GTM500200车铣加工中心滑枕体的设计
滑枕体形式的选择我们的滑枕体形式主要可分为：圆滑枕、方滑枕，两种形式。两种滑枕方式都为静压导轨，圆滑枕一般用于小规格机床，方滑枕较为通用。因为， 圆滑枕的形式时，与之配合使用的滑枕外壳的静压导轨面为注胶方式制成的，一般一次 成型，要求注胶时无气泡、无损伤、无缺陷，无法修补，一旦失败，只能重新开始，但是，优点是效率高、用时短、精度高、人为影响小。适用于******1400mm行程的滑枕。 而方滑枕是共有四个导轨静压面，其中两个为基准面，两个为安装有镶条的配合面，这 四个导轨面都是安装有特殊复合塑料的ZX100导轨板粘贴形成的。缺点是用时长，人 为因素高，效率低，优点是可调整，成本低，适用于大行程滑枕，在安装完成后，静压 系统油膜浮起量可通过镶条调整，如导轨板出现损伤，也便于更换。本设计滑枕的行程为2000mm，所以滑枕体的总长就一定要超过4000mm，为保证 良好的切削刚性，滑枕外壳的导轨长度也要求有2000mm，由于滑枕外表面是要经过磨 削处理的，对于这个长度一般使用导轨磨也较为方便，所以最终采用了方滑枕的形式。 如图2.7所示。2.4. 2滑枕体材料的选择机床滑枕体本身结构相当于一个细长的轴套类零件。它应该具有较强的抗弯、抗扭 强度。同时由于滑枕体还要在滑枕外壳中上下进给运动，虽然采用的是液体静压支撑导 轨，滑枕体外表面与滑枕外壳导轨面是不直接接触的，但是考虑到滑枕体外表面没有其 他防护，同样要接触到加工时飞溅的切屑，所以也要求具有一定的硬度和表面光洁度。 从力学性能上分析： 表2. 4常用材料及其主要力学性能 Tab. 2.4 Commonly used materials and their mechanical properties 材料牌号 热处理 毛坯直径 /mm 硬度 (HBS) 抗拉强度 ob / MPa 屈服点 os / MPa 弯曲疲劳极限 o~l / MPa 扭转疲劳极 限 r-1/MPa 45 正火 >100 〜 170〜 580 290 235 135 回火 300 217 40Cr 调质 >100 〜 229〜 700 500 320 185 300 269 37SiMn2MoV 调质 >200 〜 241〜 830 650 395 230 400 286 38CrMoAlA 调质 300 229 1000 850 495 285 表2. 4中：通常情况下，45号钢应用最广泛；40Cr用于载荷较大而无大冲击的轴 类零件；37SiMn2M〇V是一种综合性能优良的高级调质钢，淬透性高，调质后具有高的强 度和韧性。常用于高强度、大尺寸及重载荷的轴，与35SiMn、42SiMn、40MnB的性能相 近；38CrM〇AlA具有较高的耐磨性及疲劳强度，并具有良好的耐热性及抗腐蚀性，但是 淬透性不高。常用于制造高耐磨性、高疲劳强度及高强度、且热处理后尺寸精度高的氮 化零件，例如：仿模、气缸套、高压阀门、镗杆、磨床主轴等。但尺寸较大的零件不常 采用。2.4.3从热处理性能上分析氮化处理是指一种在一定温度下一定介质中使氮原子渗入到零件表层的化学热处 理工艺。经氮化处理的工件具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温的特性。氮 化处理可使材料的表面形成一层坚硬的氮化层，所以钢在氮化处理后具有了很高的表面 硬度及耐磨性；同时氮化层具有较大的残余压应力，它能部分地抵消工件在疲劳载荷下 产生的拉应力，延缓了工件疲劳破坏过程，显著提髙钢的疲劳强度；热处理后的氮化层 表面由连续分布的、致密的氮化物组成，所以钢具有了很强的抗腐蚀能力，并且氮化处理 的温度低，工件热处理过程中热变形小。氮化用钢通常是含有Al、Cr、Mo等合金元素 的钢。表2. 5三种材料离子渗氮的应用实例Tab. 2.5 Application of ion nitriding three kinds of materials 材料及预备热处理 工艺温度及时间要求 表面硬度 层深(mm) 45正火 560°C，4 小时 1050-1150HV 0. 06 40Cr调质 520-540•(：, 12 小时 500-650HV5 0. 3〜0_4 38CrMoAlA 520-560X：，6〜12 小时 950-1100HV5 0. 4〜0. 45 表2. 5中：40Cr氮化处理后表面的硬度低，45钢氮化处理后氮化层深度略小。 综上所述，38CrM〇AlA更适于做滑枕体的材料[4]。
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