GTM500200車銑加工中心滑枕體的設(shè)計(jì)
滑枕體形式的選擇我們的滑枕體形式主要可分為：圓滑枕、方滑枕，兩種形式。兩種滑枕方式都為靜壓導(dǎo)軌，圓滑枕一般用于小規(guī)格機(jī)床，方滑枕較為通用。因?yàn)椋?圓滑枕的形式時(shí)，與之配合使用的滑枕外殼的靜壓導(dǎo)軌面為注膠方式制成的，一般一次 成型，要求注膠時(shí)無(wú)氣泡、無(wú)損傷、無(wú)缺陷，無(wú)法修補(bǔ)，一旦失敗，只能重新開(kāi)始，但是，優(yōu)點(diǎn)是效率高、用時(shí)短、精度高、人為影響小。適用于******1400mm行程的滑枕。 而方滑枕是共有四個(gè)導(dǎo)軌靜壓面，其中兩個(gè)為基準(zhǔn)面，兩個(gè)為安裝有鑲條的配合面，這 四個(gè)導(dǎo)軌面都是安裝有特殊復(fù)合塑料的ZX100導(dǎo)軌板粘貼形成的。缺點(diǎn)是用時(shí)長(zhǎng)，人 為因素高，效率低，優(yōu)點(diǎn)是可調(diào)整，成本低，適用于大行程滑枕，在安裝完成后，靜壓 系統(tǒng)油膜浮起量可通過(guò)鑲條調(diào)整，如導(dǎo)軌板出現(xiàn)損傷，也便于更換。本設(shè)計(jì)滑枕的行程為2000mm，所以滑枕體的總長(zhǎng)就一定要超過(guò)4000mm，為保證 良好的切削剛性，滑枕外殼的導(dǎo)軌長(zhǎng)度也要求有2000mm，由于滑枕外表面是要經(jīng)過(guò)磨 削處理的，對(duì)于這個(gè)長(zhǎng)度一般使用導(dǎo)軌磨也較為方便，所以最終采用了方滑枕的形式。 如圖2.7所示。2.4. 2滑枕體材料的選擇機(jī)床滑枕體本身結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的軸套類零件。它應(yīng)該具有較強(qiáng)的抗彎、抗扭 強(qiáng)度。同時(shí)由于滑枕體還要在滑枕外殼中上下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，雖然采用的是液體靜壓支撐導(dǎo) 軌，滑枕體外表面與滑枕外殼導(dǎo)軌面是不直接接觸的，但是考慮到滑枕體外表面沒(méi)有其 他防護(hù)，同樣要接觸到加工時(shí)飛濺的切屑，所以也要求具有一定的硬度和表面光潔度。 從力學(xué)性能上分析： 表2. 4常用材料及其主要力學(xué)性能 Tab. 2.4 Commonly used materials and their mechanical properties 材料牌號(hào) 熱處理 毛坯直徑 /mm 硬度 (HBS) 抗拉強(qiáng)度 ob / MPa 屈服點(diǎn) os / MPa 彎曲疲勞極限 o~l / MPa 扭轉(zhuǎn)疲勞極 限 r-1/MPa 45 正火 >100 ? 170? 580 290 235 135 回火 300 217 40Cr 調(diào)質(zhì) >100 ? 229? 700 500 320 185 300 269 37SiMn2MoV 調(diào)質(zhì) >200 ? 241? 830 650 395 230 400 286 38CrMoAlA 調(diào)質(zhì) 300 229 1000 850 495 285 表2. 4中：通常情況下，45號(hào)鋼應(yīng)用最廣泛；40Cr用于載荷較大而無(wú)大沖擊的軸 類零件；37SiMn2M〇V是一種綜合性能優(yōu)良的高級(jí)調(diào)質(zhì)鋼，淬透性高，調(diào)質(zhì)后具有高的強(qiáng) 度和韌性。常用于高強(qiáng)度、大尺寸及重載荷的軸，與35SiMn、42SiMn、40MnB的性能相 近；38CrM〇AlA具有較高的耐磨性及疲勞強(qiáng)度，并具有良好的耐熱性及抗腐蝕性，但是 淬透性不高。常用于制造高耐磨性、高疲勞強(qiáng)度及高強(qiáng)度、且熱處理后尺寸精度高的氮 化零件，例如：仿模、氣缸套、高壓閥門、鏜桿、磨床主軸等。但尺寸較大的零件不常 采用。2.4.3從熱處理性能上分析氮化處理是指一種在一定溫度下一定介質(zhì)中使氮原子滲入到零件表層的化學(xué)熱處 理工藝。經(jīng)氮化處理的工件具有優(yōu)異的耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及耐高溫的特性。氮 化處理可使材料的表面形成一層堅(jiān)硬的氮化層，所以鋼在氮化處理后具有了很高的表面 硬度及耐磨性；同時(shí)氮化層具有較大的殘余壓應(yīng)力，它能部分地抵消工件在疲勞載荷下 產(chǎn)生的拉應(yīng)力，延緩了工件疲勞破壞過(guò)程，顯著提髙鋼的疲勞強(qiáng)度；熱處理后的氮化層 表面由連續(xù)分布的、致密的氮化物組成，所以鋼具有了很強(qiáng)的抗腐蝕能力，并且氮化處理 的溫度低，工件熱處理過(guò)程中熱變形小。氮化用鋼通常是含有Al、Cr、Mo等合金元素 的鋼。表2. 5三種材料離子滲氮的應(yīng)用實(shí)例Tab. 2.5 Application of ion nitriding three kinds of materials 材料及預(yù)備熱處理 工藝溫度及時(shí)間要求 表面硬度 層深(mm) 45正火 560°C，4 小時(shí) 1050-1150HV 0. 06 40Cr調(diào)質(zhì) 520-540•(：, 12 小時(shí) 500-650HV5 0. 3?0_4 38CrMoAlA 520-560X：，6?12 小時(shí) 950-1100HV5 0. 4?0. 45 表2. 5中：40Cr氮化處理后表面的硬度低，45鋼氮化處理后氮化層深度略小。 綜上所述，38CrM〇AlA更適于做滑枕體的材料[4]。