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滑动导轨的结构和应用:金属对塑料形式的导轨与贴塑导轨的优缺点分析

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:滑动导轨具有结构简单、制造方便、刚度好和抗振性高等优点,在数控机床上应用广泛。但对于金属对金属形式的导轨,静摩擦系数大,动摩擦系数随速度变化而变化,在低速时易产生爬行现象。目前多数使用金属对塑料形式的导轨,称为贴塑导轨。贴塑导轨主要用于大型及重型数控机床上,塑料导轨副的塑料软带一般贴在短的动导轨上,不受导轨形式的限制,各种组合形式的滑动导轨均可粘贴。图2-16所示为几种贴塑导轨的结构。

滑动导轨的结构和应用:金属对塑料形式的导轨与贴塑导轨的优缺点分析

滑动导轨具有结构简单、制造方便、刚度好和抗振性高等优点,在数控机床上应用广泛。但对于金属对金属形式的导轨,静摩擦系数大,动摩擦系数随速度变化而变化,在低速时易产生爬行现象。通常可通过选用合适的导轨材料、热处理方法,提高导轨的耐磨性,改善摩擦特性。例如,可采用优质铸铁、耐磨铸铁或镶淬火钢导轨,或采用导轨表面滚压强化、表面淬硬、镀铬、镀钼等方法提高导轨的耐磨性能。

目前多数使用金属对塑料形式的导轨,称为贴塑导轨。贴塑滑动导轨的塑料化学成分稳定、摩擦系数小、耐磨性好、耐腐蚀性强、吸振性强、密度小、加工成型简单,能在任何液体或无润滑条件下工作。其缺点是耐热性差、热导率低、线膨胀系数比金属大、在外力作用下易产生变形、刚性差、吸湿性大,影响尺寸稳定性。目前,国内外应用较多的塑料导轨有以下几种。

(1)以聚四氟乙烯为基体,添加合金粉和氧化物等构成的高分子复合材料。聚四氟乙烯的摩擦系数很小(为0.04),但不耐磨,因而需要添加青铜粉、石墨、MoS2铅粉等填充料来增加耐磨性。这种材料具有良好的耐磨、吸振性能,适用工作温度范围广(-200~280℃),动、静摩擦系数小且相差不大,防爬行性能好,可在干摩擦下使用,能吸收外界进入导轨面的硬粒,使配对金属导轨不致拉伤和磨损。这种材料可制成塑料软带的形式。目前我国已有TSF、F4S等标准软带产品,产品厚度有0.8 mm、1.1 mm、1.4 mm、1.7 mm、2 mm等几种,宽度有150 mm、300 mm两种,长度有 500 mm以上几种规格。

(2)以环氧树脂为基体,加入MoS2、胶体石墨TiO2等制成的抗磨涂层材料,这种涂料附着力强,可用涂敷工艺或压注成型工艺涂到预先加工成锯齿形状的导轨上,涂层厚度为1.5~2.5 mm。我国已生产有环氧树脂耐磨涂料(HNT),它与铸铁的导轨副中,摩擦系数为0.1~0.12,在无润滑油情况下仍有较好的润滑和防爬行性能。(www.xing528.com)

贴塑导轨主要用于大型及重型数控机床上,塑料导轨副的塑料软带一般贴在短的动导轨上,不受导轨形式的限制,各种组合形式的滑动导轨均可粘贴。图2-16所示为几种贴塑导轨的结构。

图2-16 几种贴塑导轨的结构

(a)矩形导轨;(b)燕尾导轨;(c)圆柱导轨

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