摘要：数控机床的导轨是机床本身进给系统的重要部分，对加工精度产生较大影响。而数控机床的导轨往往出现磨损破坏情况，本文首先对数控机床的导轨进行的概述，并分析了导轨磨损的检测方法，在此基础上对数控机床导轨常见的修复方法进行了总结与归纳，为实际的工程应用提供理论指导。
关键字：数控机床；导轨磨损；修复方法
1前言：
随着我国工业经济的高速发展，对数控机床的加工精度越来越高，目前大多数的数控机床很难达到要求精度。对于现在已有的普通数控机床的导轨进行修复升级，不但能够实现新数控机床一样的功能效果，进一步的提高加工部件的精度，提高加工效率；还能够有效的减少加工周期，降低投资成本。
机床的导轨是机床本身进给系统的重要部分，如图1所示。机床导轨对机床的运动导向和机构支撑起到起到关键的作用，机床的夹具、刀架或者主轴基座等运动部件一般都需要导轨的支撑，并且，导轨本身在按照预定运动过程中还要保持准确平稳，不受到外力的影响。机床导轨的质量会对机床本身的刚度、加工精度和使用寿命产生较大的影响，而数控加床由于其加工精度更高，因此数控机床对导轨的要求更高，数控机床导轨的精度和质量很大程度上影响加工部件的加工精度和机床本身的有效使用寿命，并且导轨的修复也非常困难[1]。
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图1 机床导轨
数控机床导轨的设计与修复对机床的性能有着重要的作用，相比于普通机床的导轨，数控机床的导轨要求更高，对于整体的振动、灵敏度、稳定性均有要求，此外，在高速进给时不振动、低速进给时不爬行能在重载状态下连续地工作、耐磨性高、精度保持性好等方面也有较高的要求。因此，数控机床导轨的修复对于机床本身的制造与使用具有重要的意义。
2机床导轨分类
根据机床导轨的安装方式可以将其分为镶嵌式和整体式两大类，镶嵌式导轨的主体是由钢加工而成，在此基础上对导轨表面进行磨削加工，进一步的提高导轨表面的粗糙度和外形尺寸的精度，最后，对导轨表面进行淬火等热处理，提高表面的硬度。利用高强度螺栓固定或者粘接的方式将加工好的导轨安装在机床的床身上。为了使机床导轨的水平度或垂直度满足机床精度要求，还需要对机床基座部分进行机械加工和刮研处理。镶嵌式导轨的安装和调试比较方便，导轨本身的维修和更换相对比较方便，因此这种安装方式的应用比较广泛。
而整体式导轨安装方式同样是由钢加工而成，并且加工工艺与镶嵌式导轨相似，安装在机床基座时的方式存在区别。镶嵌式导轨这种安装方式在导轨的底面边缘处会加工出“嵌脚”，并且机床基座一般采用球墨铸铁，这种材质的成本较低，并且机械性能较好，而且能够吸收机床在加工过程中产生的振动。在加工数控机床机身过程中，首先将事先加工好的导轨放在床身的铸模中，然后浇注铁水在机床上，使得导轨底面和“嵌脚”被浇注的铁水浸没，等到床身冷却后，导轨便和床身铸成一个整体[2]。
3检查机床导轨磨损部位
在对数控机床轨道进行修复之前，首先需要解决的就是排查故障模块。对于数控机床而言，主要分为通用模块和专属模块两部分，当专属模块发生故障时，往往会引起机床本身的一些功能无法运行；而当通用模块发生故障时，会引起机床各个部分产生连锁反应，因此，在对数控机床进行导轨修复之前，要先进行排查模块，进而确定出现故障的位置，这样可以对故障部位进行有针对性的修复，提高轨道修复的效率。
根据故障模块检测维修后的结果，还需要对机床导轨的磨损情况进行进一步检测，因为，在机床的使用过程中，导轨都会出现不同程度的磨损情况，在对数控机床导轨的修复过程中，磨损同样是重点关注的故障之一，此外，我们可以根据导轨表面的磨损情况来判断故障的产生原因。对机床导轨出现磨损的位置进行表面处理，清除导轨表面需要修复位置的污渍与铁锈，并设置修复或预备粉末激 光熔盖，为后续的修复准备。其中，在开始熔盖之前，要对部件材质与导轨在生产加工过程中的热处理情况进行了解，这样才能确定导轨破损处熔盖的技艺方法，以及熔盖位置的具体尺寸和形状等[3]。
4导轨修复方法
在对导轨需要修复位置进行检测之后，开展数控机床导轨的修复工作，数控机床的滑动导轨一般情况下由静导轨和动导轨两部分构成，由于机床在长时间的运动过程中，静导轨和动导轨这两部分的表面都会出现不同程度的磨损。当导轨表面出现磨损时，数控机床的加工精度就会受到一定的影响，当磨损达到一定程度时，机床还会出现导轨卡死的状况。因此，当导轨出现磨损情况时，要及时的进行修复处理，一旦磨损情况严重，修复的难度很大。一般对于数控机床导轨的修复主要分为以下几种方法：刮研修复法，配磨修复法、涂层修复法、电刷镀—钎焊法修复法。
4.1刮研修复法
刮研修复法是修复人员利用标准检具在机床导轨上测量导轨表面的平整度和水平度，根据实际的测量结果采用手动的工具配研和刮削导轨表面，是已被磨损的轨道表面恢复到满足加工要求的精度。刮研修复法具有较高的修复精度，修正后表面平整、修复表面有利于润滑油滞留和保存，并且修复后的导轨表面特性保持不变。但是这种修复方法耗时耗力，效率较低，对于经过淬硬处理的导轨表面修复效果并不理想[4]。
由于数控机床的滑动导轨由动导轨与静导轨两部分构成，一般具有多个接触面，所以在维修过程中要首先确定测量和刮研基准的导轨基准面，这些基准面一般选取测量比较方便的导轨面。随后通过检具进行测量，对高点进行刮削处理，使得基准面的平整度达到机床要求的精度。在此基础上，根据修复好的基准面，对其他需要修复的损伤的导轨面进行刮研，完成数控机床导轨整体的修复工作。
4.2配磨修复法
数控机床床身的静导轨与动导轨为了重新达到机床要求的配合精度，二者往往采用磨削加工的方式来对磨损进行修复。磨削的顺序首先是利用导轨磨床粗磨削床身的平面导轨，再粗磨床身的V型导轨，通过对比法精磨调整导轨平面和V型面的高度差，保证床身导轨的水平精度与磨削前一致。通过对比法确定工作台的基准，随后利用相同的方法同样能够配磨工作台的短导轨。区别于刮研修复法，修复过程需要手工完成，而配磨修复法的主要工作是通过磨床加工完成的，因此，在加工效率上得到了大大的提高。但是在修复过程中需要提供一套精度较高的导轨副磨具，同时还需要有专用的导轨磨床或者利用改造的龙门机床来进行磨削。
4.3涂层修复法
当导轨表面只是划伤，磨损的面积较小，并且导轨磨损的程度对数控机床本身的加工精度不产生影响时，一般采用减摩修补剂对导轨的局部进行修复，也可以采用耐磨涂层对轨道整体进行粘接修复。数控机床导轨采用的耐磨涂层一般是以高性能减摩物质作为主要材料，与防腐树脂混合而成的高性能减摩抗蚀修补材料。此外，耐磨涂层属于一种固体涂料，在具有润滑性的同时，本身具有一定的机械强度，可以抵抗外力的作用。一旦涂层粘接后，在完全填补导轨损伤表面的同时，对没有涂抹外部润滑剂的导轨表面也产生较好的润滑减摩效果。并且，耐磨涂料质地相对较软，对于进入摩擦表面的金属等杂物能够沉浸在涂层中，一定程度上防止金属杂物损伤导轨表面[5]。
4.4电刷镀—钎焊修复法
当机床动导轨拆卸困难，且导轨表面磨损面积较小的情况，通常采用电刷镀—钎焊法进行快速修复数控机床导轨的表面磨损缺陷的问题。电刷镀修复法是将石墨作为阳极，工件部件作为阴极，利用电化学的原理，将镀液中的金属离子镀在修复导轨表面。而钎焊修复法主要是将焊条材料填补到磨损的导轨表面，对缺陷进行修复，锡秘合金由于其具有熔化点低、液体具有流动性、固体韧性等优点呗作为一种常用的焊条。为了增强铸铁与锡秘合金的结合力，一般利用电刷镀的方法用镍形成吸附层，再用碱铜形成过渡层。由于镍金属可与机床导轨铸铁材质很好的亲和在一起，而过渡层碱铜不但可以与镍牢固结合，还可以与锡秘合金紧密结合所以电刷镀—钎焊法是两种工艺技术的有力结合。
参考文献
[1]韩晓霞. 数控机床导轨精度对生产作业影响的综合分析[J]．华章，2013（9）：32-35．
[2]卢海涛．数控机床导轨特点与选择[J]．职业，2011（23）：138．
[3]胡芳荣．机床导轨的配磨与精度检测[J]．机械工程师，2014（6）：264-265．
[4]陶高峰，杨伟．机床导轨修复方法研究[J]．河南农业，2011（3）：59-60．
[5]蒋德奇，韩立忠，周翠丽．机床导轨的保护与修复[J]．设备管理与维修，2006（11）：54．