王陳偉

（江蘇新瑞重工科技有限公司，常州 213100）

一種龍門機床Y向滑動導軌滑鞍卸荷裝置的介紹

王陳偉

（江蘇新瑞重工科技有限公司，常州 213100）

本文介紹一款應用于龍門機床Y向滑動導軌的滑鞍卸荷裝置。通過應用該裝置，可使機床橫梁上導軌的運動方式由單一的滑動模式變?yōu)闈L滑復合方式，降低導軌的摩擦系數(shù)，減輕橫梁上支承導軌的負荷，達到機床滑鞍卸荷的目的。

龍門機床 滑鞍 卸荷

引言

在大型龍門加工中心中，由于Y、Z坐標的運動元件及主傳動部分都比較重，載荷較大，導軌摩擦系數(shù)大，導軌耐磨性和精度降低，以至機床精度降低，低速運動的平穩(wěn)性降低，容易出現(xiàn)低速爬行狀況等。而在龍門機床Y軸滑鞍上增加一款卸荷裝置，可以有效減輕支承導軌的負荷，降低導軌的摩擦系數(shù)，從而提高導軌的耐磨性和低速運動的平穩(wěn)性，減少或防止爬行狀況的發(fā)生，提高導軌的運動精度。

1 實施方式及機械原理結(jié)構(gòu)介紹

下面以江蘇新瑞重工科技有限公司XH2130動粱式龍門機床Y向滑動導軌為例，對沒有增加卸荷結(jié)構(gòu)和增加卸荷機構(gòu)的機械原理進行介紹。江蘇新瑞重工科技有限公司XH2130動粱式龍門機床滑鞍及滑枕主軸的正壓載荷約為120000N。

首先，在未使用該卸荷裝置時，如圖1所示，機床滑鞍及滑枕主軸安放于機床橫梁上后，通過調(diào)節(jié)圖1中B放大視圖中的12貼塑鑲條，調(diào)整13基準滑動導軌下測面與11滑鞍之間的間隙（圖1中C放大視圖中所示），一般將間隙調(diào)至0.02～0.03mm即可。此時，滑鞍及滑枕主軸等正壓力均由12貼塑鑲條和13基準滑動導軌來承受。由于是滑動摩擦，摩擦阻力大易出現(xiàn)低速爬行、重復定位精度低等情況。

而當該機床安裝卸荷裝置后，如圖1所示，機床滑鞍及滑枕主軸安裝于機床橫梁上后，首先調(diào)節(jié)12貼塑鑲條，使13基準滑動導軌下側(cè)面與11滑鞍之間的間隙控制在0.06～0.08mm；然后將4調(diào)心滾子軸承與7隔套通過6軸固定在3軸上，放入11滑鞍上的安裝孔內(nèi)；4調(diào)心滾子軸承與8滑動導軌上端面貼合（4調(diào)心滾子軸承可以吸收不同方向的力），5限位螺釘通過11滑鞍上的螺紋孔擰入3軸上的槽內(nèi)，限制其徑向轉(zhuǎn)位；9碟形彈簧（規(guī)格50×25.4×3共6片，兩兩疊加共3組）如圖通過3軸上端突出軸導向放置于3軸的端面上，2壓蓋通過10內(nèi)六角螺釘安裝在11滑鞍上；1調(diào)節(jié)螺釘與2壓蓋中間的螺紋孔連接，擰動1調(diào)節(jié)螺釘軸向向下運動，使之與9碟形彈簧接觸。此時，卸荷裝置已初步安裝完成。

圖1 卸荷結(jié)構(gòu)與安裝示意圖

下面將詳細闡述該結(jié)構(gòu)的卸荷原理。通過扭力扳手設定20000N的力繼續(xù)擰1調(diào)節(jié)螺釘，此時9碟形彈簧因為壓縮產(chǎn)生20000N的力（9碟形彈簧可壓縮變形承受50000N）。同時，力傳動到3軸上，3軸傳遞到6軸上，6軸傳遞到4調(diào)心滾子軸承上。因4調(diào)心滾子軸承與8滑動導軌貼合，力傳遞到8滑動導軌上。根據(jù)牛頓第三定律作用力與反作用力，此時8滑動導軌產(chǎn)生20000N的支撐力，力通過4調(diào)心滾子軸承傳遞到6軸上，6軸傳遞到3軸上，3軸傳遞到9碟形彈簧上，9碟形彈簧傳遞到1調(diào)節(jié)螺釘上，1調(diào)節(jié)螺釘通過螺紋連接傳遞到2壓蓋上。因2壓蓋與11滑鞍通過10螺釘連接，力通過2壓蓋傳遞到11滑鞍上，使11滑鞍受到向上的力，即通過9碟形彈簧將滑鞍及滑枕主軸等正壓力一部分卸載到4調(diào)心滾子軸承接觸后的8滑動導軌上。當13基準滑動導軌下側(cè)面與11滑鞍之間的間隙調(diào)整至0.02～0.03mm時，即可停止調(diào)節(jié)1調(diào)節(jié)螺釘。調(diào)節(jié)完成，此時由于4調(diào)心滾子軸承與8滑動導軌之間滾動摩擦。因此，Y軸導軌副則變?yōu)闈L滑復合方式，降低了導軌副的摩擦阻力，從而起到卸荷效果，可以有效減少或防止爬行狀況的發(fā)生，提高導軌的運動精度。

2 總結(jié)

該結(jié)構(gòu)在滑鞍上共安裝4處，可以卸荷掉8000N的力，使得卸荷系數(shù)α卸達到0.667（α卸=P卸/P載），大大減輕了導軌負荷。實踐證明，該結(jié)構(gòu)的實用性和推廣性很強。目前，該結(jié)構(gòu)已廣泛應用于江蘇新瑞重工科技有限公司重型龍門XK21系列和XK27系列上，并得到了客戶的認可。同時，該結(jié)構(gòu)已向國家專利局申請專利并獲得了授權(quán)，專利號為ZL201420507644.5。

[1]梁東屹.大型加工中心滑動導軌上加滾動塊卸荷裝置[J].制造技術(shù)與機床，2004，（5）：87.

[2]衛(wèi)繼健.卸荷裝置在數(shù)控機床中的應用[J].機械工人：冷加工，2005，（8）：42-43.

[3]董紅波，賈瑞山，趙宏武.一種導軌卸荷裝置的應用[J].機械工程師，2012，（8）：122-123.

An Introduction to the Unloading Device of Y-direction Sliding Guide Rail of Gantry Machine Tool

WANG Chenwei
(Jiangsu Shinri heavy Technology Co. Ltd, Changzhou 213100)

This paper introduces a gantry machine tool Y-direction sliding guide rail saddle unloading device, through the application of the device can make the movement of machine tool beam rail by sliding mode into a single rolling composite way, reduce the friction coefficient of rail, thereby reducing the beam supporting rail load, reach the purpose of unloading machine saddle.

gantry machine tool, saddle, unloading