導(dǎo)軌能夠保證零部件之間有相對往復(fù)運動或環(huán)形欲動的位置精確度,導(dǎo)軌多與箱形零件作成一體,設(shè)計合理的導(dǎo)軌,使其具有較好的工藝性和經(jīng)濟性。以下為機械導(dǎo)軌設(shè)計中常見的需要考慮的問題: 1)注意導(dǎo)軌截面的選擇。常見的導(dǎo)軌截面形狀有:矩形、三角形、燕尾形和圓柱形等。每一種又分為凹、凸兩種,且每兩種形狀導(dǎo)軌之間可以相互結(jié)合。凸導(dǎo)軌不易積存潤滑油,當然也不易積存較多的切屑和臟物,因此多用于移動速度較低且不易防護的部件;凹形導(dǎo)軌則與其相反,故凹形導(dǎo)軌多用于移動速度較高的部件上,但必須有防屑保護裝置。 三角形導(dǎo)軌由于依靠它的兩個側(cè)面導(dǎo)向,因此磨損后可以自動補償,所以它的導(dǎo)向性及精度保持性都高。 導(dǎo)向精度隨其頂角的增加而降低;承載面積隨其頂角的增加而增加。頂角通常取90°;在受力較大的機械系統(tǒng)中頂角取110°~120°;對于精度較高的機械系統(tǒng)頂角常取小于90°。三角形導(dǎo)軌的加工、檢驗和維修均比較困難。 矩形導(dǎo)軌的剛度和承載能力很大,當量摩擦因數(shù)比三角形導(dǎo)軌低。制造、調(diào)整、檢驗、維修都方便,但側(cè)面磨損后不能自動補償,因此必須有間隙調(diào)整裝置。 燕尾形導(dǎo)軌可以承受顛覆力矩,可用一根鑲條對水平及垂直方向的間隙進行調(diào)整。此導(dǎo)軌剛性較差,摩擦力較大,制造、檢驗、維修都較復(fù)雜。一般多用于層次多、受力小且間隙調(diào)整方便的移動部件上。 圓柱導(dǎo)軌制造簡單,內(nèi)孔、外孔可分別通過磨削達到精度配合,但工作一段時間后磨損,不易補償,間隙也不易調(diào)整。適用于移動件只受軸向力的場合。 不同截面形狀的導(dǎo)軌相互結(jié)合后取長補短。如三角形和矩形導(dǎo)軌組合后,使得移動導(dǎo)軌不但導(dǎo)向性好、剛度好,且制造也相對方便了。如燕尾形導(dǎo)軌和矩形導(dǎo)軌組合后,既調(diào)整方便,又能承受較大的力矩。此外,當組合導(dǎo)軌由一條導(dǎo)軌的兩側(cè)導(dǎo)向時,稱為窄式導(dǎo)向;而由兩條導(dǎo)軌的左右兩個側(cè)面導(dǎo)向時,則稱為寬式導(dǎo)向。雙矩形導(dǎo)軌中用窄式導(dǎo)向的較多,這是因為當導(dǎo)軌受熱膨脹時寬式導(dǎo)向的比窄式的變形量大,調(diào)整時側(cè)向問隙大些,因此其導(dǎo)向性較差。矩形與燕尾形導(dǎo)軌組合時兩種導(dǎo)向均可采用。矩形與三角形導(dǎo)軌組合時,則以三角形導(dǎo)軌作為窄導(dǎo)向。 2)注意作用在導(dǎo)軌支承工作臺的驅(qū)動力,其作用點應(yīng)在使導(dǎo)軌的阻力矩平衡的位置。 3)注意為使導(dǎo)軌受力均勻,導(dǎo)軌與工作臺兩者較短的放在上面,較長的放在下面。 4)注意應(yīng)使導(dǎo)軌的支承部分有較高的剛度,禁忌把導(dǎo)軌設(shè)計成懸臂結(jié)構(gòu),應(yīng)該用箱壁支承在導(dǎo)軌的下面,并設(shè)有必要的肋,如圖2—45所示。
 5)注意盡量減少導(dǎo)軌的內(nèi)部缺陷,所以在制造過程中應(yīng)采取適當?shù)墓に嚧胧?BR> 6)注意當導(dǎo)軌采用壓板時,要保證壓板接觸良好,穩(wěn)定可靠,如圖2—46所示,圖b方案比圖a方案適合。
 7)注意為了調(diào)整壓板與導(dǎo)軌地面之間的間隙,應(yīng)在壓板、導(dǎo)軌和床身的結(jié)合面處開溝槽,如圖2—46c所示。 8)注意當導(dǎo)軌采用鑲條時,由于鑲條的表面導(dǎo)向精度和承載能力較差,所以鑲條應(yīng)安裝在不受力或受力較小的位置,且保證鑲條調(diào)整無間隙,如圖2—47所示。 9)注意在鑲鋼導(dǎo)軌中,當采用開槽沉頭螺釘固定時,常因無法調(diào)整位置而使頭部錐面不能全部均勻接觸,所以禁忌采用,如圖2—48所示,應(yīng)該采用圖b方案,不能采用圖a方案。
 10)注意為使加工裝配方便,固定導(dǎo)軌中的螺釘禁忌斜置,如圖2—49所示。
 11)注意當導(dǎo)軌的溫度變化較大時,為使其工作平穩(wěn),導(dǎo)向面之間的距離禁忌太大。 12)注意在工作臺受力變化時,為避免導(dǎo)向面改變帶來的誤差,應(yīng)保持導(dǎo)向面不變,所以常采用V一平導(dǎo)軌。
13)注意扭緊緊定螺釘時引起的導(dǎo)軌變形對其精度的影響。 14)注意為保證導(dǎo)軌的精度,相配合的導(dǎo)軌面能夠互研。 15)注意在導(dǎo)軌安裝過程中,為保證其精度,盡量減少調(diào)整工作。 16)注意對于滾珠導(dǎo)軌,由于滾珠與導(dǎo)軌為點接觸,應(yīng)力較大,所以導(dǎo)軌面應(yīng)有足夠的硬度,否則易產(chǎn)生塑性變形。 17)注意如果滾動體為滾柱,則滾柱禁忌過長,以免工作時滾柱歪斜。 18)注意為防止?jié)L動件脫出導(dǎo)軌,導(dǎo)軌兩端設(shè)置限位裝置,如圖2-50所示。
 19)注意盡量禁忌采用刮研導(dǎo)軌,以免增大工作量。 20)注意為防止出現(xiàn)爬行現(xiàn)象,可采取以下措施:采用滾動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌、卸荷導(dǎo)軌、貼塑料層導(dǎo)軌等;在普通滑動導(dǎo)軌上使用含有極性添加劑的導(dǎo)軌油;用減小結(jié)合面、增大結(jié)構(gòu)尺寸、縮短傳動鏈、減少傳動副等方法提高系統(tǒng)的剛度。 在可能的情況下,應(yīng)盡量增加導(dǎo)軌的工作長度,這是因為增長后,不但可使導(dǎo)軌表面接觸變形引起的動導(dǎo)軌偏轉(zhuǎn)角減小,而且還使導(dǎo)軌各處壓力均勻。 為了提高導(dǎo)軌副之間的耐磨性和防止咬焊,動導(dǎo)軌和支承導(dǎo)軌的材料禁忌相同,原則上是一硬一軟。如果材料相同,也必須采用不同的熱處理方法,使雙方硬度不同。在滑動導(dǎo)軌副中,支承導(dǎo)軌一般采用淬火鋼或淬火鑄鐵,動導(dǎo)軌多采用塑料軟帶導(dǎo)軌。在高精度機械系統(tǒng)中,一對導(dǎo)軌副均用不淬火的耐磨鑄鐵材料,這是因為各導(dǎo)軌需進行刮研精加工,而對于不太重要或不常運動的導(dǎo)軌副則使用普通的灰鑄鐵材料。 此外,應(yīng)注意運動導(dǎo)軌的硬度一般應(yīng)比支承導(dǎo)軌的硬度要低。長導(dǎo)軌的耐磨性和硬度比短導(dǎo)軌要高,因為長導(dǎo)軌各處的使用情況不等,所以磨損程度也就不一樣,而不均勻的磨損對加工精度的影響又很大,并且長導(dǎo)軌不易做到完全防護,受到意外刮傷的機會也多。
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