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直线滚动导轨副的装配工艺与技术

时间:2024-11-03 百科知识 版权反馈
【摘要】:直线滚动导轨副是由一根导轨与一个或几个滑块构成,如图3-4-3-1所示。f.安装非基准导轨副。b.将基准导轨副基准面的一侧,与安装台阶的基准侧面相对,对准安装螺孔,然后在孔内插入螺栓。采用相应的平行度检测工具和方法,调整非基准侧导轨轴,直到达到规定平行度要求后,用扭矩扳手逐个拧紧安装螺栓。达到上述要求后,检查工作台的运行直线度、平行度是否符合要求。直线滚动导轨的紧固一般设计成不能横向受力的结构。

直线滚动导轨副是由一根导轨与一个或几个滑块构成,如图3-4-3-1所示。滑块内含有滚动体(滚珠或滚柱),随着滑块或导轨的移动,滚动体在滑块与导轨间循环滚动,使滑块与导轨之间的滑动摩擦变为滚动摩擦,并使滑块能够沿着导轨无间隙地做直线运行。

图3-4-3-1 直线滚动导轨副

直线滚动导轨副具有以下优点。

(1)阻力小,无间隙,无爬行。

(2)能实现无间隙运动,机械系统具有高的刚度,适应高速直线运动。

(3)标准化、系列化、通用化程度高,易于互换。

(4)节能环保,使用寿命长。

(5)安装、调试、维修、更换方便。

(6)定位精度和重复定位精度高。

这类导轨适用于零部件需要精确定位的场合,在CNC机床和各类自动化装备中得到广泛使用,在高速和超高速CNC机床中,它的功能也能得到充分发挥。

一、导轨的安装

1.直线滚动导轨的类型和特点

直线滚动导轨的类型及特点参见表3-4-3-1。

表3-4-3-1 直线滚动导轨的类型及特点

2.直线滚动导轨的连接

单根直线滚动导轨的长度一般最长为3~4 m,如零件要产生较大的位移时,可把两根或多根短导轨接长成为长导轨,以适应各种行程和用途的需要。导轨连接时,只要把编号相同的端面连接起来,就可以获得长的导轨,如图3-4-3-2所示。在连接时,各段导轨必须对齐并用专用量棒和夹紧工具进行校直,如图3-4-3-3所示。

图3-4-3-2 导轨的连接

图3-4-3-3 导轨的校直

为防止灰尘、污物等进入导轨,常常在导轨上覆盖柔性防护罩,如图3-4-3-4所示。

图3-4-3-4 导轨的防护罩

3.直线滚动导轨的安装工艺

(1)导轨副要轻拿轻放,以免磕碰影响其直线精度;检查导轨是否有合格证,有否碰伤或锈蚀,将防锈油清洗干净,清除装配表面的毛刺、撞击突起及污物等。不允许将滑块拆离导轨或超过行程又推回去。

(2)正确区分基准导轨副与非基准导轨副:基准导轨副,在产品编号标记最后一位(右端)加有字母“J”,如图3-4-3-5(a)所示;同时,在导轨轴和滑块座实物上的同一侧面均刻有标记槽或“J”字样,如图3-4-3-5(b)所示。

图3-4-3-5 导轨副的基准面识别

(a)标记“J”;(b)标记槽

(3)认清导轨副安装时所需的基准侧面。导轨副安装时所需的基准侧面的区分,如图3-4-3-6所示。

图3-4-3-6 导轨副安装时的基准侧面
(a)基准导轨副;(b)非基准导轨副

(4)安装导轨。在同一平面内平行安装两根导轨时,如果振动和冲击较大,精度要求较高,则两根导轨侧面都要定位,如图3-4-3-7所示。否则,只需一根导轨侧面定位,如图3-4-3-8所示。

图3-4-3-7 双导轨定位

图3-4-3-8 单导轨定位

①双导轨侧面都定位的安装工艺。

a.保持导轨、机器零件、测量工具及安装工具的干净和整洁。

b.将基准导轨副的侧基准面(刻有小沟槽的一侧)与安装台阶的基准侧面相对,图3-4-3-9(a)所示为对准螺孔,然后在孔内插入螺栓,如图3-4-3-9(b)所示。

图3-4-3-9 基准侧面的对准

(a)双准基准面;(b)对准螺孔,插入螺栓

c.利用内六角扳手用手拧紧所有的螺栓。此处的“用手拧紧”是指拧紧后导轨仍然可以利用塑料锤轻敲导轨侧面而微量移动。

d.利用U形夹头使导轨轴的基准侧面紧紧靠贴在安装台阶的基准侧面,然后在该处用固定螺栓拧紧(建议采用配攻螺纹孔),由一端开始,依次将导轨固定,如图3-4-3-10(a)所示。当无安装台阶时,将导轨一端固定后,按图3-4-3-10(b)所示方法将表针靠在导轨的基准侧面,以直线块规为基准,自导轨的一端开始读取指针值校准直线度,并依次将导轨固定。

图3-4-3-10 导轨的校准与固定

(a)有安装台阶的导轨固定;(b)无安装台阶的导轨固定

e.用扭矩扳手按“从中间向两边延伸”的拧紧顺序将螺栓旋紧,如图3-4-3-11所示。扭矩的大小可根据螺栓的直径和等级,查阅相关手册。

图3-4-3-11 导轨紧固螺栓的拧紧顺序

f.安装非基准导轨副。非基准导轨副与基准导轨副的安装次序相同,只是侧面只需轻轻靠上,不要顶紧,或按图3-4-3-12所示的方法安装:将吸铁表座固定在基准导轨副的滑块上,量表的指针顶在非基准导轨副的导轨基准侧面,从导轨的一端开始读取平行度,并顺次将非基准导轨副固定好。

图3-4-3-12 非基准导轨副的安装

②单导轨侧面定位的安装工艺。

a.保持导轨、机器零件、测量工具及安装工具的干净和整洁。

b.将基准导轨副基准面(刻有小沟槽)的一侧,与安装台阶的基准侧面相对,对准安装螺孔,然后在孔内插入螺栓。

c.利用内六角扳手用手拧紧所有的螺栓。并用多个U形夹头,均匀地将导轨轴的基准侧面紧紧靠贴安装台阶的基准侧面。

d.用扭矩扳手将螺栓旋紧。

e.非基准导轨轴对准安装螺孔,用手拧紧所有的螺栓。采用相应的平行度检测工具和方法,调整非基准侧导轨轴,直到达到规定平行度要求后,用扭矩扳手逐个拧紧安装螺栓。

③床身上没有凸起基面时的安装工艺。

a.用手拧紧基准导轨轴的安装螺栓,使导轨轴轻轻地固定在床身装配表面上,把两块滑块座并在一起,上面固定一块安装千分表架的平板。

b.千分表测头接触低于装配表面的侧向辅助工艺基准面,如图3-4-3-13所示。根据千分表移动中读数指示,边调整边紧固安装螺钉。

图3-4-3-13 床身上没有凸起基面时的安装

c.用手拧紧非基准侧导轨轴的安装螺栓,以将导轨轴轻轻地固定在床身装配表面上。

d.装上工作台并与基准侧导轨轴上两块滑块座和非基准侧导轨轴上一块滑块座用安装螺栓正式紧固,另一块滑块座则通过用手拧紧其安装螺栓来轻轻地固定。

e.移动工作台,测定其拖动力,边测边调整非基准侧导轨轴的位置。当达到拖动力最小、全行程内拖动力波动最小时,就可用扭矩扳手逐个拧紧全部安装螺栓。

④滑块座的安装。

a.将工作台置于滑块座的平面上,并对准安装螺钉孔,用手拧紧所有的螺栓。

b.拧紧基准侧滑块座侧面的压紧装置,使滑块座基准面紧紧靠贴工作台的侧基面。

c.按对角线顺序,逐个拧紧基准侧和基准侧滑块座上的各个螺栓,如图3-4-3-14所示。

图3-4-3-14 滑块座上的螺栓拧紧顺序

d.检查整个行程内导轨运行是否轻便、灵活、无停顿阻滞现象。达到上述要求后,检查工作台的运行直线度、平行度是否符合要求。

(5)装配后精度的测定。

①不装工作台,分别对基准侧和非基准侧的导轨副进行直线度测定。

②装上工作台进行直线度和平行度的测定。

推荐的测定方法如表3-4-3-2所示。

表3-4-3-2 推荐的测定方法

续表

(6)密封安装孔。

导轨经过安装和调节以后,应当对螺栓的安装孔进行密封,这样就可以确保导轨面的光滑和平整。根据导轨的结构,安装孔可以用防护条或防护塞来加以密封。在安装防护条或防护塞的前后,必须使导轨的表面保持清洁,没有油脂(包括导轨的侧面)。清理工作完成后才能安装滑块。

①防护塞的安装。

防护塞的安装如图3-4-3-15所示。

图3-4-3-15 防护塞的安装

a.将防护塞插入安装孔内,并轻轻地压入孔中,保持防护塞与安装孔垂直。b.在防护塞上放一塑料块,然后仔细地将防护塞锤入安装孔内。

c.用手指甲在保护帽边上进行刮擦检查,以防防护塞凸出导轨表面。

②防护条的安装。

防护条的安装如图3-4-3-16所示。

a.防护条太长时,可以将它截短。

b.将防护条夹紧在正确位置后,将它的末端弯折,再把滑块装至导轨上,并在导轨的两端安装防护盖。

c.如采用粘贴法装防护条,可将防护条直接粘贴在导轨上,待彻底干燥后即可。

4.滑块的装配

当滑块与导轨是分开供应时,装配滑块应按如下步骤进行。

(1)清洁导轨和滑块,去除油脂。

(2)将与滑块配套供应的短导轨和装配导轨放置在一条线上并对齐。

(3)将滑块仔细地、慢慢地推到装配导轨上,然后拿掉那根配套的导轨,如图3-4-3-17所示。

图3-4-3-16 防护条的安装

图3-4-3-17 滑块的装配

(4)安装刮屑板。在滑块的两端安装刮屑板,以除去滑块前面导轨上的污垢、液体等,防止其进入滑块中的滚动体中,延长导轨的使用寿命和导轨的精度,如图3-4-3-18所示。

图3-4-3-18 刮屑板的安装

5.直线滚动导轨的固定

直线滚动导轨的紧固一般设计成不能横向受力的结构。如果有横向受力的情况,就应当安装顶紧件来固定导轨和滑块,防止它们的横向移动。顶紧件的固定表面必须经过磨削,以达到高的平面度。常用紧定螺钉、楔块和压板等顶紧件固定导轨和滑块,如图3-4-3-19所示。

图3-4-3-19 直线滚动导轨的固定

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