導(dǎo)軌的選型和計(jì)算

導(dǎo)軌的選型及計(jì)算按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與摩擦特性劃分的導(dǎo)軌類(lèi)型見(jiàn)表6-1[5],各類(lèi)導(dǎo)軌的主要特點(diǎn)及應(yīng)用列于表中。表6-1導(dǎo)軌類(lèi)型特點(diǎn)及應(yīng)用導(dǎo)型軌類(lèi)主要特點(diǎn)應(yīng)用導(dǎo)軌類(lèi)型主要特點(diǎn)應(yīng)用1,運(yùn)動(dòng)靈敏度高,低速?gòu)V泛用運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性好,定位精于各類(lèi)度高。2,精度保持性精密機(jī)1,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用維修滑動(dòng)導(dǎo)方便。體摩擦?xí)r低速易爬行2,未形成完全液冶金設(shè)備滾動(dòng)導(dǎo)軌好,磨損少,壽命長(zhǎng)。3,床,數(shù)控普通機(jī)床,軌上應(yīng)用普3,磨損大壽命低,運(yùn)動(dòng)遍剛性與抗振性差,結(jié)構(gòu)機(jī)床,紡復(fù)雜成本高,要求良好織機(jī)械精度不穩(wěn)定的保護(hù)等1,速度高1,動(dòng)導(dǎo)軌表面貼塑料軟帶等與鑄鐵或鋼導(dǎo)軌主要應(yīng)用搭配,摩擦系數(shù)小,且動(dòng)與中大型形(90m/min~600m/min),成液體摩擦2,阻尼主要用大,抗陣性好3,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)語(yǔ)速度單,不需復(fù)雜供油系統(tǒng),高,精度使用維護(hù)方便4,油膜厚要求一度隨載荷與速度而變般的機(jī)化。影響加工精度,低床主運(yùn)塑料導(dǎo)靜摩擦系數(shù)搭配,不易機(jī)床壓強(qiáng)動(dòng)壓導(dǎo)軌軌爬行,抗摩擦性能好。不大的導(dǎo)2,貼塑工藝簡(jiǎn)單。3,剛軌應(yīng)用日度較低,耐熱性差容易益廣泛蠕變動(dòng)導(dǎo)軌速重載易出現(xiàn)導(dǎo)軌面接觸一定硬度的不鋼板或1,在支撐導(dǎo)軌上鑲裝有鑲鋼導(dǎo)軌1,摩擦系數(shù)很小,驅(qū)動(dòng)各種大力小。2,低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)型,重型性好3,承載能力大,剛機(jī)床,精性,吸陣性好4,需要一密機(jī)床,套液壓裝置,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,數(shù)控機(jī)工藝復(fù)雜,鑲鋼,鑲改善摩擦或滿(mǎn)足焊接鋼帶,提高導(dǎo)軌耐磨性,成本高。金屬導(dǎo)床身結(jié)構(gòu)需要。2,在動(dòng)常用于重靜壓導(dǎo)軌導(dǎo)軌上鑲有青銅只類(lèi)型機(jī)床如軌立車(chē),龍門(mén)提高耐磨性的金屬防止咬合磨損,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),銑床的導(dǎo)調(diào)整困難床的工作臺(tái)軌上精度高6、1初選導(dǎo)軌型號(hào)及估算導(dǎo)軌長(zhǎng)度X方向初選導(dǎo)軌型號(hào)為[6]具體數(shù)據(jù)見(jiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》9-149Y方向初選導(dǎo)軌型號(hào)為導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)條件為常溫,平穩(wěn),無(wú)沖擊與震動(dòng)為何選用滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副:1)滾動(dòng)直線(xiàn)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)速度與靈敏度。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(xiàn)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(xiàn)導(dǎo)軌副可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì),制造與裝配工作,保證質(zhì)量,縮短時(shí)間,降低成本。導(dǎo)軌的長(zhǎng)度:由于導(dǎo)軌長(zhǎng)度影響工作臺(tái)的工作精度與高度,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由此公式估算出Lx=940mm,Ly=1090mm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6、2計(jì)算滾動(dòng)導(dǎo)軌副的距離額定壽命X方向的導(dǎo)軌計(jì)算X方向初選導(dǎo)軌型號(hào)為,查表9、3-73[1]得,這種導(dǎo)軌的額定動(dòng),靜載荷分別為Ca=13、6kN,Coa=20、3kN。4個(gè)滑塊的載荷按表9、3-48序號(hào)1的載荷計(jì)算式計(jì)算。其中工作臺(tái)的最大重量為:G=100×9、8=980NF1=F2=F3=F4=1/4(G1+F)=250N1)滾動(dòng)導(dǎo)軌的額定壽命計(jì)算公式[6]為:L=(fhftfcfaCa/fwPc)K=27166km式中L——額定壽命(km);Ca——額定動(dòng)載荷(KN);P——當(dāng)量動(dòng)載荷(KN);Fmax——受力最大滑塊所受的載荷(KN);Z——導(dǎo)軌上的滑塊數(shù);——指數(shù),當(dāng)導(dǎo)軌體為滾珠時(shí),=3;當(dāng)為滾柱時(shí)=10/3;K——額定壽命單位(KM),滾珠時(shí),K=50KM;滾柱時(shí),K=100KM;fh——硬度系數(shù);fh――(滾道實(shí)際硬度(HRC))。由于產(chǎn)品技術(shù)要求規(guī)定,滾道硬度不得低于58HRC,故通?？扇h=1ft——溫度系數(shù),查表6-2[7],得表6-2溫度系數(shù)=1100~1500.90150~2000.73200~2500.60工作溫度/1fc——接觸系數(shù),查表6-3;得表6-3接觸系數(shù)=1每根導(dǎo)軌上12345的滑塊數(shù)1.000.810.720.660.61fa——精度系數(shù),查表6-4;取=1、5表6-4精度系數(shù)工作條件無(wú)外部沖擊或振動(dòng)的低速運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合,速度小于15m/min1~1、51、5~22~3、5無(wú)明顯沖擊或振動(dòng)的場(chǎng)合,速度為15~60m/min有外部沖擊或高速運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合,速度大于60m/minfw——載荷系數(shù),查表6-5;得表6-5載荷系數(shù)=1精度等級(jí)23451.01.00.90.9則L=27166Km2)壽命時(shí)間的計(jì)算當(dāng)行程長(zhǎng)度一定,以h為單位的額定壽命為:式中——壽命時(shí)間(h)L——額定壽命(km)La——行程長(zhǎng)度(m)——每分鐘往返次數(shù)則工況為:每天開(kāi)機(jī)6個(gè)小時(shí),每年300個(gè)工作日,則預(yù)計(jì)壽命年限為:Lh=30592、3/300×6=16、9年同理求出Y方向滾動(dòng)導(dǎo)軌副的距離額定壽命:L=26340、1kmLh=25230h=14年6、3導(dǎo)軌材料與熱處理機(jī)床滑動(dòng)導(dǎo)軌常用材料主要就是灰鑄鐵與耐磨鑄鐵?；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。JB/T3997-1994標(biāo)準(zhǔn)對(duì)普通灰鑄鐵導(dǎo)軌的硬度要求如表6-6[10]表6-6灰鑄鐵導(dǎo)軌硬度要求所示硬度要求(HBS)導(dǎo)軌長(zhǎng)度/mm硬度不均勻性(HBS)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(guò)≤2500-190255≤250025>2500>3>5180175241241>2500由幾何件連4535接的導(dǎo)軌>10165241常用耐磨鑄鐵與普通鑄鐵耐磨性比較見(jiàn)表6-7[8]表6-7常用耐磨鑄鐵耐磨鑄鐵名稱(chēng)磷銅鈦耐磨鑄鐵高磷耐磨鑄鐵釩鈦耐磨鑄