耿建紅

摘　要：機床導(dǎo)軌是機床運動精度的基礎(chǔ)，每個零部件以它為基準進行安裝或執(zhí)行運動。但在長期使用過程中由于保養(yǎng)不當?shù)仍蛲鶗a(chǎn)生磨損，此時需要對其進行修復(fù)，以保持機床的運動精度以及設(shè)備的完整性，確保機器能夠達到教學(xué)標準。本文對機床導(dǎo)軌的分類、磨損原因以及修復(fù)措施進行了論述，希望對后續(xù)導(dǎo)軌修復(fù)起到一定參考作用。

關(guān)鍵詞：機床導(dǎo)軌；磨損；修復(fù)

0　引言

工業(yè)是一個國家的命脈所在，強大的工業(yè)水準才能支撐起國家的基礎(chǔ)建設(shè)需求，機床是工業(yè)中Z重要、Z常用的設(shè)備，其被譽為“工作母機”。高精度機床已經(jīng)成為新時期工業(yè)發(fā)展不斷追求的目標之一，機床精度的高低直接反映出國家的工業(yè)水準。而機床Z重要的部件就是導(dǎo)軌，導(dǎo)軌是機床運動精度的基礎(chǔ)，零部件都以它為基準進行安裝或執(zhí)行運動，導(dǎo)軌磨損會導(dǎo)致機床加工精度降低影響加工質(zhì)量。教學(xué)中的機床，由于導(dǎo)軌的磨損導(dǎo)致加工困難，達不到教學(xué)要求。因此，無論是對企業(yè)效益的保證，還是對學(xué)校教學(xué)質(zhì)量的提高，都有必要對機床導(dǎo)軌磨損修復(fù)的方法進行探討。

1　機床導(dǎo)軌的分類及特點

導(dǎo)軌副也被叫做導(dǎo)軌，對運動構(gòu)件起到導(dǎo)向和支撐的作用，引導(dǎo)構(gòu)件沿一定方向做往復(fù)運動。導(dǎo)軌對運動構(gòu)件的運動起到一個平衡力，約束其運動方向并確保其穩(wěn)定運動的作用。導(dǎo)軌中與機床連接不動的部分為靜導(dǎo)軌或支撐導(dǎo)軌，與運動部件連接相對比較短的部分我們通常稱之為動導(dǎo)軌，前者對后者起到支撐作用，靜導(dǎo)軌面稱為承導(dǎo)面。根據(jù)機床導(dǎo)軌的工作原理及特點，我們將其分為以下幾種：滑動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌、磁懸浮導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌以及復(fù)合導(dǎo)軌等，其中我們Z常見且常用到的是滑動導(dǎo)軌和滾動導(dǎo)軌[1]。

1.1 滑動導(dǎo)軌  滑動導(dǎo)軌簡單可靠、抗震性能強、經(jīng)濟適用且制造成本低廉，是Z常用的導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，在機床產(chǎn)品中應(yīng)用Z為廣泛?；瑒訉?dǎo)軌得益于其構(gòu)造，有承載力大且剛性強的優(yōu)點，對載荷較大的切削通常用這種導(dǎo)軌。阻尼性能好，能很好的抑制機器啟停時產(chǎn)生的震動。目前各個國家對滑動導(dǎo)軌的研究越來越重視，隨著科技發(fā)展，滑動導(dǎo)軌仍有其待挖掘之處[2]。

1.2 滾動導(dǎo)軌  高速數(shù)控機床則經(jīng)常采用滾動導(dǎo)軌，滾動導(dǎo)軌不同于滑動導(dǎo)軌，它采用柱體、球體等作為滾動載體，以滾動摩擦代替滑動摩擦，減小摩擦力。由此，滾動導(dǎo)軌工作時沒有震動現(xiàn)象，即使是低速工作，也不會產(chǎn)生“爬行”現(xiàn)象。工作時，導(dǎo)軌發(fā)熱現(xiàn)象較輕，使用壽命更久?；谝陨蟽?yōu)點，滾動導(dǎo)軌可以以比較低的成本進行專業(yè)生產(chǎn)，目前有關(guān)滾動導(dǎo)軌的研發(fā)趨勢也朝向模塊化、集成化以及低噪音的方向發(fā)展。

1.3 靜壓導(dǎo)軌  靜壓導(dǎo)軌的工作原理就是將潤滑油通過節(jié)流器流入導(dǎo)軌面上，形成油膜，將動導(dǎo)軌與靜導(dǎo)軌隔離開，當動導(dǎo)軌加以負載時，油液膜變薄，將油液通過封邊不斷擠壓回油箱，同時回油間隙也變薄，阻力變大，郵箱壓力也變大，可以平衡內(nèi)外壓差，靜壓導(dǎo)軌能避免動靜導(dǎo)軌之間的磨耗，同時加工精度也遠超滾動導(dǎo)軌和滑動導(dǎo)軌[3]。

1.4 磁懸浮導(dǎo)軌  磁懸浮導(dǎo)軌是利用磁場力將導(dǎo)軌抬升的技術(shù)，相比于前三種，磁懸浮導(dǎo)軌能夠?qū)崿F(xiàn)超精密、超高速的加工要求，是未來機床的理想狀態(tài)。

2　機床導(dǎo)軌面常見失效形式及原因分析

在機床加工過程中，除了支撐活動部件外，導(dǎo)軌還必須確保活動部件可以在外力作用下沿給定的方向精確地線性移動。因此，導(dǎo)軌需要滿足一定的引導(dǎo)精度、運動過程中的輕便性和穩(wěn)定性、足夠的剛度、良好的耐磨性、受溫度變化的影響小以及結(jié)構(gòu)可制造性的要求。

導(dǎo)軌是機床的必要部分，如果導(dǎo)軌出現(xiàn)磨損等問題，機床的精度將受到很大影響以致不能工作，這種狀態(tài)稱之為故障。導(dǎo)軌常見的故障有磨損、表面壓痕、劃痕、疲勞、生銹、斷裂和燒傷等。其中表面壓痕是由于加工載荷過大而造成的，加工載荷大于導(dǎo)軌承受能力就會造成壓痕損傷;劃痕則是由于導(dǎo)軌中落入顆粒物，導(dǎo)致在工作過程中碾壓過硬顆粒而形成的損傷;疲勞損傷是機床導(dǎo)軌的使用壽命超過極限，且工作人員疏于保養(yǎng)，導(dǎo)致在載荷較大的工作中受損，產(chǎn)生導(dǎo)軌面剝離的現(xiàn)象;生銹則是金屬導(dǎo)軌面長時間不工作且保養(yǎng)間隔過久，而加工過程中產(chǎn)生的碎屑，油污等腐蝕性液體或者由于空氣濕度較大，從而造成導(dǎo)軌面生成腐蝕物而造成的損傷。斷裂一般是由于導(dǎo)軌質(zhì)量差，所用材料耐磨性低，工作中的載荷又較大，難以承受而造成的損傷;燒傷一般是由于加工負荷大，潤滑條件不達標，過度摩擦生熱引起導(dǎo)軌表面顏色變化的現(xiàn)象。

導(dǎo)軌的損傷會嚴重影響機床加工質(zhì)量，加工精度不達標或出現(xiàn)殘次品，嚴重影響企業(yè)生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量以及教學(xué)質(zhì)量，使用過程中也存在安全隱患，后期維修也會耗費大量的人力物力財力，往往需要一定的時間才能完全修復(fù)，因此需要引起重視。導(dǎo)致磨損的原因可以細分為以下幾種：

2.1 潤滑不良  邊界潤滑是導(dǎo)軌Z常用的潤滑方法，就是在導(dǎo)軌表面注油使其表面形成一層致密油膜，該油膜會吸附在摩擦面上，從而大大降低了摩擦面的摩擦系數(shù)。然而隨著導(dǎo)軌運行時間的增加，油路會被阻塞或無法及時供應(yīng)，這將導(dǎo)致局部干摩擦。干摩擦的阻力遠遠大于有油膜的情況，不久就會使軌道產(chǎn)生損傷[4]。

2.2 氧化磨損  部分機床或機床的部分部位，不經(jīng)常使用，如果疏于保養(yǎng)及維護，那么導(dǎo)軌表面長時間暴露在空氣中，會發(fā)生氧化反應(yīng)，形成氧化物雜質(zhì)，之后再啟用該導(dǎo)軌，會使氧化物脫落，導(dǎo)軌在往復(fù)運動中不斷摩擦這些雜質(zhì)，形成損傷，這種損傷常