車床導軌修磨技術的研究與開發★

高 沛， 吳維梁

（山西職業技術學院， 山西 太原 030006）

1 車床導軌磨損分析

車床導軌是車床在工作過程中的一個重要組件，在車床運行時刀架在導軌上往復運動，磨損在所難免。隨著機床使用次數的增加，在橫切面上的磨損程度會很嚴重，導致車床刀架發生偏移。使車床精度下降，大大降低了車床的工作效率與穩定性。

磨損情況不同對于加工過程中發生的精度變化各有不同，主要影響的方面有導軌材料、加工條件和加工負荷。在車床加工過程中磨損較為嚴重的就是車床的前導軌，尤其是在加工鑄鐵件等負荷較大的機械產品時[1-2]。

由于機床導軌磨損在加工過程中產生的影響，機床的重要技術指標都在發生著變化，主要是機床的精度、剛度和機床的穩定性。具有導向和承受載荷作用的機床導軌可以有效地校準刀架等機床部件，提高機床部件的位置準確性、精度與剛度等技術指標。

工作久的機床導軌磨損是正常情況，在機床的使用過程中出現這種情況要及時修正，減少因機床導軌磨損出現的精度下降等問題，這是大部分制造型企業需要解決的一項重要問題。

2 傳統修磨導軌方法分析

目前導軌的傳統修磨方法主要采用導軌磨床法和人工刮研法、精刨代法三種方法，通過近期對企業的走訪調研，以上方法在應用中存在各種弊端。

導軌磨損以后，如果采用導軌磨床進行修磨，需要將車床導軌拆卸，使用導軌磨床進行磨削修正，導軌修磨完成以后，再次將導軌安裝完成，安裝以后需要對車床進行整體的調試，拆裝過程工作量大，工人勞動強度大，周期長的缺點比較明顯，通常情況下，如果完成一次修磨需要的時間在5～7 d，甚至更長的時間，嚴重影響企業的正常生產，而且整個過程成本比較高，在現代生產技術下不能滿足企業需求。

人工修磨導軌對機床的拆裝比較簡單，不需要對設備進行大的拆解，修磨時將車床托板拆下，技術工人通過純手工的工藝對導軌進行刮研。由于人工作業，刀架的位置可以劃走進行導軌的處理，省去了拆裝機床的步驟，在刮研的過程中產生摩擦熱量也比導軌磨床產生的熱量少。

但是導軌的平整度取決于工作人員的技術及經驗，遇到硬度比較大的導軌刮研法的效率就不是很高了[3-4]。

目前，大型制造企業使用精刨代替刮研來修復磨損的機床導軌，這是一種采用硬質合金的窄刃精刨刀修磨機床導軌的新工藝方法。要修復導軌面必須進行車床部件的拆裝，然后用大型的磨床設備進行精刨加工，對中小型企業來說可謂是費工費力。尤其是在精刨過程中很容易對車床導軌造成不可修復的破壞，或者大型設備的重量造成車床導軌的變形等。

3 導軌修磨機構

本導軌修磨機構基于臥式車床導軌（見圖1）進行修磨技術的研究。普通臥式車床導軌有兩組，分別是刀架導軌和尾座導軌。一般情況下尾座導軌磨損情況較輕，刀架導軌磨損比較嚴重。刀架在工作過程中往復運動，與刀架導軌摩擦而產生磨損，尤其是在工作環境較差的情況下，機床產生的切削屑附著在導軌上，不及時清理會加速導軌的磨損程度。此導軌修磨機構是采用車床尾座導軌作為基座，因尾座導軌平時使用頻率比較低，維護正常的情況下，尾座導軌通常是不易磨損的，所以選擇尾座導軌作為基座，在尾座導軌上安裝托板（見圖2），托板由伺服電機（見圖3）進行，托板上安裝由伺服電機驅動的變角度自動磨頭對機床的梯形導軌和平導軌進行修磨（見圖4）。

圖1 臥式車床導軌

圖2 尾座導軌托板

圖3 伺服電機位置

圖4 導軌修磨機構

合理利用車床機構就地取材，以尾座導軌作為基座，可以體顯穩定性好、便于安裝的優點，同時機構整體在車床上安裝拆卸方便，適用于同一型號的不同車床的使用，提高了重復利用度。導軌修磨機構的使用不需要對車床本身的任何主題部件進行拆裝，省去了機床拆卸、安裝、調試的環節，沒有對工人勞動強度和手工技術的要求。

在具體的導軌修復過程中（見圖5），要將車床的尾座拆除，使用電動磨頭，以托板為依托，以尾座導軌承座為基準，然后自動磨頭固定在托板上，對導軌面進行磨削，直至達到行業標準，繼而停止對車床導軌的修復。磨頭可根據需要調整角度，根據調整角度的需要，在托板上安裝刻度盤。

修復臥式車床導軌時，由于磨頭打磨導軌會發生震動，所以磨頭的固定顯得極其重要，防止在打磨時磨頭出現松動，導致導軌的受損。需要強調的是磨頭所處的位置一定要易于調節，保證修復過程有效。

圖5 導軌修復過程

臥式車床修復導軌的工作過程可以分為粗修復和精修復，也就是說對車床導軌進行粗加工和精加工。粗加工時加工導軌磨損的凸起高處進行加工，對導軌磨損的凹回地處進行精加工。修復粗加工時要給導軌精加工留有一定的加工余量，使加工過程更加的精確[5-7]。

4 車床導軌修復后期處理措施

修復完成后的臥式車床導軌要通過具體的工作狀態進行后期的處理，對修復完成的車床導軌還要進行淬火處理，淬火處理重點在新加工修復的導軌面上。經過淬火處理的導軌硬度得到增強。車床導軌的淬火工藝使用電接觸的方法，使導軌加熱達到淬火增加硬度的目的。這種淬火工藝較為簡單，在中小型企業中應用廣泛。