間隙可調式滾滑復合導軌副的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種間隙可調式滾滑復合導軌副，包括相互配合的導軌、滑塊及間隙調整機構。滑塊包括兩個端面擋板，滑塊本體，滑塊底部設置有與導軌相配合的凹槽，凹槽左側面與導軌的側向承載面之間沿導軌長度方向設置導軌軟帶，凹槽的上表面與導軌的法向承載面之間沿導軌長度方向設置導軌軟帶，凹槽的左下角設置一個U型槽，U型槽內沿導軌長度方向設置與導軌導向面相配合的滾動塊。本發明兼顧滾動導軌和滑動導軌的優點，在重載重切削的情況下，保證運動導軌的導向、定位精度及導軌承載能力的同時，又能合理有效地減小運動阻力，提升了運動導軌的靈敏度、剛性和抗振性，提高了加工效率，增加了導軌使用壽命。
【專利說明】間隙可調式滾滑復合導軌副
【技術領域】
[0001]本發明屬于導軌副【技術領域】，特別是一種間隙可調式滾滑復合導軌副。
【背景技術】
[0002]隨著中國經濟的快速發展，大型項目如高速鐵路、風電設備、國產大飛機項目、航空航天設備、汽車制造裝備和工程機械制造對能實現重載、高速及大扭矩切削的重型數控機床性能要求日益提高。導軌是重型數控機床的核心部件之一，它在很大程度上決定重型數控機床的剛度、精度與精度保持性。重型數控機床的執行部件(主軸箱、刀架、工作臺)重量大，對導軌的承載能力及重載重切削下的運動性能提出了更高的要求。
[0003]目前，重型機床用導軌主要有滾動導軌、滑動導軌和靜壓導軌。
[0004]滾動導軌是由承導件和運動件之間放入滾動體，并能使相匹配的兩個導軌面不直接接觸，從而具有摩擦阻力小、隨動性和高速運動性能好、定位精度和重復定位精度高等優點，但其在重載情況下其接觸應力大，抗振性、剛性較差。
[0005]滑動導軌的接觸面積大，并多采用鑲條導軌或者貼塑導軌，承載能力大，抗振性、剛性好，但是其動靜摩擦比較大、運動靈敏度較低，低速時易“爬行”，易磨損，使用壽命較短的缺點。
[0006]靜壓導軌采用液體摩擦，油膜抗振性好，但其結構復雜，成本高，維修困難，因而未能普及應用。
[0007]以上導軌類型各有優缺點，若單獨使用滾動導軌或者滑動導軌均難以達到重型機床理想的性能指標和精度要求。
【發明內容】
[0008]本發明所解決的技術問題在于提供一種間隙可調式滾滑復合導軌副。
[0009]實現本發明目的的技術解決方案為:一種間隙可調式滾滑復合導軌副，包括導軌、滑塊和間隙調整機構，所述滑塊設置在導軌上，間隙調整機構位于導軌、滑塊之間，
所述導軌左側面為側向承載面，導軌左上角為斜面，該斜面為導向面，導軌上表面為法向承載面，導軌右凸起部下表面為預緊力承載面；
所述滑塊包括兩個端面擋板和滑塊本體，該兩個端面擋板位于滑塊本體前后兩側，滑塊底部設置有與導軌相配合的凹槽，凹槽左側面與導軌的側向承載面之間沿導軌長度方向設置第一導軌軟帶，凹槽的上表面與導軌的法向承載面之間沿導軌長度方向設置第二導軌軟帶，凹槽的左上角設置一個U形槽，U形槽內沿導軌長度方向設置與導軌導向面相配合的滾動塊；
所述的間隙調整機構包括斜鑲條、壓板和兩個鑲條固定板，所述斜鑲條位于壓板上方，并與其相貼合，兩個鑲條固定板位于斜鑲條和壓板兩側并通過螺釘固連，斜鑲條的上表面沿滑塊長度方向設置與導軌的預緊力承載面相配合的第三導軌軟帶，壓板與滑塊本體固定連接。[0010]本發明與現有技術相比，其顯著優點為:1)本發明間隙可調式滾滑復合導軌副是通過滾動塊內的圓柱滾子列與導軌導向面配合形成滾動導軌副，且滑塊凹槽上表面和左側面的導軌軟帶與導軌法向和側向承載面貼合構成滑動導軌副。在小負載運行時，本發明中的滾動導軌副起到主要的導向、承載和卸荷作用，提高機床運動靈敏度，減少了響應時間；大負載運行時，滑動導軌起主要的承載作用，通過增大結合面間阻尼，減弱加工過程中的振動幅度，提高抗振性；2)本發明通過本身的間隙調整機構施加預緊力，消除滾動結合面和滑動結合面間隙，使得整個導軌結構受力均勻，并減弱了傾覆力矩作用，提高了滑塊姿態的穩定性；3)本發明適用于重型數控機床的運動導軌，結構簡單，制作工藝優良。在重載重切削情況下，能夠兼有較大的承載能力和良好的運動性能，并能有效的減弱加工過程中產生的振動,從而實現重型機床運動導軌的高速、高精、高抗振性的使用要求。4)本發明兼顧滾動導軌和滑動導軌的優點，在重載重切削的情況下，保證運動導軌的導向、定位精度及導軌承載能力的同時，又能合理有效地減小運動阻力，提升了運動導軌的靈敏度、剛性和抗振性，提高了加工效率，增加了導軌使用壽命。
[0011]下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明間隙可調式滾滑復合導軌副的外形圖。
[0013]圖2是本發明間隙可調式滾滑復合導軌副導軌的截面圖。
[0014]圖3是本發明間隙可調式滾滑復合導軌副滑塊倒置時的爆炸圖。
[0015]圖4是本發明間隙可調式滾滑復合導軌副間隙調整機構的分解圖。
[0016]圖5是本發明間隙可調式滾滑復合導軌副于機床Y向進給系統的總裝效果圖。
[0017]圖中各標號所代表的含義為:1.導軌、2.滑塊、3.間隙調整機構、201.第一固定螺釘、202.端面擋板、203.滑塊本體、204.第一導軌軟帶、205.第二導軌軟帶、206第二固定螺釘、207.滾動塊、301.第三固定螺釘、302、緊固螺釘、303.調整螺釘、304.鑲條固定板、305.斜鑲條、306.第三導軌軟帶、307.壓板、308.連接螺栓、Ola.側向承載面、02a導向面、03a法向承載面、04a預緊力承載面。
【具體實施方式】
[0018]結合圖1至圖5，一種間隙可調式滾滑復合導軌副，包括導軌1、滑塊2和間隙調整機構3，所述滑塊2設置在導軌I上，間隙調整機構3位于導軌1、滑塊2之間，
所述導軌左側面Ola為側向承載面，導軌左上角為斜面02a，該斜面為導向面，導軌上表面03a為法向承載面,導軌右凸起部下表面04a為預緊力承載面；
所述滑塊2包括兩個端面擋板202和滑塊本體203，該兩個端面擋板202位于滑塊本體203前后兩側，滑塊底部設置有與導軌相配合的凹槽，凹槽左側面與導軌的側向承載面Ola之間沿導軌長度方向設置第一導軌軟帶204，凹槽的上表面與導軌的法向承載面03a之間沿導軌長度方向設置第二導軌軟帶205，凹槽的左上角設置一個U形槽，U形槽內沿導軌長度方向設置與導軌導向面相配合的滾動塊207 ；
所述的間隙調整機構3包括斜鑲條305、壓板307和兩個鑲條固定板304，所述斜鑲條305位于壓板307上方，并與其相貼合，兩個鑲條固定板304位于斜鑲條305和壓板307兩側并通過螺釘固連，斜鑲條305的上表面沿滑塊長度方向設置與導軌的預緊力承載面04a相配合的第三導軌軟帶306，壓板307與滑塊本體203固定連接。
[0019]所述導軌1、滑塊2、間隙調整機構3的材料均為鋼，所述三個導軌軟帶的材料均為聚四氟乙烯。所述導軌I的導向面02a、側向承載面Ola和法向承載面03a均經過淬火處理，淬硬深度為lmm-2mm。所述滑塊2底部凹槽的上表面與U形槽底面的夾角為45°。兩個鑲條固定板304與斜鑲條305之間均設有調整螺釘303。斜鑲條305底面與壓板307上表面均為1:50的斜面。
[0020]本發明的導軌結構可以鏡像使用，即機床上方的雙導軌結構中的兩個導軌是鏡像對稱的。
[0021]下面進行具體描述:
本發明的間隙可調式滾滑復合導軌副，包括導軌I和可以在導軌上運動的滑塊2以及間隙調整機構3。所述導軌左側面Ola為側向承載面，導軌左上角斜面02a為導向面，導軌上表面03a為法向承載面,導軌右凸起部下表面04a為預緊力承載面。
[0022]所述的滑塊2包括兩個端面擋板202，端面擋板通過第一固定螺釘201與滑塊本體203固連，滑塊底部設置有與導軌相配合的凹槽，凹槽左側面與導軌的側向承載面Ola之間沿導軌長度方向設置第一導軌軟帶204，凹槽的上表面與導軌的法向承載面03a之間沿導軌長度方向設置第二導軌軟帶205，凹槽的左下角設置一個U形槽，U形槽內沿導軌長度方向設置與導軌導向面相配合的滾動塊207，滾動塊通過第二固定螺釘206與滑塊本體2固連。
[0023]所述的間隙調整機構3包括2鑲條固定板304，與斜鑲條305及壓板307分別通過第三固定螺釘301、緊固螺釘302相連接，兩鑲條固定板304與斜鑲條305之間均設有調整螺釘303，通過調整螺釘303施加載荷，從而消除滾動結合面和滑動結合面間隙，使得整個導軌結構受力均勻。斜鑲條305上表面沿滑塊長度方向設置有與導軌的預緊力承載面04a相配合的第三導軌軟帶306，壓板307通過連接螺栓308與滑塊本體203固定連接。
[0024]所述導軌1、滑塊2、間隙調整機構3的材料為鋼，所述三個導軌軟帶均為聚四氟乙烯，在刮研軟帶表面時，刮研標準設為(8-10)點/25X25 (mmXmm)，并使得導軌軟帶與導軌承載面間隙為臨界摩擦狀態。
[0025]所述導軌的導向面02a和承載面Ola及03a均經過淬火處理，淬硬深度為lmm-2mm0
[0026]所述滑塊2底部凹槽的上表面與U形槽底面的夾角為45°。
[0027]所述斜鑲條305底面與壓板307上表面均為1:50的斜面。
[0028]以上對本發明的具體實施實例進行了詳細闡述，但本發明并不限制于以上描述的具體實施實例，其只是作為范例。任何等同修改和替代也都在本發明的范疇之中。因此，在不脫離本發明的精神和范圍下所作出的均等變換和修改，都應涵蓋在本發明的范圍內。
【權利要求】
1.一種間隙可調式滾滑復合導軌副，其特征在于，包括導軌[I]、滑塊[2]和間隙調整機構[3]，所述滑塊[2]設置在導軌[I]上，間隙調整機構[3]位于導軌[I]、滑塊[2]之間， 所述導軌左側面[Ola]為側向承載面，導軌左上角為斜面[02a]，該斜面為導向面，導軌上表面[03a]為法向承載面,導軌右凸起部下表面[04a]為預緊力承載面； 所述滑塊[2]包括兩個端面擋板[202]和滑塊本體[203]，該兩個端面擋板[202]位于滑塊本體[203]前后兩側，滑塊底部設置有與導軌相配合的凹槽，凹槽左側面與導軌的側向承載面[Ola]之間沿導軌長度方向設置第一導軌軟帶[204]，凹槽的上表面與導軌的法向承載面[03a]之間沿導軌長度方向設置第二導軌軟帶[205]，凹槽的左上角設置一個U形槽，U形槽內沿導軌長度方向設置與導軌導向面相配合的滾動塊[207]； 所述的間隙調整機構[3]包括斜鑲條[305]、壓板[307]和兩個鑲條固定板[304]，所述斜鑲條[305]位于壓板[307]上方，并與其相貼合，兩個鑲條固定板[304]位于斜鑲條[305]和壓板[307]兩側并通過螺釘固連，斜鑲條[305]的上表面沿滑塊長度方向設置與導軌的預緊力承載面[04a]相配合的第三導軌軟帶[306]，壓板[307]與滑塊本體[203]固定連接。
2.根據權利要求1所述的間隙可調式滾滑復合導軌副，其特征在于，所述導軌[I]、滑塊[2]、間隙調整機構[3]的材料均為鋼，所述三個導軌軟帶的材料為聚四氟乙烯。
3.根據權利要求1或2所述的間隙可調式滾滑復合導軌副，其特征在于，所述導軌[I]的導向面[02a]、側向承載面[Ola]和法向承載面[03a]均經過淬火處理，淬硬深度為
4.根據權利要求1或2所述的間隙可調式滾滑復合導軌副，其特征在于，所述滑塊[2]底部凹槽的上表面與U形槽底面的夾角為45°。
5.根據權利要求1或2所述的間隙可調式滾滑復合導軌副，其特征在于，兩個鑲條固定板[304]與斜鑲條[305]之間均設有調整螺釘[303]。
6.根據權利要求1或2所述的間隙可調式滾滑復合導軌副，其特征在于，斜鑲條[305]底面與壓板[307]上表面均為1:50的斜面。
【文檔編號】B23Q1/01GK103769868SQ201410023768
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月17日 優先權日:2013年3月11日
【發明者】汪振華, 楊堯, 袁軍堂, 程寓, 胡小秋 申請人:南京理工大學