高分子导轨复合材料在导轨维修中的应用

　　1　维修的对象

　　机床导轨主要有两大类:滑动导轨和滚动导轨。滑动导轨按其表面摩擦形式又可分为液体静压导轨、液体动压导轨、混合摩擦导轨和边界摩擦导轨。其中,液体动压摩擦、混合摩擦和边界摩擦的表面摩擦形式,在实际应用中随着导轨的相对运动速度、表面质量和润滑体粘度的改变可以相互转化。本文论述的机床导轨维修是指上述三种摩擦形式的导轨,这类导轨与其它类型导轨相比,具有工艺性好,结构简单、刚度和精度易于保证等优点,在机床中使用最为广泛。

　　2　高分子滑动导轨复合材料的主要特性

　　广州机床研究所研制生产的高分子滑动导轨复合材料主要有以PTFE为基材的TSF软带和以环氧树脂、不饱和聚酯等为基材的HNT系列、FT系列和JKC系列耐磨涂层。其各项性能指标见下表:采用高分子滑动导轨复合材料制造机床导轨,具有如下优点:

　　(1)低摩擦系数。采用金属—复合材料配对组成导轨摩擦副,可以有效地降低导轨间的摩擦系数,减少摩擦力和摩擦功耗。

　　(2)抗爬行。动静摩擦系数低,两者的差值很小,在低速时摩擦系数与滑动速度具有正斜率特性,即随着相对滑动速度的增大,摩擦系数也增大,故具有很强的防爬行性能。

　　(3)耐磨损。由上表的试验数据可以看出,高分子滑动导轨复合材料的磨损率很低,并且,由金属—复合材料组成的导轨摩擦副,由于复合材料的硬度较低,进入摩擦面的硬质点(如切屑、砂粒等)可以镶嵌到复合导轨材料中,使得金属面不被拉伤。当导轨间相互滑动时,复合材料中的固体润滑剂转移到金属表面,形成一层保护膜,具有保护金属导轨(通常是静导轨)的功能,其磨损主要发生在复合材料导轨一方。

　　(4)维修方便。由于摩损主要发生在复合材料导轨一方,所以,需要维修时,只要将旧的复合导轨材料铲除,再重新粘接一层软带或成型一层涂层即可。

　　3　修复工艺

　　机床导轨的维修与机床生产厂导轨的制造有所不同。在机床生产厂中,由于是批量生产,采用高分子导轨复合材料制造导轨时,可以有一整套工装,标准的图纸和定型的工艺流程,操作者只要按工艺流程生产,就可以达到要求。对于机床导轨维修,因为每台机床导轨损坏的情况都不同,可以利用的工装设备有限,所以必须根据实际情况制订修复工艺。归纳起来,修复过程可按如下步骤进行:

　　(1)测量

　　测量各导轨面以及相关摩擦部位的磨损情况。

　　(2)确定修复方法

　　①确定基准面。采用导轨耐磨软带和耐磨涂层修复导轨,必须要有一个基准面。一般以较长的导轨面为基准面,若此导轨面被破坏,就要重新加工,有时由于条件所限,此导轨面不好加工或是吊装搬运困难,就要根据施工需要重新制造一件导轨板做为基准面。