立式數(shù)控車床工作臺導(dǎo)軌副涂層注膠工藝介紹

尹玉生 陳亞菊

（北京天山新材料技術(shù)股份有限公司，北京 100041）

為保精度要求，大型數(shù)控立式車床工作臺導(dǎo)軌副結(jié)合面的加工、裝配、合研各道工序在傳統(tǒng)制造工藝上將會花費(fèi)大量的時間，以致形成了大型數(shù)控立式車床生產(chǎn)環(huán)節(jié)上的瓶頸。采用減摩涂層注塑復(fù)印成型導(dǎo)軌副，不僅保證了精度有所提高，同時使加工、裝配變得簡單化，技術(shù)上的創(chuàng)新打破了制約生產(chǎn)的瓶頸。

近年，一些機(jī)床生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的數(shù)控立式車床（圖1）中，其工作臺導(dǎo)軌副在底座上的導(dǎo)軌面相繼采用了TS312減摩涂層，取得了很好的效果。

圖2是該立車底座導(dǎo)軌采用減摩涂層復(fù)印成型后的外觀圖。圖2中a等6塊相同形狀的導(dǎo)軌面，就是采用減摩涂層制作。該導(dǎo)軌副采用靜壓結(jié)構(gòu)，依靠底座的六塊導(dǎo)軌面的各油腔供油，一般可以使工作臺浮起0.02～0.04 mm，由于采用的是復(fù)印成型技術(shù)，提高了機(jī)床的制造精度，涂層導(dǎo)軌面與工作臺導(dǎo)軌面配合精度非常適合靜壓要求，致使靜壓達(dá)到理想狀態(tài)。又由于該項(xiàng)技術(shù)施工簡便，可以縮短制造周期，性價比優(yōu)勢明顯，受到企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)人員的重視，經(jīng)過熟練掌握后同樣受到操作工人的歡迎。那么，底座導(dǎo)軌涂層如何來進(jìn)行制備呢?本文重點(diǎn)介紹其制備工藝。

1 準(zhǔn)備材料

主要材料:TS312減摩涂層;

輔助材料:高效清洗劑、脫模劑、瞬干膠、強(qiáng)力手動注膠槍、注膠筒、發(fā)泡橡膠密封條、0.6～1 mm厚度水晶塑料軟板、塑基雙面膠帶紙（用于復(fù)印成型油槽）、PVC塑料軟管（內(nèi)徑φ12 mm，外徑φ16 mm）、接頭（用于注膠導(dǎo)管）、等高墊（用于涂層厚度控制）、棕毛刷、著色劑以及必備工具，如臺鉆或磁力鉆、攪拌棒、壁紙刀等。

以上材料與工具在施工中必不可少，所以制備涂層前應(yīng)準(zhǔn)備妥當(dāng)。

2 待涂層導(dǎo)軌面要求

2.1 加工

待涂層底座導(dǎo)軌面需在支撐邊內(nèi)加工一定深度，約2～2.5 mm，底面粗化加工，如圖3所示。每塊導(dǎo)軌面同時加工有注膠孔和出膠孔，注膠孔與出膠孔相對距離較大，出膠孔基本在導(dǎo)軌的邊角處，如圖4所示。

2.2 安裝主軸

穩(wěn)裝主軸，確保工作臺導(dǎo)軌面與主軸孔相互呈垂直狀態(tài)。一般通過加工與裝配保證。

2.3 清洗及密封

采用清洗劑清洗干凈導(dǎo)軌面及支撐邊后，將發(fā)泡橡膠（一般可采用φ4 mm或1 mm厚的發(fā)泡橡膠）用瞬干膠粘接固定在支撐邊上。同時采用等高墊（一般0.5 mm厚）3點(diǎn)以上粘接在支撐邊上，其目的是保證減摩涂層的厚度高于支撐邊。圖5所示為待涂層導(dǎo)軌面密封局部示意圖。

使用干燥壓縮空氣將油孔、注膠孔、出膠孔進(jìn)行吹掃，防止孔內(nèi)存有殘余清洗劑及機(jī)加工雜物。用尼龍堵或紙團(tuán)將油孔堵住，防止注膠時流入。

2.4 連接注膠孔和出膠孔

用接頭分別連接注膠孔和出膠孔一端后，再在接頭上連接PVC塑料軟管，其長度保證可以伸出底座外部進(jìn)行注膠，并且每根軟管要進(jìn)行編號處理，因?yàn)榈鬃坏┡c工作臺扣合后，里面裝置是看不到的。圖6和圖7為導(dǎo)軌注膠管線連接圖。

2.5 著色

底座準(zhǔn)備工作就緒后，在6塊導(dǎo)軌塊的密封膠條上涂覆一層著色劑（刮研所用的紅丹顏料即可），以備與工作臺扣合時對工作臺導(dǎo)軌相對應(yīng)位置留下印痕。

3 工作臺導(dǎo)軌面要求及扣合步驟

工作臺導(dǎo)軌面作為復(fù)印基準(zhǔn)面，需在精加工完成并清洗后使用。扣合步驟如下:

3.1 試扣合

扣合后一定要確定位置，保證工作臺二次扣合時位置相同。如果發(fā)生旋轉(zhuǎn)，工作臺導(dǎo)軌面上粘貼的塑料軟板（復(fù)印油槽）就會發(fā)生錯位導(dǎo)致涂層復(fù)印失敗。

3.2 粘貼油槽

工作臺試扣合后起模，導(dǎo)軌面會留下底座導(dǎo)軌面的痕跡（紅丹顏料），這是在密封發(fā)泡橡膠上事先涂有的著色劑而形成的，如圖8所示。

按照著色劑痕跡畫出各塊導(dǎo)軌形狀后，在各塊內(nèi)用塑基雙面膠帶紙粘貼已經(jīng)裁剪好的油槽塑料軟板，如圖9所示。待注膠涂層固化后取下塑料軟板，該處即是導(dǎo)軌面復(fù)印好的油槽。

3.3 噴涂脫模劑

工作臺粘貼好油槽軟板后，噴涂脫模劑2～3遍，注意噴勻，可有效防止涂層與工作臺導(dǎo)軌面粘連。

3.4 扣合

按照原位置再次扣合好工作臺，并采用壓板將其與底座固定。

4 注膠

注膠前準(zhǔn)備好減摩涂層（推薦使用TS312）等。

4.1 調(diào)膠

將涂層A組先攪拌均勻，再倒入B組固化劑，機(jī)械攪拌。1.5 min后，進(jìn)行一次手動攪拌，將膠筒底部、筒壁膠刮勻，再機(jī)械攪拌1.5 min停機(jī)，將膠倒入注膠筒中，具體工序如圖10所示。

①將混好的膠倒入膠筒→②加蓋后堵→③膠筒頭部向上使涂層自然流向下方后用壁紙刀切開膠嘴→④擰上注膠頭→⑤將膠筒垂直放入膠槍，進(jìn)行排氣至膠嘴冒出膠→⑥最后將膠嘴與塑料軟管連接進(jìn)行注膠。

4.2 注膠

注膠時應(yīng)采用連續(xù)注膠，注意更換膠筒時要使膠管內(nèi)膠停止流動，不要形成中斷帶入空氣。當(dāng)出膠管出膠后停止注膠，轉(zhuǎn)換另一個注膠管，依次循環(huán)，直至使全部出膠管出膠后停止注膠，并且將所有膠管口向上，使其高于涂層水平面，待其固化，一般16℃以上固化24 h。

5 固化及起模

待膠充分固化后，可起模。起模時先將壓板拆除，工作臺不要直接吊起，需要用千斤頂先頂起一邊，再頂起另一邊后進(jìn)行起吊。

6 其他后續(xù)工作

起模后檢查涂層表面有無缺陷，如果發(fā)現(xiàn)有氣泡，可進(jìn)行局部修補(bǔ)，固化后刮研平整。還需要清除掉油槽線、密封膠條、塑料軟管，鉆通油孔，涂層邊緣、油槽邊緣適當(dāng)?shù)菇牵匾闆r下進(jìn)行刮研處理，沖洗油路，轉(zhuǎn)入裝配。

7 有關(guān)涂層的使用壽命分析

對于涂層導(dǎo)軌的使用壽命是制造廠家與應(yīng)用廠家所共同關(guān)心的，筆者曾在國內(nèi)某些企業(yè)的大型機(jī)床維修中發(fā)現(xiàn)，該涂層使用壽命是很長的。

例如在沈陽某重型機(jī)械廠的一臺大型臥式鏜床，產(chǎn)自德國，其直徑4 m的圓滑座導(dǎo)軌采用的就是與TS312相類似的涂層制作，使用了已經(jīng)18年，期間磨損率非常小，以致復(fù)印時的刀花尚依稀可見，只是由于涂層前基面加工粗糙度值較小而致涂層產(chǎn)生脫落，因此需要重新制備涂層。

華北某大型企業(yè)的一臺X2032×160大型龍門銑床產(chǎn)自我國，工作臺寬3.2 m、長17.2 m，工作臺靜壓導(dǎo)軌為一平一“V”式設(shè)計，同樣采用的是導(dǎo)軌減摩涂層，截止到2009年大修時已經(jīng)運(yùn)行了30年，期間因維護(hù)不及時曾多年在工作臺靜壓失靈下強(qiáng)行運(yùn)行。即使如此，其導(dǎo)軌磨損基本在0.3 mm左右，由于涂層前導(dǎo)軌基面粗化加工的好，致使涂層與金屬附著力很強(qiáng)，需要很大的力才去掉原涂層，通過對工作臺的精度重新調(diào)整后進(jìn)行了導(dǎo)軌涂層的再制造。

以上的案例證明了減摩涂層使用在大型機(jī)床的滑動導(dǎo)軌上其使用壽命是可以充分放心的。