導軌的設計與選擇

1、一、導軌的設計與選擇。1、對導軌的要求1）導軌精度高導軌精度是指機床的運動部件沿導軌移動時的直線和它與有關基面之間的相互位置的準確性。無論在空載或切削工件時導軌都應有足夠的導軌精度，這是對導軌的基本要求。2）耐磨性能好導軌的耐磨性是指導軌在長期使用過程中保持一定導向精度的能力。因?qū)к壴诠ぷ鬟^程中難免磨損，所以應力求減少磨損量，并在磨損后能自動補償或便于調(diào)整。3）足夠的剛度導軌受力變形會影響部件之間的導向精度和相對位置，因此要求軌道應有足夠的剛度。4）低速運動平穩(wěn)性要使導軌的摩擦阻力小，運動輕便，低速運動時無爬行現(xiàn)象。5）結(jié)構簡單、工藝性好導軌的制造和維修要方便，在使用時便于調(diào)整和維護。2、對導

2、軌的技術要求1）導軌的精度要求 滑動導軌，不管是V-平型還是平-平型，導軌面的平面度通常取0.010.015mm,長度方面的直線度通常取0.0050.01mm；側(cè)導向面的直線度取0.010.015mm,側(cè)導向面之間的平行度取0.010.015mm,側(cè)導向面對導軌地面的垂直度取0.0050.01mm。2）導軌的熱處理 數(shù)控機床的開動率普遍都很高，這就要求導軌具有較高的耐磨性，以提高其精度保持性。為此，導軌大多需要淬火處理。導軌淬火的方式有中頻淬火、超音頻淬火、火焰淬火等，其中用的較多的是前兩種方式。二、導軌的種類和特點導軌按運動軌跡可分為直線運動導軌和圓運動導軌；按工作性質(zhì)可分為主運動導軌、進給

3、運動導軌和調(diào)整導軌；按接觸面的摩擦性質(zhì)可分為滑動導軌、滾動導軌和靜壓導軌等三大類。1）滑動導軌：是一種做滑動摩擦的普通導軌。滑動導軌的優(yōu)點是結(jié)構簡單，使用維護方便，缺點是未形成完全液體摩擦時低速易爬行，磨損大，壽命短，運動精度不穩(wěn)定?；瑒訉к壱话阌糜谄胀C床和冶金設備上。2）滾動導軌的特點是：摩擦阻力小，運動輕便靈活；磨損小，能長期保持精度；動、靜摩擦系數(shù)差別小，低速時不易出現(xiàn)"爬行"現(xiàn)象，故運動均勻平穩(wěn)。缺點是：導軌面和滾動體是點接觸或線接觸，抗振性差，接觸應力大，故對導軌的表面硬度要求高；對導軌的形狀精度和滾動體的尺寸精度要求高。因此，滾動導軌在要求微量移動和精確定位的

4、設備上，獲得日益廣泛的運用。3）靜壓導軌是利用液壓力讓導軌和滑塊之間形成油膜，使滑塊有0.02-0.03mm的浮起，從而大大減小了滑塊和導軌之間的摩擦系數(shù)，但其依然屬于滑動導軌副。缺點是結(jié)構復雜，且需備置一套專門的供油系統(tǒng)。目前數(shù)控機床采用滾動導軌的較多，所以我們主要以滾動導軌為主作介紹。三、滾動導軌1、 結(jié)構與優(yōu)點在承導件和運動件之間放入一些滾動體（滾珠、滾柱或滾針），使相配的兩個導軌面不直接接觸的導軌，稱為滾動導軌1）、 摩擦阻力小，運動輕便靈活2）、 磨損小，能長期保持精度；3）、 動、靜摩擦系數(shù)差別小，低速時不易出現(xiàn)"爬行"現(xiàn)象。 4）、 驅(qū)動功率大幅度下降，只相當

5、于普通機械的十分之一。5）、 適應高速直線運動，其瞬時速度比滑動導軌提高約10倍。6）、 能實現(xiàn)高定位精度和重復定位精度。7）、 能實現(xiàn)無間隙運動，提高機械系統(tǒng)的運動剛度。8）、 導軌副滾道截面采用合理比值的圓弧溝槽，接觸應力小，承接能力及剛度比平面與鋼球點接觸時大大提高，滾動摩擦力比雙圓弧滾道有明顯降低。9）、 導軌采用表面硬化處理，使導軌具有良好的可校性；心部保持良好的機械性能。10）、 簡化了機械結(jié)構的設計和制造。滾動導軌的缺點是：1）、導軌面和滾動體是點接觸或線接觸，抗振性差，接觸應力大，故對導軌的表面硬度要求高；2）、對導軌的形狀精度和滾動體的尺寸精度要求高。2、滾動直線導軌副的精度

6、及選用滾動直線導軌副分4個精度等級，即2級、3級、4級、5級，其中2級精度最高，依次遞減。各等級檢查項目及允差如表3、滾動直線導軌副的使用1、基礎件上安裝導軌副的安裝平面的安裝要求2、導軌副聯(lián)結(jié)基準面的結(jié)構形式3、安裝基面的臺肩高度及倒角形式4、滾動直線導軌副的安裝調(diào)整4、滾動直線導軌的選型與計算1）、滾動直線導軌的選型一般是依照導軌的承載量，先跟據(jù)經(jīng)驗確定導軌的規(guī)格，然后進行壽命計算。導軌的承載量與導軌規(guī)格一般有表中所列出的經(jīng)驗關系。2）、滾動直線導軌的計算滾動直線導軌的計算就是計算其距離額定壽命或時間額定壽命。而額定壽命主要與導軌的額定載荷C和導軌上每個滑塊所承受的工作載荷F有關。額定動載荷C值可以從樣本上查到。每個滑塊所承受的工作載荷F則要根據(jù)導軌的安裝形式和受力情況進行計算。額定動載荷C是指導軌在一定的載荷