數(shù)控機床結構與設計7數(shù)控機床的床身與導軌課件

單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,*,數(shù)控機床結構與設計,,6床身與導軌,,數(shù)控機床結構與設計 6床身與導軌,1,6 床身與導軌,6．1 床身結構,6．1．1 對床身結構的基本要求,機床的床身是整個機床的基礎支承件，一般用來放置導軌、主軸箱等重要部件為了滿足數(shù)控機床高速度、高精度、高生產(chǎn)率、高可靠性和高自動化程度的要求，與普通機床相比，數(shù)控 機床應有更高的靜、動剛度，更好的抗振性數(shù)控機床床身主要在以下4個方面提出了更高的要求6 床身與導軌6．1 床身結構,2,臥式、平床身數(shù)控車床,臥式、平床身數(shù)控車床,3,1．很高的精度和精度保持性,在床身上有很多安裝零部件的加工面和運動部件的導軌面，這些面本身的精度和相互位 置精度要求都很高，而且要能長時間保持另外，機床在切削加工時，所有的靜、動載荷最后往 往都傳到床身上，所以，床身上的受力很復雜為，為保證零部件之間的相互位置或相對運動精，除滿足幾何尺寸位置等精度要求外，還需要滿足、動剛度、抗振性、熱穩(wěn)定性和工藝等 方面的技術要求1．很高的精度和精度保持性在床身上有很多安裝零部件的加工面和,4,RPM快速成型機,RPM快速成型機,5,2．應具有足夠的靜、動剛度,靜剛度包括：床身的自身結構剛度、局部剛度和接觸剛度，都應該采取相應的措施，最后達 到有較高的剛度一質(zhì)量比。

動剛度直接反映機床的動態(tài)特性，為了保證機床在交變載荷作用下具有較高的抵抗變形 的能力和抵抗受迫振動及自激振動的能力，可以通過適當增加阻尼，提高固有頻率等措施避免共振及因薄壁振動而產(chǎn)生的噪聲2．應具有足夠的靜、動剛度 靜剛度包括：床身的自身結構,6,床身式立式銑床,床身式立式銑床,7,3．較好的熱穩(wěn)定性,對數(shù)控機床來說，尤其是高精度數(shù)控機床，熱穩(wěn)定性已成了一個突出問題，必須在設計上要作到使整機的熱變形較小，或使熱變形對加工精度的影響較小3．較好的熱穩(wěn)定性對數(shù)控機床來說，尤其是高精度數(shù)控機床，熱穩(wěn),8,數(shù)控機床結構與設計7數(shù)控機床的床身與導軌課件,9,6．1．2 床身的結構,1．床身結構,根據(jù)數(shù)控機床的類型不同，床身的結構形式有各種各樣的形式例如數(shù)控車床床身的結構 形式有平床身、斜床身、平床身斜導軌和直立床身等四種類型，在數(shù)控車床一章中已作介紹，另外這種斜床身結構還能設計成封閉式斷面，這樣大大提高了床身的剛度，如圖6—1所示6．1．2 床身的結構1．床身結構,10,圖6—1 床身受力圖,圖6—1 床身受力圖,11,數(shù)控銑床，加工中心等這一類數(shù)控機床的床身結構與數(shù)控車床有所不同。

例如加工中心的床身有固定立柱式和移動立柱式兩種前者一般適用于中小型立式和臥式加工中心而后者又分為整體T形床身和前后床身分開組裝的T形床身所謂T形床身是指床身是由橫置的前床身(亦叫橫床身)和與它垂直的后床身(亦叫縱床身)組成整體式床身，剛性和精度保持性都比較好， 但是卻給鑄造和加工帶來很大不便，尤其是大、中型機床的整體床身，制造時非得大型設備不可數(shù)控銑床，加工中心等這一類數(shù)控機床的床身結構與數(shù)控車床有所不,12,而分離式T形床身，鑄造工藝性箱加工工藝性都大大改善前后床身聯(lián)接處要刮研，接時用定位鍵和專用定位銷定位，然后沿截面四周，用大螺栓固緊這樣聯(lián)接的床身，在剛度和精度保持性方面，基本能滿足使用要求這種分離式T形床身適用于大；中型臥式加工中心有輔助導軌的床身結構由于床身導軌的跨距比較窄，致使工作臺在橫溜板上移動到達行程的兩端時容易出現(xiàn)翹曲，如圖6—2a所示，這將影響加工精度 為了避免工作臺翹曲，有些立式加工中心增設了輔助導軌，如圖6-2b所示而分離式T形床身，鑄造工藝性箱加工工藝性都大大改善前后床身,13,圖6-2 立式加工中心床身導軌,(a)有翹曲現(xiàn)象； (b)有輔助導軌 1一主軸箱；2一工件；3一工作臺；4—溜板：5一床身,圖6-2 立式加工中心床身導軌(a)有翹曲現(xiàn)象；,14,數(shù)控機床結構與設計7數(shù)控機床的床身與導軌課件,15,2．床身的截面形狀,數(shù)控機床的床身通常為箱體結構，合理設計床身的截面形狀及尺寸，采用合理布置的筋板結構可以在較小質(zhì)量下獲得較高的靜剛度和適當?shù)墓逃蓄l率。

床身中常用的幾種截面筋板布置如圖6－3所示此外，還有縱向筋板和橫向筋板，分別對抗彎剛度和抗扭剛度有顯著效果；米字形筋板和井字形筋板的抗彎剛度也較高，尤其是米字形更高床身筋板一般根據(jù)床身結構和載荷分布情況進行設，滿足床身剛度和抗振性要求，V形筋有利于加強導軌支承部分的剛度、斜方筋和對角筋結構可明顯增強床身的扭轉剛度，并且便于設計成全封閉的箱形結構2．床身的截面形狀數(shù)控機床的床身通常為箱體結構，合理設計,16,圖6—3 床身截面筋板布置,(a)V形筋， (b)斜方筋； (c)對角筋,圖6—3 床身截面筋板布置(a)V形筋， (b)斜,17,數(shù)控機床刀具,數(shù)控機床刀具,18,6．1．3 床身的剛度,1．筋板結構對床身剛度的影響,根據(jù)床身所受載荷性質(zhì)的不同，床身剛度分為靜剛度和動剛度床身的靜剛度直接影響機床的加工精度及其生產(chǎn)率靜剛度和固有頻率，是影響動剛度的重要因素合理設計床身的筋板結構，可提高床身的剛度表6—l列出了筋板布置對封閉式箱體結構剛度的影響數(shù)據(jù)6．1．3 床身的剛度1．筋板結構對床身剛度的影響,19,數(shù)控機床結構與設計7數(shù)控機床的床身與導軌課件,20,數(shù)控機床廠生產(chǎn)車間,數(shù)控機床廠生產(chǎn)車間,21,2．箱體封砂結構,床身封砂結構是利用筋板隔成封閉箱體結構，如圖6－4所示。

將大件的泥芯留在鑄件中不清除，利用砂粒良好的吸振性能，可以提高結構件的阻尼比，有明顯的消振作用提高床身結構的靜剛度，由剛度和質(zhì)量的關系式K=m,?,02(,?,0為系統(tǒng)無阻尼振動時的固有頻率)可以看出，增加質(zhì)量m可以提高靜剛度對于焊接結構的床身，在床身內(nèi)腔填充泥芯和混凝土等阻尼材料，當振動時，利用相對摩擦來耗散振動能量封砂結構降低了床身的重心，有利于床身結構的穩(wěn)定性，可提高床身的抗彎和抗扭剛度2．箱體封砂結構床身封砂結構是利用筋板隔成封閉箱體結構，如圖,22,圖6-4 鑄造床身的封砂結構,(a)舊結構 (b)新結構,圖6-4 鑄造床身的封砂結構  (a)舊結,23,數(shù)控機床結構與設計7數(shù)控機床的床身與導軌課件,24,6. 1．4 床身的結構設計,AG(人造花崗石)材質(zhì)是一種新型休身材質(zhì)，它除了具有好的阻尼性能(阻尼為灰鑄鐵的8～10倍)外，還具有尺寸穩(wěn)定性好、抗腐蝕性強、制造成本低等優(yōu)點，與灰鑄鐵比，它熱容量大，熱導率低，構件的熱變形??；AG床身的后期加工量很少，這樣可以大大減少占用大型機床加工時間和加工成本，并能節(jié)約大量金屑，如一個磨床床身就可以節(jié)約90％左右的金屬材料。

6. 1．4 床身的結構設計AG(人造花崗石)材質(zhì)是一種新,25,圖6-5 AG床身的結構形式,(a)整體結構，(b)框架結構， (c)分塊結構,,圖6-5 AG床身的結構形式(a)整體結構，(b)框架結,26,數(shù)控機床結構與設計7數(shù)控機床的床身與導軌課件,27,6，2 貼塑滑動導軌設計,滑動導軌具有結構簡單，制造方便，接觸剛度大的優(yōu)點但傳統(tǒng)滑動導軌摩擦阻力大，磨損快，動靜庫擦系數(shù)差別大，低速時易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象除簡易型數(shù)控機床外，在其它數(shù)控機床上已不采用，在數(shù)控機床上常用帶有耐磨粘貼帶覆蓋層的滑動導軌和新型塑料滑動導軌它們具有良好的摩擦性能及使用壽命長的特點，尤其是靼料導軌將有代替滾動導軌的趨勢6，2 貼塑滑動導軌設計滑動導軌具有結構簡單，制造方便，,28,6．2．1 塑料導軌,常用的塑料導軌有聚四氟乙烯導軌軟帶和環(huán)氧型耐磨導軌涂層兩類1．聚四氟乙烯(PTFE)導軌軟帶,聚四氟乙烯導軌軟帶是用于塑料導軌最成功的一種這種導軌軟帶材質(zhì)是以聚四氟乙烯為基體，加入青銅粉、二硫化鉬和石墨等填充劑混合燒結，并作成軟帶狀這類導軌軟帶有美國(Shamban)公司生產(chǎn)的Turcite—B導軌軟帶，Dixon公司的Rulon導軌軟帶，國內(nèi)生產(chǎn)的TSF導軌軟帶，以及配套用DJ膠粘劑。

TSF導軌軟帶的主要技術性能指標為:,6．2．1 塑料導軌常用的塑料導軌有聚四氟乙烯導軌軟帶和,29,相對密度 2．9,拉伸強度 (kgf／cm2) 141,壓縮變形 (比壓30Pa)總變形(％) 0．9,永久變形(％) 0．5,磨損系數(shù) (cm3·rain／MPa·m·h) 5．6×10-9,比磨損率 (mm3／MPa·km) 9．4×10-5,極限PV值 (MPa·m·min-1) 300,相對密度 2．9,30,表6-2 SKC3主要技術指標,表6-2 SKC3主要技術指標,31,數(shù)控機床結構與設計7數(shù)控機床的床身與導軌課件,32,6．2．2 導軌結構,1．導軌的類型,導軌剛度的大小、制造是否簡單、能否調(diào)整、摩擦損耗是否最小以及能否保持導軌的初始精度，在很大程度上取決于導軌的橫截面形狀滑動導軌的橫截面形狀，如圖6-1．1所示1)山形與V形截面 如圖6—11a所示，這種截面導軌導向精度高，導軌磨損后靠自重下 沉自動補償下導軌用凸形有利于排污物，但不易保存油液，如用于車床；下導軌用凹形則相反，如用于磨床頂角一般為90度。

6．2．2 導軌結構1．導軌的類型,33,圖6-11 滑動導軌的截面形狀,(a)山形與V形； (b)矩形； (c)圓柱形， (d)平面環(huán)形， (e)圓錐形環(huán)形， (f)燕尾形,圖6-11 滑動導軌的截面形狀  (a)山形,34,2 導軌的間隙調(diào)整機構,為保證導軌的正常運動，運動件與承導件之間應保持適當?shù)拈g隙間隙過小會增加摩擦力，使運動不靈活；間隙過大，會使導向精度降低調(diào)整的方法有：,(1)采用磨、刮相應的結合面或加墊片的方法，以獲取適當?shù)拈g隙2)鑲條調(diào)整，這是側向間隙常用的調(diào)整方法，鑲條有直鑲條和斜鑲條兩種具體結構及調(diào) 整方法詳見表6—3和表6—42 導軌的間隙調(diào)整機構為保證導軌的正常運動，運動件與承導,35,表6-3 圓柱導軌的間隙調(diào)整裝置,表6-3 圓柱導軌的間隙調(diào)整裝置,36,數(shù)控機床結構與設計7數(shù)控機床的床身與導軌課件,37,6．2．3貼塑導軌設計,1 受力分析,(1)確定作用力的方向的作用點位置,在設計導軌時，必須合理安置作用力的方向和作用點的位置，以便使導軌的傾斜的力矩盡量小否則會使導軌面的摩擦力增大、磨損加劇，從而降低導軌的運動靈活性和導向精度。

嚴重時甚至還可能使導軌卡死，不能正常工作6．2．3貼塑導軌設計1 受力分析,38,作用在運動件上的推力有三種情況：,①推力通過運動件的軸線②推力作用點在運動件的軸線上，推力方向與軸線成一夾角口⑧推力平行于運動件的軸線對于第一種情況，導軌中的摩擦力只受到載荷及運動件本身重量的影響，推力不全產(chǎn)生附加的摩擦力所以，設計時應力求符合這種情況然而，由于結構上限制，在實際機構中往往出現(xiàn)第二、三種情況條件下，確定各部分的幾何尺寸推力F運動件軸線成一夾角口，如圖6-12a所示作用在運動件上的推力有三種情況：,39,圖6-12 導軌計算圖,(a)一推力F與運動軸線成一夾角,?,： (b)一推力F平行于運動軸線且與軸線相距h,圖6-12 導軌計算圖 (a)一推力F與運動軸線,40,數(shù)控機床結構與設計7數(shù)控機床的床身與導軌課件,41,6．2．4 導軌的材料,塑料導軌常用在導軌副的動導軌上，與其相配的金屬導軌有鑄鐵和鑲鋼兩種，組成鑄鐵一 塑料導軌副或鑲鋼一塑料導軌副其中：鑄鐵主要是耐磨鑄鐵、灰鑄鐵等，典型的牌號有 HT3054，HT300，MTCulPTi—150等表面淬火硬度一般為HRC45—55，淬火層深度規(guī)定經(jīng)磨削后應保留1．0～1.5mm。

鑲鋼導軌的材料有55、T10A、GCrl5、38CrMoAl、CrWMn等一般采用中頻淬火或滲氮淬火方式，淬火硬度為HRC58～62，滲氮層厚度為0．5mm6．2．4 導軌的材料塑料導軌常用在導軌副的動導軌上，與其,42,數(shù)控機床結構與設計7數(shù)控機床的床身與導軌課件,43,6．3 液體靜壓導軌設計,靜壓導軌是指在兩個相對運動的導軌面之間通入具有一定壓力的潤滑油以后，使動導軌 微微抬起，在導軌面間充滿潤滑油所形成的油膜，保證導軌面間在液體摩擦狀態(tài)下工作工作 過程中，導軌面上油腔的油壓隨外加載荷的變化自動調(diào)節(jié)靜壓導軌與其它形式的導軌相比，其工作壽命長，摩擦系數(shù)極低(約為0．0005)，速度變化和載荷變化對液體膜的剛性影響小，有很強的吸振性，導軌運行平穩(wěn)，無爬行在高精度、高效率的大型、重型數(shù)控機床上應用越來越多6．3 液體靜壓導軌設計靜壓導軌是指在兩個相對運動的導軌,44,6. 3．1 靜壓導軌的結構,按靜壓導軌的結構形式可分為兩大類開式靜壓導軌和閉式靜壓導軌兩類按供油方式可分為恒壓供油和恒流供油兩類1．開式靜壓導軌是指不能限制工作臺從,導軌上分離的靜壓導軌，如圖6—13所示，這種導軌的載荷總是指向導軌，不能承受相反方向的載荷，并且不易達到很高的剛性。

這種靜壓導軌用于運動速度比較低的重型機床6. 3．1 靜壓導軌的結構按靜壓導軌的結構形式可分為兩大,45,數(shù)控機床結構與設計7數(shù)控機床的床身與導軌課件,46,6．3．2 油腔結構,1 油腔的形狀和尺寸,導軌油腔的形狀一般有矩形油腔和油槽形油腔，其中油槽形油腔包括下直油槽形油腔、二字形油槽腔和三字形油槽腔，如圖6—15所示不管油腔的形狀如何，只要支座的L、B和油腔l、b相等，各種形狀的油腔具有相同的承載面積油腔尺寸一般要按導軌寬度(B)選擇，見表6—56．3．2 油腔結構1 油腔的形狀和尺寸,47,數(shù)控機床結構與設計7數(shù)控機床的床身與導軌課件,48,6．3．3 導軌間隙和節(jié)流形式,1．導軌間隙,靜壓導軌的間隙代表了潤滑油膜的厚度，間隙越大，流量越大，則剛性減少，且導軌容易出現(xiàn)漂移導軌的間隙小，流量也小，剛性增大但是導軌間隙受到導軌幾何精度、零部件剛性以及最小節(jié)流器最小尺寸的限制，所以導軌間隙不能取得太小對于中小型機床和機械設備，空載時的導軌間隙一般取 A0．01～0．025mm,對于大型機床和機械設備，空載時的導軌間隙一般取 A0．03～0．08mm,6．3．3 導軌間隙和節(jié)流形式1．導軌間隙,49,6．3．4 導軌承載能力,1．開式液體靜壓導軌,(1)導軌的承載能力 F=AeFi,式中 F——一個油腔承受的載荷F=G+G1+F1，,其中G為一個油腔承受的工件臺重力，,G1為一個油腔承受的工件重力，,F1一個油腔承受的切削力及其它外力。

F1——受載荷后的油腔壓力，,Ae——一個油腔的有效承載面積6．3．4 導軌承載能力1．開式液體靜壓導軌,50,數(shù)控機床結構與設計7數(shù)控機床的床身與導軌課件,51,6．4 滾動導軌設計,滾動導軌的優(yōu)點是摩擦系數(shù)小于0．005，靜、動摩擦系數(shù)很接近，不會產(chǎn)生爬行現(xiàn)象，可以使用油脂潤滑數(shù)控機床導軌的行程一般較長，因此滾動體必須循環(huán)常用的有直線導軌副和滾動導軌塊直線導軌副一般用滾珠作滾動體，滾動導軌塊用滾子作滾動體 .,6．4 滾動導軌設計滾動導軌的優(yōu)點是摩擦系數(shù)小于0．00,52,6．4．1 直線滾動導軌副,直線滾動導輕副包括導軌條和滑塊兩部分組成導軌條通常為兩根，裝在對撐件上，見圖6—21所示每根導軌上有2個滑塊，固定在移動件動導軌體上如果動導軌體較長，也可以在廠個導軌條上裝3個滑塊如果動導軌體較寬，可采用3根導軌6．4．1 直線滾動導軌副直線滾動導輕副包括導軌條和滑塊兩,53,圖6-21 直線滾動導軌副的配置,1一導軌條， 2一動導軌體， 3一滑塊,圖6-21 直線滾動導軌副的配置 1一導軌條， 2一,54,圖6-22 直線滾動導軌 l—滾珠； 2一回珠孔； 3、8一密封點； 4一端面擋板， 5一滑塊； 6一油嘴； 7一導軌條,,圖6-22 直線滾動導軌 l—滾珠； 2一回珠孔,55,滑塊頂面中心對導軌基準底面的平行度(見圖6-23a)。

與導軌基準同側的滑塊側面對導軌基準側面的平行度(見圖6—23a) 滑塊上頂面與導軌基準底面之間高度H的極限偏差(見圖6—3b)當安裝多個滑塊時，還要檢測片的變動量與導軌基準側面同側滑塊側面與導軌基準側面間距離Ⅳ，的極限偏差(見圖6－23c)滑塊頂面中心對導軌基準底面的平行度(見圖6-23a)與導軌,56,數(shù)控機床結構與設計7數(shù)控機床的床身與導軌課件,57,6．4．2滾動導軌塊,滾動導軌塊用滾子作滾動體；所以承載能力和剛度都比直線滾動導軌高，但摩擦系數(shù)略大滾動導軌塊的結構見圖6—24目前應用較多的滾動導軌塊有HJG—K和6192型兩種系列，有專業(yè)廠生產(chǎn)，可以外購但與滾動導軌塊相配的支承導軌是不能外購的6．4．2滾動導軌塊滾動導軌塊用滾子作滾動體；所以承載能力和,58,4一滾動體；5一支承導軌；6、7一帶反回擋槽板l一固定螺釘；2一導軌塊；3一動導軌體；圖6-24 滾動導軌塊,4一滾動體；5一支承導軌；6、7一帶反回擋槽板l一固定螺釘,59,數(shù)控機床結構與設計7數(shù)控機床的床身與導軌課件,60,6．4．3 滾動導軌設計計算,滾動導軌的設計，主要是根據(jù)導軌的工作條件，選擇直線滾動導軌或滾動導軌塊的型號、數(shù)量，并進行合理的配置。

首先要計算直線滾動導軌或滾動導軌塊的受力再根據(jù)導軌的工作條件和壽命要求計算動載荷依此選擇直線滾動導軌或滾動導軌塊的型號；或者根據(jù)導軌的工作條件，選擇直線滾動導軌或滾動導軌塊，再驗算壽命是否符合要求6．4．3 滾動導軌設計計算滾動導軌的設計，主要是根據(jù)導軌,61,圖6-26 滾動導軌受力分析,圖6-26 滾動導軌受力分析,62,2．直線運動滾動支承的計算,滾動支承計算與滾動軸承計算相仿，以在一定的載荷下運行一定距離，90尹d的支承不發(fā)生點蝕為依據(jù)這個載荷就稱為額定動載荷運行的距離，就稱為支承的額定壽命，對于用滾珠 的直線滾動導軌，額定壽命為50km；用圓柱滾子的滾動導軌塊，額定壽命為100km滾動導軌支承的預期壽命，除與額定動載荷和導軌的實際外(工作)載荷有關外，還與導軌的硬度、滑塊 部分的工作溫度和每根導軌上的滑塊數(shù)目有關2．直線運動滾動支承的計算滾動支承計算與滾動軸承計算相仿，,63,圖6—27 載荷譜圖,圖6—27 載荷譜圖,64,數(shù)控機床結構與設計7數(shù)控機床的床身與導軌課件,65,6．5．1 導軌的油潤滑,數(shù)控機床的導軌采用集中供油，自動點滴式潤滑國產(chǎn)潤滑設備XHZ系列稀油集中潤滑裝置。

該裝置是由定量潤滑泵、進回油精密濾油器、液位檢測器、進給油檢測器、壓力繼電器、遞進分油器及油箱組成對導軌面進行定時定量供油6．5．1 導軌的油潤滑數(shù)控機床的導軌采用集中供油，自動點,66,6．5．2 導軌的固體潤滑,固體潤滑是將固體潤滑劑覆蓋在導軌的摩擦表面上，形成粘結型固體潤滑膜，以降低摩擦，減少磨損固體潤滑劑種類較多，按基本原料可分為金屑類、金屬化合物類、無機物類和有機物類在潤滑油脂中添加固態(tài)潤滑劑粉末，增強或改善潤滑油脂的承載能力、時效性能和高低溫性能6．5．2 導軌的固體潤滑固體潤滑是將固體潤滑劑覆蓋在導軌,67,數(shù)控機床結構與設計7數(shù)控機床的床身與導軌課件,68,6．5．3．導軌的防護,導軌的防護是防止或減少導軌副磨損，延長導軌壽命的重要方法之一，對數(shù)控機床顯得更 重要防護裝置已有專門工廠生產(chǎn)，可以外購導軌的防護方法很多，有刮板式、卷簾式、伸縮式(包括軟式皮腔式和疊式層)等，對數(shù)控機 床，大都采用疊層式防護罩圖6－28所示為一種疊層式防護罩，隨著導軌的移動可以伸縮有 低速(12m／min)、中速(30m／min)等圖示符號代表的結構尺寸項目及其尺寸可按表6－8填 寫。

6．5．3．導軌的防護導軌的防護是防止或減少導軌副磨損，延長,69,圖6—28 機床導軌防護罩,圖6—28 機床導軌防護罩,70,數(shù)控機床結構與設計7數(shù)控機床的床身與導軌課件,71,6．6 導軌的超音頻加熱淬火,感應加熱按頻率可分為高頻、超音頻、中頻和工頻四種，超音頻加熱是繼高頻之后發(fā)展起來的，主要應用于床身導軌加熱淬火工藝根據(jù)床身的使用條件，并考慮到淬火產(chǎn)生的變形，床身必須經(jīng)過磨削加工后才能裝配使用，一般要求淬硬層深度不小于2mm6．6 導軌的超音頻加熱淬火感應加熱按頻率可分為高頻、超音,72,6．6．1 加熱原理,感應加熱時，由于集膚效應，感應電流在工件內(nèi)的分布是不均勻的，電流密度隨深度的增加而減少通常把電流密度降低到表面電流密度的1／2．7處的深度稱為熱透深度在快速加熱條件下，當淬硬層的深度小于熱透深度時，溫度的分布非常理想，熱效率也可提高30%～40%6．6．1 加熱原理感應加熱時，由于集膚效應，感應電流在工,73,6．6．2 導軌原始狀態(tài)的要求,床身導軌材質(zhì)為鑄鐵HT300，原始硬度(HB)≥180，要求原始組織由細片狀石墨組成，珠光體量應大于90%，石墨長度應為150～200,?,m，游離鐵素體量小于5%，允許有少量磷共晶，但不得有自由炭化鐵存在，導軌表面不允許有氣孔、砂眼、疏松和裂紋，表面粗糙度應小于只，6．3. 導軌必須平直，否則會造成淬火質(zhì)量的不均勻。

6．6．2 導軌原始狀態(tài)的要求床身導軌材質(zhì)為鑄鐵HT300,74,6．6．3 淬火設備,超音頻加熱設備由超音頻電源和感應器組成以SPl00-C3型超音頻加熱設備為例，對山 形導軌進行淬火，如圖6—29所示，感應器用 12mm、7mm紫銅管加工制造，其輪廓與導軌相 似，采用浮動結構保證感應器與導軌面的距離不變6．6．3 淬火設備超音頻加熱設備由超音頻電源和感應器組成,75,圖6—29 導軌淬火感應器間隙,圖6—29 導軌淬火感應器間隙,76,數(shù)控機床結構與設計7數(shù)控機床的床身與導軌課件,77,6．6．4工藝參數(shù),采用高頻加熱淬火時，床身的翹曲變形較大為減少變形量，高頻加熱淬火時采用了床腹預變形淬火從表6—10可以看出，超音頻所用的電參數(shù)相近，因超音頻不需床腹預變形淬火，因此超音頻的淬火效率比高頻提高約一倍6．6．4工藝參數(shù)采用高頻加熱淬火時，床身的翹曲變形較大為,78,6．6．5 床身導軌超音頻加熱淬火的優(yōu)點,(1)具有合適的電流頻率，淬火可獲得優(yōu)良的淬火組織和較理想的淬硬層(2～3)mm，磨 削后仍有足夠深的淬硬層，提高了床身的使用壽命2)在需淬硬的加熱層內(nèi)溫度分布比較均勻；該加熱層與內(nèi)層之間的熱過渡區(qū)溫度梯度 大，熱能利用率高；不需床腹預變形淬火，因此淬火效率提高約一倍。

3)硬度均勻，軟帶、軟點少6．6．5 床身導軌超音頻加熱淬火的優(yōu)點 (1)具有,79,數(shù)控機床結構與設計7數(shù)控機床的床身與導軌課件,80,6 復習思考題,1．設計導軌時應解決哪些問題?,2．導軌副的材料應如何選配?,3．提高機床支承剛度從結構上考慮，主要有哪些措施?,4．塑料導軌有何特點?,5．靜壓導軌的節(jié)流形式有哪幾種?各適用于什么場合?,6．靜壓導軌和滾動導軌各有何特點?各適用于什么場合?,6 復習思考題1．設計導軌時應解決哪些問題?,81,數(shù)控機床結構與設計7數(shù)控機床的床身與導軌課件,82,。