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滾動直線導(dǎo)軌副的安裝技術(shù)

 

直線滾動導(dǎo)軌作為一種功能部件，由于它具有許多的性能，因而在各種機械設(shè)備中尤其在機床中得到了廣泛的應(yīng)用。

 

滾動直線導(dǎo)軌副的安裝種類很多，幾乎能滿足任何結(jié)構(gòu)的需要，滾動直線導(dǎo)軌副在選用時通常為兩根，每根導(dǎo)軌上使用的滑塊為兩塊，導(dǎo)軌裝在機床床身上，而滑塊固定在工作臺上。在兩根導(dǎo)軌中有一根是基準(zhǔn)導(dǎo)軌，一根是輔助導(dǎo)軌。對于高速、精密、重載直線滾動導(dǎo)軌副建議采用所列的兩種典型安裝方式。

 

　　1　工作臺安裝面精度

　　滾動直線導(dǎo)軌副是按照機床工作臺安裝面的精度執(zhí)行。當(dāng)在1根導(dǎo)軌上裝有2個以上的滑塊時，因工作臺行程小于安裝面的長度，以及安裝誤差的平均化效果，使工作臺的精度往往高于安裝面的精度，大約可提高1/3。正是由于滾動直線導(dǎo)軌副具有的上述特性，使導(dǎo)軌安裝面的加工，實現(xiàn)了以銑、刨代磨的工藝，給主機廠節(jié)約了加工費用。

 

　　但是在實際使用中，我們發(fā)現(xiàn)存在過度使用此特性的情況。如某廠床身圖樣要求加工導(dǎo)軌安裝面表面粗糙度值Ra=1.6μm，靠山面與安裝面圓弧倒角小于R0.5mm；在安裝滾動直線導(dǎo)軌后，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)軌側(cè)基準(zhǔn)與靠山面不能貼合，同時直線度呈小S情況。在現(xiàn)場我們對導(dǎo)軌安裝面重新檢測，實際加工后的導(dǎo)軌安裝面表面粗糙度值Ra約為3.2μm，靠山面與安裝面圓弧倒角大于R0.5mm，隨后對導(dǎo)軌安裝面進行拋研，并加大滾動直線導(dǎo)軌的倒角，解決了滾動直線導(dǎo)軌安裝精度。

　　由于表面粗糙度是由表面波紋度和幾何形狀誤差組成。表面波紋度的形成是由于加工過程中的隨機因素引起的，這些因素在加工過程中的隨機性決定了加工面的隨機性，決定了它是一個距離的隨機過程。因此，主機廠在使用滾動直線導(dǎo)軌時，導(dǎo)軌安裝面及靠山面的加工一定要按圖樣要求，同時滾動直線導(dǎo)軌倒角1mm×45°，佳效果是在靠山面與安裝面加工如所示的沉割槽。

 

　　2　安裝誤差

　　

滾動直線導(dǎo)軌副存在水平方向和垂直方向的安裝誤差，安裝誤差產(chǎn)生的影響分為壽命、摩擦、精度三個因素。

　　若安裝誤差過大，將形成滑塊撬力，引起滾動體與滾道之間接觸角變化，摩擦力增大，導(dǎo)致壽命降低，并使剛性降低，進而影響到滾動直線導(dǎo)軌副的運動精度和性能保持性。

　　滾動直線導(dǎo)軌雖然具有安裝誤差的平均化效果，但平均化效果的大小與導(dǎo)軌副的預(yù)緊力、同一平面安裝導(dǎo)軌數(shù)及導(dǎo)軌和工作臺的變形有關(guān)，所以實際誤差值要比理論值大一些。

　　經(jīng)過力學(xué)、動力學(xué)理論對導(dǎo)軌副的安裝分析，以及長期實際安裝的經(jīng)驗，建議滾動直線導(dǎo)軌副水平方向和垂直方向的安裝誤差，如所示，按規(guī)格控制在0.02～0.06mm、0.05～0.12mm。

 

　　3　安裝方法

　?。?）工作臺安裝面臺階高和倒角

　　如和所示，將滾動直線導(dǎo)軌壓靠在底座、工作臺的臺階上固定水平方向時臺階的高以及倒角的尺寸。由于刀具的影響建議采用如所示的沉割槽。

 

工作臺安裝面臺階高H和倒角R?。▎挝唬簃m）

 

　?。?）導(dǎo)軌的安裝

　?、偈褂糜褪瘜惭b基準(zhǔn)面的毛刺及微小變形處修平，并清洗導(dǎo)軌基準(zhǔn)面。②清洗導(dǎo)軌上面的防銹油并辯識基準(zhǔn)面（導(dǎo)軌和滑塊側(cè)面有小圓弧或有文字標(biāo)識的面為基準(zhǔn)面），并將基準(zhǔn)面對準(zhǔn)安裝基準(zhǔn)面，用螺釘預(yù)緊固，擰緊力不要太大。使導(dǎo)軌底面及側(cè)基準(zhǔn)面*和安裝面緊密貼合。③完成上述工作后，從中間開始按交叉順序向兩端逐步擰緊所有螺釘，然后進行精度檢驗和另一根導(dǎo)軌的安裝。④對于沒有靠山面導(dǎo)軌的安裝，首先使用床身上導(dǎo)軌安裝面附近能作為基準(zhǔn)的邊或面，從一端開始找出導(dǎo)軌平行度，但要注意必須將2個滑塊靠緊固定在檢驗用的平板上。其次以直線量塊為基準(zhǔn)，從導(dǎo)軌的一端開始，通過干分表，一邊找出基準(zhǔn)導(dǎo)軌側(cè)面基準(zhǔn)面的直線度，一邊將螺釘緊固。

　?。?）壓緊方式

　　所示為的壓緊結(jié)構(gòu)，壓板工作平面用沉割隔成兩塊，使用時可根據(jù)零件尺寸的實際情況修整任何一平面，使壓板能牢固地將導(dǎo)軌或滑塊壓緊即可。如不采用壓緊裝置，為保證導(dǎo)軌的直線度達到制造時的精度，必須用圖6或別的輔助工具使導(dǎo)軌的基準(zhǔn)面與相配件的基準(zhǔn)面正確吻合，否則將影響運動的靈活性。

 

　　除介紹的主要結(jié)構(gòu)形式外，其他的壓緊方式還有很多，可根據(jù)不同的使用要求，進行設(shè)計或選用，圖7所示為推薦性結(jié)構(gòu)，供參考。

 

　?。?）安裝與使用導(dǎo)軌應(yīng)注意事項

　　①安裝成對導(dǎo)軌應(yīng)根據(jù)導(dǎo)軌成對編號進行。編號末尾有“J”的為基準(zhǔn)導(dǎo)軌。如：J（基準(zhǔn)導(dǎo)軌），（非基準(zhǔn)導(dǎo)軌）。②接長導(dǎo)軌成對安裝時，應(yīng)注意接長處的編號，按編號接長，如圖8所示。③HJG—D滾動直線導(dǎo)軌屬精密滾動功能部件，廠方制造完工后，進行了精度及滾動性能調(diào)試，用戶不得自行拆裝，以免損失原有精度及靈活性。如用戶需要將滑塊拆離導(dǎo)軌時，為防止異物進入，請向廠方要求提供“過渡導(dǎo)軌”。

 

　　4　安裝后的精度檢驗方法

　?。?）基準(zhǔn)導(dǎo)軌的精度檢驗方法

　　檢驗滑塊的運行精度，使用兩個滑塊固定在檢驗用的平板上，可獲得穩(wěn)定的精度。同時，使用千分表檢驗時，應(yīng)盡量將直線量塊放在靠近滑塊的位置，以便能正確地檢驗。

 

　　（2）非基準(zhǔn)導(dǎo)軌精度檢驗方法

　　將放在兩根導(dǎo)軌之間的直線量塊，通過千分表將其調(diào)整到與基準(zhǔn)導(dǎo)軌的橫向基準(zhǔn)面平行，然后以直線量塊為基準(zhǔn)，通過千分表調(diào)整非基準(zhǔn)導(dǎo)軌的直線度，達到設(shè)計要求的兩導(dǎo)軌的平行度。

 

　　利用工作臺的檢驗方法：將基準(zhǔn)導(dǎo)軌的2個滑塊固定在工作臺上，而將非基準(zhǔn)導(dǎo)軌及1個滑塊分別固定在床身和工作臺上，將千分表的支座固定在工作臺上，千分表的測頭與非基準(zhǔn)導(dǎo)軌側(cè)面相接觸，從一端開始移動工作臺，一邊找出平行度，一邊確認(rèn)滾動阻力，同時將螺釘緊固。

  

　　利用專用橋板的檢驗方法：使用如0所示的專用橋板，將千分表的支座固定在專用橋板上，千分表的測頭與非基準(zhǔn)導(dǎo)軌側(cè)面相接觸，以基準(zhǔn)導(dǎo)軌的橫向基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，從一端開始按安裝間隔移動橋板，一邊調(diào)整非基準(zhǔn)導(dǎo)軌平行度，一邊將螺釘緊固。