平面导轨的优点-可调性
可调性是平面导轨特有的优点,根据导轨的使用情况,平面导轨系统至少有一个或一个以上的可调边。由于移动组件沿着直线导轨的侧边移动,保证移动组件与导轨侧面紧密接触是极为重要的。普遍使用调整的方法是斜铁,斜铁位于移动组件和导轨接触面相对的侧面之间。形状为锥形条块角铁,可以精却地调整,以消除移动部件和导轨之间的间隙。如果滑动部件或导轨磨损,接触表面之间的间隙加大,可调整斜铁进行补偿。
滚珠丝杠和直线导轨的现状及技术动向
中国作为世界上特大的机床消费国,制造业已经发展成为一个支柱产业。由于汽车工业的发展,对机床的速度和效率都提出了新的更高的要求。据了解,目前中国机床的数控化率发展很快。日本机床的数控化率从开始的40%提高到目前90%的水平,大约花了15年的时间,从中国现在发展的速度来看,如要达到目前日本的水平,估计不需要花费这么多的时间,提高数控机床功能零部件的性能和质量已经成为中国机床工业发展的当务之急。
为实现其高性能,中国生产的机床在驱动上使用高精度滚珠丝杠的比率有了很大的提高。目前机床采用的滚珠丝杠,有价格较低的国产的,也有精度较高的日本和欧洲等进口产品。使用进口产品往往是在那些对加工速度、精度、寿命及稳定性方面有较高要求的机床。
随着机床速度的提高,导轨的使用也由滑动向滚动转化。在中国,由于机床速度较低及制造成本上的原因,滑动导轨的使用还占大多数,但使用滚珠导轨和滚柱导轨的机床数量在急速上升。由于滚动导轨具有高速、长寿命、可加预压、安装方便等方面的优点,随着对机床性能及数控化要求的提高,滚动导轨使用比率的提高是必然的趋势。
要提高机床的生产效率,就要提高机床的速度。在日本,机床的进给速度每年都在刷新,明显呈高速化趋势。例如,速度为60m/min的机床,每年都在增加,这些机床都大量使用NSK的产品。在中国,已开始生产速度为60m/min的加工中心,由此,对高速滚珠丝杠和直线导轨的需求也会有快速的增加。
导轨爬行
所谓导轨爬行,就是在滑动导轨运动过程中.交替出现瞬间粘着瞬间滑动的现象。导轨爬行降低了机器运动均匀性和部件的定位精度。爬行产生的原因虽然很多,其中导轨润滑是影响爬行的主要因素。导轨在低速运动时则处于边界润滑状态,油膜厚度小,而且导轨反向时油膜极易破坏。尤其是导轨由静止转向运动时,摩擦阻力比运动后的阻力大得多,其摩擦系数发生突变,并随速度的增加而降低。而传动系统又都具有一定的弹性(特别是液压油中有空气或机械零件尺寸太长时更为严重),从而导致运动部件的运动不均匀,使其时走、时停,时快、时慢。工作台和外推力之间好象加了一根弹簧(力推弹簧,弹簧推工作台)。当推力小于工作台的静摩擦时,好象只是压缩了弹簧,当力略大于静擦力时,工作台就被推动。这样周而复始,就产生了爬行。
导轨爬行的临界速度、爬行量与爬行频率有一定规律.可以采取措施来缩小静摩擦阻力和动摩擦阻力的差距。
(1)改变导轨摩擦副的材料性质,(2)提高表面光洁度和平直度,(3)提高传动系统的刚度,(4)采用连续压力润滑,但压力和流量不能过大,避免产生浮动现象。(5)提高油的粘度和改善油的润滑性能,增加:油膜强度。