在现代机床制造业中,为了降低生产成本,缩短生产周期,提高滑动导轨副的使用寿命,镶钢导轨广泛的使用在机床制造和修理中。常用的机床导轨一般均用铸铁制造,常用牌号为HT20-40或HT30-54.未淬硬的铸铁导轨在使用时很容易磨损和咬伤,引起导轨精度的丧失,影响零件加工精度,降低导轨的工作的能力。 机床导轨面磨损后精度的修复,一般通过刮削、刨削、磨削等加工恢复,去除不均匀磨损层与咬伤层。经过几次大修,机床导轨的原始尺寸变化,强度和刚性下降,影响加工性能,降低机床的使用寿命,且引起机床尺寸链的变化。为长期保持机床的精度,延长使用寿命,必须提高机床导轨的耐磨性。实际使用表明,床身与溜板用均未淬火的铸铁制造时磨损最大,而对机床床身与溜板导轨面采用一硬一软组合,则磨损较小。通常采用淬硬的铸铁床身铸铁溜板,或面覆淬硬钢板的床身铸铁溜板。由于后一种组合床身导轨面硬度高、耐磨损、不易咬伤,不需要特殊的导轨淬火设备和工具,可在较差的床身材料基体上达到较高的使用性能,因此往往对床身导轨进行镶钢改造,来提高机床导轨的耐磨性。
镶钢导轨的镶制结构及钢板材料 一、淬硬导轨的镶制结构 淬硬钢导轨板在床身上的镶制,修理改装通常采用螺钉固定,结合面加粘结剂,保证连接牢固可靠。下图为常用的几种镶制结构。 镶钢导轨的固定应保证有足够的刚度,螺钉最好从下面固定,而镶板的孔座制成盲孔,以免损伤导轨的工作面,当因结构受到限制,螺钉无法从底部固定或因床身基体强度、刚度限制,不能刨去太多,镶板较薄,螺孔深度不够时,可以用特制方头螺钉和塞子或螺钉从上部固定。
二、镶钢导轨长度与厚度的确定:
1、长度的确定。通常,镶装导轨都采用制成组装式,即导轨全长上由若干条淬火硬钢板拼接而成。若太长,淬硬后变形大,给机床加工(如平磨)带来困难,且热处理也不方便;太短则一条导轨上拼接块数多,给拼接带来困难,且影响美观。长度的具体尺寸应视导轨长度而定,各段的端面应该经过精加工,并相互吻合,使接头处缝隙在0.03mm以内,使导轨在组装并磨削后接头处无间隙,几乎看不出来。从使用的情况来看,淬硬导轨板的长度以250~420mm为好。 2、厚度。淬硬钢导轨板的厚度一般不能太薄,因为太薄加工困难且热处理变形大。若太厚,床身基体导轨要刨去的部分太多,影响机床导轨的刚性和强度。确定镶钢导轨的厚度尺寸,要根据机床导轨的几何尺寸,兼顾导轨的强度、刚性和淬硬钢板的加工性与热处理变形。其原则是在镶钢导轨的加工工艺和热处理工艺要求在允许范围内,尽量薄点为好,使机床导轨的刚性不被损坏,又提高了导轨的耐磨性。 三、淬硬钢板的材料及热处理:机床镶钢导轨常用的材料有:20Cr、18CrTi、40Cr、GCr15。镶钢导轨表面淬火层深度在导轨磨削后不低于1.4mm。 |