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导轨的类型和特点
导轨的分类方法有多种。按运动轨迹可以分为直线导轨和圆导轨;按工作性质可分为主运动导轨、进给导轨和调整导轨,按受力情况可以分为开式导轨和闭式导轨。按摩擦性质可以分为滑动导轨和滚动导轨两种。
1.直线滑动导轨的截面形状
直线滑动导轨有若干个平面,从制造、装配和检验来说,平面的数量应尽可能少。直线滑动导轨的截面形状常用的有:矩形、三角形、燕尾形和圆形(如图2-65所示),各个平面所起的作用也各不相同。在矩形和三角形导轨中,M面主要起支承作用,N面是保证直线移动精度的导向面,J面是防止运动附件抬起的压板面;在燕尾形导轨中,M面起导向和压板作用,J面起支承作用。
根据支承导轨的凸凹状态,又可以将导轨分成凸形导轨和凹形导轨。凸三角形导轨称为山形导轨,凹三角形导轨称为V形导轨。凸形导轨不易存润滑油,但易清除导轨面的切屑等杂物。凹形导轨易存储润滑油,也易落入切屑和杂物,必须设防护装置。
1)矩形导轨
矩形导轨易加工制造,刚度和承载能力大,安装调整方便。矩形导轨中M面起支承兼导向作用,起主要导向作用的N面磨损后不能自动补偿间隙,需要有间隙调整装置。它适用于载荷大且导向精度要求不高的机床。
2)三角形导轨
此导轨由M、N两个平面组成,起支承和导向作用。在垂直载荷作用下,导轨磨损后可以自动补偿,不产生间隙,导向精度高,但仍需设置压板面间隙调整装置。三角形顶角夹角为90°,若重型机床承受载荷大时,为增大承载面积,夹角可取110°~120°,但导向精度差。精密机床可以采用小于90°的夹角,以提高导向精度。
3)燕尾形导轨
这是闭式导轨中接触面最少的一种结构,磨损后不能自动补偿间隙,需要用镶条调整。燕尾面M起导向和压板作用。燕尾导轨制造、检验和维修较复杂,摩擦阻力大,可以承载颠覆力矩,刚度较差。导轨面的夹角为55°,用于高度小的多层移动部件。
4)圆柱形导轨
这种导轨刚度高,易制造,外径可磨削,内孔可以用珩磨达到精密配合,但磨损后间隙调整困难。它适用于受轴向载荷的场合,如压力机、珩磨机、攻螺纹机和机械手等。
2.直线滑动导轨的组合形式
机床上一般都采用两条导轨来承受载荷和导向。重型机床承载大,常采用3至4条导轨。导轨的组合形式取决于受载大小、导向精度、工艺性、润滑和防护等因素。
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