专利名称：数控龙门机床的立柱与动横梁的复合导轨副的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械加工设备，具体涉及数控龙门机床的立柱与动横 梁的复合导轨副。
背景技术：
我国许多重要行业，如发电设备(水电、风电、核电)、航空、航天、船舶、 汽车制造业都需要高精、大型动梁数控龙门装备。大型动梁数控龙门加工机床 是现代装备制造业的急需设备，随着我国经济的不断成长，国家越来越重视重 型数控龙门镗铣床项目相关行业的发展。目前机械制造业广泛应用的龙门式数 控机床。动横梁移动的导轨——立柱导轨，为动横梁数控龙门式机床的关键部件， 该结构的合理与否，直接影响整个机床的动态性能和零件的加工精度，而加工 精度正是影响机床的应用范围的主要因素。
导轨是两个相对运动部件接合面组成的滑动副，由机床的支承部件和执行 部件匹配而成，导轨是机床的心脏，是机床的重要部件之一，它在很大程度上 决定机床的刚度、精度和精度保持性。是保证机床加工精度的最重要因素之一。
随着全自动、高精度、高效率、长时间连续工作的数控机床和加工中心的 发展，对导轨工作的可靠性和稳定性有了更高的技术要求。数控机床导轨必需 具有较高的导向精度、高刚度、高耐磨性，机床在高速进给时不振动、低速进 给时不爬行等特性。
导轨的使用寿命取决于导轨的结构、材料、制造质量、热处理方法。提高 导轨的耐磨性，使其在较长的时间内保持一定的导向精度，就能延长设备的使 用寿命。
现代数控机床使用的导轨主要有3种滑动导轨、滚动导轨和静压导轨。 动横梁工作台移动式数控龙门机床，总体布局形式是双立柱导轨、顶梁组成 的龙门框架，在立柱导轨上安装动横梁，在动横梁上配置一大功率多功能方滑 枕式镗铣头。传统形式的动横梁龙门机床的立柱导轨通常为两条矩形滑动导轨，也有直线滚动导轨、圆导轨及静压导轨；通常两条导轨在一个平面内。
矩形导轨优点是结构简单，制造、检验和修理方便；导轨面较宽，承载 力较大，刚度高，故应用广泛。但导轨间隙需用压板或镶条调整，且磨损后需 重新调整，接触刚度低。为保证导轨正常工作，导轨滑动表面之间应保持适当 的间隙。间隙过小，会增加摩擦阻力；间隙过大，会降低导向精度。导轨的间 隙依靠刮研来保证，要废很大的劳动量，而且导轨经过长期使用后，会因磨损 而增大间隙，需要及时调整，故导轨应有间隙调整装置。
圆形导轨其优点是制造方便，外圆采用磨削，内孔研磨可达精密的配合， 但磨损后不能调整间隙。为防止转动，可在圆柱表面开键槽或加工出平面，但 不能承受大的扭矩。宜用于承受轴向载荷的场合。
直线滚动导轨的特点是摩擦阻力小，运动轻便灵活；磨损小，能长期保持 精度；动、静摩擦系数差别小，低速时不易出现"爬行"现象，故运动均匀平稳。 滚动导轨的缺点是导轨面和滚动体是点接触或线接触，抗振性差，接触应力 大，故对导轨的表面硬度要求高；对导轨的形状精度和滚动体的尺寸精度要求 高。
静压导轨优点导轨运动速度的变化对油膜厚度的影响很小；载荷的变 化对油膜厚度的影响很小；液体摩檫，摩檫系数仅为0.005左右，油膜抗振 性好。缺点导轨自身结构比较复杂；需要增加一套供油系统；对润滑油的 清洁程度要求很高，成本高，维修困难。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种运动轻便和平稳的数控龙门机床的立柱与动 横梁的复合导轨副。
实现上述目的的技术方案如下
数控龙门机床的立柱与动横梁的复合导轨副，包括动横梁，动横梁的两端 的槽内均设有立柱，动横梁两端的槽的第一侧壁面上设有基准导向模块，该基准导向模块上设有与立柱接触的滚动装置，动横梁两端的槽的第二侧壁面上设 有与立柱滑动配合的滑动装置，动横梁上设置有内压块以及外压块。
所述滚动装置为滑行滚针轴承。
所述导向模块上设有软带层。
所述立柱上设有导轨槽，该导轨槽内设有导轨块。 所述动横梁的第一侧面与立柱之间设有可调镶条模块。
所述滑动装置包括固定于动横梁的槽壁面上的镶条底板以及设置于镶条底 板上的滑动镶条。
所述内压块以及外压块上设有聚四氟乙稀塑软带层。
采用了上述方案，基准导向模块上设有与立柱接触的滚动装置，动横梁两 端的槽的第二侧壁面上设有与立柱滑动配合的滑动装置，通过滚动装置和滑滑 动装置形成滚动和滑动式的复合导轨形式，立柱在运动过程中变得运动轻便和 平稳。
所述滚动装置为滑行滚针轴承，由于滑行滚针轴承的额定荷重大，刚性高，滚 针在轨道台周围做顺畅循环，即使承受重的载荷时，与立柱之间产生较小的摩 擦而使立柱形成安定的直线运动，致使立柱动横梁的磨损减小，机械性能更加 可靠。另外，滑行滚针轴承具有安装、润滑简单，调整防护容易等优点。由于 滚针在封闭的滚道内滚动，故可用于行程很大的导轨上。
所述立柱上设有导轨槽，该导轨槽内设有导轨块。通过导轨块可以保证立 柱的刚性、强度和立柱导轨面的精度，并利于增加耐磨性。
所述动横梁的第一侧面与立柱之间设有可调镶条模块。通过可调镶条模块 可以消除动横梁与立柱之间的间隙。
所述内压块以及外压块上设有聚四氟乙稀塑软带层。通过聚四氟乙稀塑软 带层以消除压板与立柱接触处的间隙。 针对以上结构的复合导轨副，其还具有下述优点 (1)导轨面较宽，承载力较大，刚度高；(2) 动、静摩擦系数差别小，低速时不易出现"爬行"现象，故运动均匀平
稳.，
(3) 改变原滑动摩擦为滑动和滚动相互结合的摩擦方式，减少摩擦力，保 证导轨的精度长期稳定，保证了机床的加工精度；
(4) 减少电机的功率损耗，提高加工能力；
(5) 淬硬的钢导轨的耐磨性比普通灰铸铁高5 10倍。提高导轨的耐磨性， 使其在较长的时间内保持一定的导向精度，就能延长设备的使用寿命；
图1为本实用新型的结构示意图； 图2为沿图1中的M—M线的向视图； 图3为图1中的P向视附图中，l为立柱，2为导轨槽，3为动横梁，3a为第一侧面，3b为第二侧 面，4为内压板，5为外压板，6为基准导向模块，6a为滚动装置，6b为软带层， 7为可调镶条模块，8为镶条底板，9为镶条底板，IO为滑动镶条，ll为丝杠， 13为镶条固定板，14为镶条固定板。
具体实施方式
参照图1至图3，本实用新型的数控龙门机床的立柱与动横梁的复合导轨副， 动横梁3的左端和右端均设有槽，动横梁3的两端的槽内均设有立柱1，立柱的 各个侧面均为淬火磨削的滑动面。主柱底面的中间位置设有丝杠11,该丝杠在 电机的驱动下转动，使动横梁3沿垂直方向运动。动横梁3两端的槽的第一侧 壁面3a上设有基准导向模块6，第一侧壁面上安装有四块基准导向模块。基准 导向模块6上设有与立柱接触的滚动装置6a，所述滚动装置为滑行滚针轴承。 安装了滚针轴承块后，使动槽梁3与立柱之间产生有间隙，通过在动横梁3的 第一侧面与立柱1之间设有可调镶条模块7，将该间隙消除。在动横梁3的第一 侧面3a上加工两条槽，在槽内安装镶条底板8，可调镶条模块7安装在镶条底 板8上。调整时，将可调镶条模块7与镶条固定板14用螺钉联接，间隙调整好
6后，通过螺钉把滑动镶条镶条固定板14固定在动横梁3的上端面和下端面上。
动横梁3的第一侧面安装有四块可调镶条模块7。立柱1上设有导轨槽2，该导 轨槽位于立柱的底面上，在导轨槽内设有导轨块以增加立柱的刚性，导轨块采 用的材料为GCr15。导向模块6上设有软带层6b，该软带层为采用聚四氟乙稀 制成的软带层，滑行滚针轴承6a高于软带层，高度之差为滑动面润滑油膜厚度。 动横梁3两端的槽的第二侧壁面3b上设有与立柱滑动配合的滑动装置，该滑 动装置包括固定于动横梁3的槽壁面上的镶条底板9以及设置于镶条底板上的滑 动镶条IO。立柱1与动横梁3之间采用滑动镶条10调整间隙，滑动镶条10安装在 镶条底板9上，镶条底板9安装在动梁3上，镶条底板9与镶条固定板13用螺钉联 接，间隙调整好后，通过螺钉把镶条固定板13固定在动横梁3的上下两个端面上。 动梁左外侧安装二块滑动镶条IO。动横梁3上设置有内压块4以及外压块5，通过 内压块和外压块以防止立柱从动横梁的槽中脱离。内压块4以及外压块5上通过 粘结一个聚四氟乙稀塑软带层，用于补充压块与立柱之间的间隙，以及减小压 块与立柱之间的摩擦。
权利要求1.数控龙门机床的立柱与动横梁的复合导轨副，包括动横梁，动横梁的两端的槽内均设有立柱，其特征在于动横梁两端的槽的第一侧壁面上设有基准导向模块，该基准导向模块上设有与立柱接触的滚动装置，动横梁两端的槽的第二侧壁面上设有与立柱滑动配合的滑动装置，动横梁上设置有内压块以及外压块。
2. 根据权利要求1所述的数控龙门机床的立柱与动横梁的复合导轨副， 其特征在于所述滚动装置为滑行滚针轴承。
3. 根据权利要求1或2所述的数控龙门机床的立柱与动横梁的复合导轨 副，其特征在于所述导向模块上设有软带层。
4. 根据权利要求1所述的数控龙门机床的立柱与动横梁的复合导轨副， 其特征在于所述立柱上设有导轨槽，该导轨槽内设有导轨块。
5. 根据权利要求1所述的数控龙门机床的立柱与动横梁的复合导轨副， 其特征在于所述动横梁的第一侧面与立柱之间设有可调镶条模块。
6. 根据权利要求1所述的数控龙门机床的立柱与动横梁的复合导轨副， 其特征在于所述滑动装置包括固定于动横梁的槽壁面上的镶条底板以及设 置于镶条底板上的滑动镶条。
7. 根据权利要求1所述的数控龙门机床的立柱与动横梁的复合导轨副， 其特征在于所述内压块以及外压块上设有聚四氟乙稀塑软带层。
专利摘要数控龙门机床的立柱与动横梁的复合导轨副，包括动横梁，动横梁的两端的槽内均设有立柱，动横梁两端的槽的第一侧壁面上设有基准导向模块，该基准导向模块上设有与立柱接触的滚动装置，动横梁两端的槽的第二侧壁面上设有与立柱滑动配合的滑动装置，动横梁上设置有内压块以及外压块。本实用新型具有使动横梁运动轻便和平稳的优点。
文档编号B23Q1/01GK201405201SQ20092003917
公开日2010年2月17日 申请日期2009年5月4日 优先权日2009年5月4日
发明者刘国平, 唐德威, 高坤梁 申请人:常州昌隆机床制造有限公司