機床導軌的設計制造與修護保養

顧彬+趙健

摘 要：機床是制造行業中高精密高效率的設備，而機床的導軌是保證機床高精密，高效率加工的部件，對于機床導軌的選用是非常重要的，要保證導軌的精度和低磨損，這樣就要對導軌進行相應的熱處理，導軌的設計是一個非常有難度的技術，既要保證導軌能承受載荷，還要降低摩擦力，但同時不能過大的潤滑，機床在使用時候要保護好導軌，在破損后要能進行修復，這樣就要對導軌有一定的修護方法。

關鍵詞：導軌的選用；導軌熱處理；導軌的修護

1 導軌的選用

機床導軌的作用就是機床上小托板導向的作用和相應的承載作用，在機床上導軌可以分為動導軌和支撐導軌，動導軌是指工作臺的導軌，支撐導軌是指機床床身上的導軌，它倆是配合的。

導軌的質量是直接影響機床精度和剛度的，所以在機床導軌的選用上，要使導軌的精度高一些，導軌的分類有很多，例如滑動導軌、靜壓導軌、滾動導軌等，滑動導軌的應用是最久遠的，它是最初的導軌，它的應用最多的是在普通機床上，它的材料選取鑄鐵件即可。

滾動導軌與滑動導軌相比，就是摩擦力小，它在對元件定位上精度高，容易操作，可以實現小距離移動，對精度的保持也好，但是結構復雜，是通過專業的制造商生產。

靜壓導軌是在前兩種導軌基礎上設計出的，它的好處是導軌不受速度和負載的要求，剛度好，同時是有油進行潤滑，靜壓導軌的工作原理就是在兩個導軌接觸面之間加入壓力油，使上導軌的元件懸浮，這樣就減少接觸摩擦力，在工作時候油的壓力隨著外部載荷的變化而變化，不斷使上導軌件保持平衡，使其導軌有相應的精度，保證加工質量。

單邊式靜壓導軌它是保證導軌在垂直方向上的負載荷，對于水平方向上的載荷沒有承受能力，只是在水平方向上防止移動，而防止水平方向上的移動，是通過V型限位結構，防止上導軌進行移動，V型邊的注油是起到潤滑的作用，另一邊的注油是起到一定的支撐作用，通過運動時候油的補償，達到整體的平衡，見圖1。

對稱式靜壓導軌是可以承擔雙方向垂直方的的載荷但還是不能承受水平方向上的，這種導軌在垂直方向上可以承受從下方向而來的載荷，示意圖如圖2。

封閉式靜壓導軌可以承受側面載荷，這種導軌比對稱式導軌增加了側面油孔，起到了側面承力的作用。如圖3。

式中：F-每個支座所受的外載荷；W-每個支座承受的動載荷；P-油腔內的壓強；A-支座面積；CA-有效承載面積系數；L、B-支座的長度和寬度；l、b-油腔的長度和寬度。

2 導軌熱處理

在對導軌加工后要對表面進行相應的熱處理，保證導軌表面具有一定的強度，同時還要使導軌有一定的耐磨性，導軌表面淬硬處理。

導軌火焰表面淬火，這種方法最簡單，通過乙炔火焰進行導軌表面加熱，這種方法最簡單，但不便控制溫度。

導軌點接觸表面淬火，這種方法和導軌火焰表面淬火相似，只是通過電加熱進行表面加熱，這種方法可以控制導軌表面的溫度。

在對導軌表面熱處理時候，要防止對導軌的破壞和在加熱過程中導軌變形，因為導軌的精度是取決于導軌熱處理之后的硬度和表面內部的內應力，所以在熱處理過程中盡量使導軌的表面夠硬，但同時也不能脆性大。

3 導軌的修護

對于導軌在使用中的修護方法有很多：

刮研修復法，這種方法是通過標準檢件與導軌配合，將不滿足導軌精度的位置進行修復，通過將導軌表面配研和刮削之后，使其達到標準，這種方法修復之后，導軌外觀精度高，表面美觀。

配磨修復法，通過床身的導軌或者工作臺的導軌，配磨削的方法使其導軌達到設計要求，這種方法效率高，不需要人力去研磨。

粘接修復法，這種修方法是對已經破損導軌的修法，是將導軌表面的凹坑、缺陷進行粘接，使其位置達到導軌其他位置的要求，在粘接之后需要用其他方法在進行研磨，最后達到導軌的精度。

4 結束語

機床導軌設計上需要設計者精心通過導軌自身的特點和應用方向，選擇不同種類的導軌，再進行不同的熱處理，但是對于導軌生產后，要使導軌盡可能的使用期限長，這種保養方法才是最寶貴的，只有保證機床導軌在使用過程中的方法，不對導軌表面進行碰撞，在導軌使用中定期保養，定期檢修，保證導軌的精度，才會保證加工精度。

參考文獻

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