸指標(biāo)檢驗(yàn)。機(jī)床類型滑(滾)動(dòng)導(dǎo)軌移置導(dǎo)軌全長(zhǎng)上全寬上全長(zhǎng)上全寬上Ⅲ級(jí)和Ⅲ級(jí)以上80707050Ⅳ級(jí)75606545Ⅴ級(jí)70506040確定導(dǎo)軌的長(zhǎng)度

由于導(dǎo)軌長(zhǎng)度影響工作臺(tái)的工作精度和高度，一般可根據(jù)滑塊導(dǎo)向部分的長(zhǎng)度來(lái)確定導(dǎo)軌長(zhǎng)度。其公式為：L=H+S+△l-S1-S2

其中L—導(dǎo)軌長(zhǎng)度H—滑塊的導(dǎo)向面長(zhǎng)度S—滑塊行程△l—封閉高度調(diào)節(jié)量S1—滑塊到上死點(diǎn)時(shí)，滑塊露出導(dǎo)軌部分的長(zhǎng)度S2—滑塊到下死點(diǎn)時(shí)，滑塊露出導(dǎo)軌部分的長(zhǎng)度2、幾何精度：滾動(dòng)直線導(dǎo)軌的幾何精度一般包括：垂直平面和水平平面內(nèi)的直線度；兩條導(dǎo)軌面間的平行度。導(dǎo)軌幾何精度可以用導(dǎo)軌全長(zhǎng)上的誤差或單位長(zhǎng)度上的誤差表示。

導(dǎo)軌材料與熱處理導(dǎo)軌材料：機(jī)床滑動(dòng)導(dǎo)軌常用材料主要是灰鑄鐵和耐磨鑄鐵?；诣T鐵通常以HT200或HT300做固定導(dǎo)軌，以HT150或HT200做動(dòng)導(dǎo)軌?；诣T鐵鐵導(dǎo)軌軌硬度度要求求硬度要求(HBS)硬度不均勻性(HBS)導(dǎo)軌長(zhǎng)度/mm導(dǎo)軌鑄件重量/t不低于不高于導(dǎo)軌長(zhǎng)度/mm硬度差不超過≤2500-190255≤250025>2500>3180241>250035>5175241由幾何件連接的導(dǎo)軌45常用耐耐磨鑄鑄鐵耐磨鑄鐵名稱耐磨性高于普通鑄鐵倍數(shù)磷銅鈦耐磨鑄鐵1.5～2高磷耐磨鑄鐵1釩鈦耐磨鑄鐵1～2稀土鑄鐵1鉻鉬耐磨鑄鐵1導(dǎo)軌熱熱處理理一般重重要的的導(dǎo)軌軌，鑄鑄件粗粗加工工后進(jìn)進(jìn)行一一次時(shí)時(shí)效處處理，，高精精度導(dǎo)導(dǎo)軌鑄鑄件半半精加加工后后還需需進(jìn)行行第二二次時(shí)時(shí)效處處理。。常用導(dǎo)導(dǎo)軌淬淬火方方法有有:1)中中頻淬淬火，，淬硬硬層深深度(1～～2)mm。硬硬度(45～50)HRC。。2)接接觸加加熱自自冷表表面淬淬火，，淬硬硬深度度(0.2～0.25)mm,顯顯微硬硬度600HM左右右。這這種淬淬火方方法主主要用用于大大型鑄鑄件導(dǎo)導(dǎo)軌。。滾動(dòng)直直線導(dǎo)導(dǎo)軌的的設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算算1．額額定動(dòng)動(dòng)載荷荷Ca額定動(dòng)動(dòng)載荷荷是指指：滾動(dòng)直直線導(dǎo)導(dǎo)軌的的額定定長(zhǎng)度度壽命命Ts=50km時(shí)，，作用用在滑滑座上上大小小和方方向均均不變變化的的載荷荷。式中：：——db為鋼球球直徑徑(mm)；——ls為滑座座有效效長(zhǎng)度度(mm)；——Z為為有效效接觸觸的鋼鋼球數(shù)數(shù)；——Ca為額定定動(dòng)載載荷(N)。2．額額定靜靜載荷荷C0a式中：：——K0為適應(yīng)應(yīng)比系系數(shù)，，其中中R為圓圓弧滾滾道半半徑(mm)；；——i為鋼球球循環(huán)環(huán)列數(shù)數(shù)；——α為接觸觸角，，常取取45°；——θ為傾斜斜角，，常取取0°；——C0a為額定定靜載載荷(N)。3．額額定行行程長(zhǎng)長(zhǎng)度壽壽命Ts(km)式中：：——K為壽命命系數(shù)數(shù)，一一般取取K＝50km；——F為滑座座工作作載荷荷(N)；；——fH為硬度度系數(shù)數(shù)；——fT為溫度度系數(shù)數(shù)；——fc為接觸觸系數(shù)數(shù)；——fw為負(fù)荷荷系數(shù)數(shù)；——Ca為額定定動(dòng)載載荷(N)。3．額額定行行程長(zhǎng)長(zhǎng)度壽壽命Ts(km)式中：：——K為壽命命系數(shù)數(shù)，一一般取取K＝50km；——F為滑座座工作作載荷荷(N)；；——fH為硬度度系數(shù)數(shù)；——fT為溫度度系數(shù)數(shù)；——fc為接觸觸系數(shù)數(shù)；——fw為負(fù)荷荷系數(shù)數(shù)；——Ca為額定定動(dòng)載載荷(N)。(四)滾動(dòng)動(dòng)直線線導(dǎo)軌軌的選選擇程程序在設(shè)計(jì)計(jì)選用用滾動(dòng)動(dòng)直線線導(dǎo)軌軌時(shí)：：一一．．對(duì)其其使用用條件件（工作作載荷荷、精精度要要求、、速度度、工工作行行程、、預(yù)期期工作作壽命命）進(jìn)行研研究；；二二．．對(duì)其其剛度度、摩摩擦特特性及及誤差差平均均作用用、阻阻尼特特征等等綜合合考慮慮，從從而達(dá)達(dá)到正正確合合理的的選用用，以以滿足足主機(jī)機(jī)技術(shù)術(shù)性能能的要要求。。4．額額定工工作時(shí)時(shí)間壽壽命Th(h)為式中：：——Ls為工作作單行行程長(zhǎng)長(zhǎng)度(m)；——n為每小時(shí)時(shí)往復(fù)次次數(shù)(次／／h)。例題已知作作用在在滑座座上的的載荷荷F∑＝18000N，滑滑座個(gè)個(gè)數(shù)M＝4，單單向行行程長(zhǎng)長(zhǎng)度ls＝0.6m，每每分鐘鐘往復(fù)復(fù)次數(shù)數(shù)為4，用用于輕輕型銑銑床的的工作作臺(tái)，，每天天開機(jī)機(jī)6h，一一年按按300個(gè)個(gè)工作作日計(jì)計(jì)，壽壽命要要求為為5年年以上上，試試設(shè)計(jì)計(jì)選擇擇滾動(dòng)動(dòng)直線線導(dǎo)軌軌。解：由由已知知條件件得，，該導(dǎo)導(dǎo)軌的的額定定工作作時(shí)間間壽命命Th為：由：得：因滑座座數(shù)M＝4，，所以以每根根導(dǎo)軌軌上使使用2個(gè)滑滑座，，由表表確定定fc=0.81，fH=1，，fT=1，，fW=2。。則由由：查表，，有HJG-D45型號(hào)號(hào)的導(dǎo)導(dǎo)軌的的Ca值為43800N，，能滿滿足五五年的的使用用要求求，所所以可可選用用HJG——D45型型號(hào)的的滾動(dòng)動(dòng)直線線導(dǎo)軌軌。得：導(dǎo)軌設(shè)設(shè)計(jì)和和使用用注意意事項(xiàng)項(xiàng)正確合合理地地設(shè)計(jì)計(jì)和使使用滾滾動(dòng)直直線導(dǎo)導(dǎo)軌副副,可可以提提高耐耐用度度和精精度保保持性性,減減少維維修和和保養(yǎng)養(yǎng)時(shí)間間。為為此,應(yīng)注注意如如下事事項(xiàng):1)盡量避避免力力矩和和偏心心載荷荷的作作用2)提提高剛剛度,減少少振動(dòng)動(dòng)3)降降低加加速度度的影影響4)導(dǎo)導(dǎo)軌潤(rùn)潤(rùn)滑與與防護(hù)護(hù)5)注注意防防塵1)盡量避避免力力矩和和偏心心載荷荷的作作用滾動(dòng)直直線導(dǎo)導(dǎo)軌副副樣本本中給給出的的額定定動(dòng),靜載載荷,都是是在各各個(gè)滾滾珠受受載均均勻的的理想想狀態(tài)態(tài)下算算出的的。因因此,必須須十分分注意意避免免力矩矩載荷荷和偏偏心載載荷。。否則則,一一部分分滾珠珠承受受的載載荷,有可可能超超過計(jì)計(jì)算Ca值值時(shí)確確定的的許用用接觸觸應(yīng)力力,導(dǎo)導(dǎo)致過過早的的疲勞勞破壞壞或產(chǎn)產(chǎn)生壓壓痕并并出現(xiàn)現(xiàn)振動(dòng)動(dòng),噪噪聲,降低低移動(dòng)動(dòng)精度度等現(xiàn)現(xiàn)象。。2)提提高剛剛度,減少少振動(dòng)動(dòng)適當(dāng)預(yù)預(yù)緊可可以提提高剛剛度,均化化滾動(dòng)動(dòng)體的的受力力從而而提高高壽命命,并并在一一定程程度上上提高高阻尼尼。但但是預(yù)預(yù)緊力力過大大會(huì)增增加導(dǎo)導(dǎo)軌副副的摩摩擦阻阻力,增加加發(fā)熱熱,降降低使使用壽壽命。。因此此預(yù)緊緊力有有其最最佳值值。3)降低低加速度度的影響響直線滾動(dòng)動(dòng)導(dǎo)軌副副的移動(dòng)動(dòng)速度可可以高達(dá)達(dá)600m/min。。起動(dòng)和和停止時(shí)時(shí),將產(chǎn)產(chǎn)生一個(gè)個(gè)力矩,使部分分滾動(dòng)體體受載過過大,造造成破壞壞。因此此,如果果加速度度較大,應(yīng)采取取以下措措施:減減輕被移移動(dòng)物體體的質(zhì)量量,降低低物體的的重心,采取多多級(jí)制動(dòng)動(dòng)以降低低加速度度,在啟啟動(dòng)和制制動(dòng)時(shí),增加阻阻尼裝置置等。4）導(dǎo)軌軌的潤(rùn)滑滑1、目的的：減少摩摩擦阻力力和摩擦擦磨損，，以避免免低速爬行行和降低低高溫時(shí)時(shí)的溫升升。2、要求：潤(rùn)滑油油黏度小小，雜質(zhì)質(zhì)少且不不侵蝕機(jī)機(jī)件，要要具備可可靠的防防護(hù)裝置置。3、方式式：澆油油杯手動(dòng)潤(rùn)滑滑泵安裝潤(rùn)滑滑電磁泵泵導(dǎo)軌防護(hù)護(hù)：①固定保保護(hù)：利利用導(dǎo)軌軌中移動(dòng)動(dòng)件倆倆端的延延長(zhǎng)物保保護(hù)導(dǎo)軌軌。②刮屑板板：利用用毛氈或或耐油橡橡膠制成成與導(dǎo)軌軌形狀相相吻合的