第3章金屬切削機床8

1、 導軌的功用是承受載荷和導向。導軌的功用是承受載荷和導向。承受安裝在導軌上的運動部件及工件承受安裝在導軌上的運動部件及工件的重力和切削力。作為運動副時，導軌是成對出現的，稱為導軌副。的重力和切削力。作為運動副時，導軌是成對出現的，稱為導軌副。 導軌副中，運動的導軌稱動導軌，不動導軌稱為靜導軌或支承導軌。導軌副中，運動的導軌稱動導軌，不動導軌稱為靜導軌或支承導軌。 動導軌相對于靜導軌可以作直線運動或者回轉運動。動導軌相對于靜導軌可以作直線運動或者回轉運動。 導軌副中，一般總是一長一短，相應稱為長導軌和短導軌。導軌副中，一般總是一長一短，相應稱為長導軌和短導軌。 導軌副按摩擦性質分為滑動導軌副和滾

2、動導軌副。滑動導軌副又分為導軌副按摩擦性質分為滑動導軌副和滾動導軌副?；瑒訉к壐庇址譃槠胀ɑ瑒訉к墶㈧o壓導軌和卸荷導軌等。普通滑動導軌、靜壓導軌和卸荷導軌等。 導軌按結構形式可以分為開式導軌和閉式導軌。開式導軌是指在部件導軌按結構形式可以分為開式導軌和閉式導軌。開式導軌是指在部件自重和外載作用下，使導軌的工作面自重和外載作用下，使導軌的工作面c c、d d始終保持接觸、貼合。閉式導始終保持接觸、貼合。閉式導軌借助于壓板使導軌工作面接觸軌借助于壓板使導軌工作面接觸, ,能承受較大的顛覆力矩作用。能承受較大的顛覆力矩作用。 導軌應滿足如下要求：導軌應滿足如下要求：導向精度高、承載能力大、剛度好、摩

3、擦阻力導向精度高、承載能力大、剛度好、摩擦阻力小、運動平穩(wěn)、精度保持性好、壽命長、結構簡單、工藝性好、便于加小、運動平穩(wěn)、精度保持性好、壽命長、結構簡單、工藝性好、便于加工裝配、調整和維修、成本低等。工裝配、調整和維修、成本低等。 導向精度是導軌副在空載荷或切削條件下運動時，實際運動軌跡與給導向精度是導軌副在空載荷或切削條件下運動時，實際運動軌跡與給定運動軌跡之間的偏差。影響導向精度的因素很多，如定運動軌跡之間的偏差。影響導向精度的因素很多，如導軌的幾何精度導軌的幾何精度和接觸精度和接觸精度、導軌的結構形式、導軌和支承件的剛度、導軌的油膜厚度、導軌的結構形式、導軌和支承件的剛度、導軌的油膜厚度

4、和油膜剛度、導軌和支承件的熱變形等等。和油膜剛度、導軌和支承件的熱變形等等。 直線運動導軌的幾何精度一般包括：導軌在豎直平面和水平面內的直直線運動導軌的幾何精度一般包括：導軌在豎直平面和水平面內的直線度；導軌面之間的平行度。線度；導軌面之間的平行度。 接觸精度指導軌副間摩擦面實際接觸面積占理論接觸面積的百分比，接觸精度指導軌副間摩擦面實際接觸面積占理論接觸面積的百分比，或用著色法檢查或用著色法檢查25mm25mm25mm 25mm 面積內的接觸點數。面積內的接觸點數。 根據導軌承受載荷的性質、方向和大小，合理地選擇導軌的截面形狀根據導軌承受載荷的性質、方向和大小，合理地選擇導軌的截面形狀和尺寸

5、，使導軌具有足夠的剛度，保證機床的加工精度。和尺寸，使導軌具有足夠的剛度，保證機床的加工精度。 精度保持性主要是由導軌的耐磨性決定的，常見的磨損形式有磨料精度保持性主要是由導軌的耐磨性決定的，常見的磨損形式有磨料（或硬粒）磨損、粘著磨損或咬焊、接觸疲勞磨損等。影響耐磨性的因素（或硬粒）磨損、粘著磨損或咬焊、接觸疲勞磨損等。影響耐磨性的因素有導軌材料、載荷狀況、摩擦性質、工藝方法、潤滑和防護條件等。有導軌材料、載荷狀況、摩擦性質、工藝方法、潤滑和防護條件等。 當動導軌作低速運動或微量進給時，應保證運動始終平穩(wěn)，不出現爬當動導軌作低速運動或微量進給時，應保證運動始終平穩(wěn)，不出現爬行現象。影響低速運

6、動平穩(wěn)性的因素有導軌的結構形式，潤滑情況，導軌行現象。影響低速運動平穩(wěn)性的因素有導軌的結構形式，潤滑情況，導軌摩擦面的靜、動摩擦因數的差值，以及傳動導軌運動的傳動系剛度。摩擦面的靜、動摩擦因數的差值，以及傳動導軌運動的傳動系剛度。 動靜導軌承載和導向的接觸面，稱為工作面或導向面。動靜導軌承載和導向的接觸面，稱為工作面或導向面。導向面的數量、導向面的數量、形狀、分布稱為截面形狀。形狀、分布稱為截面形狀。 直線運動導軌的截面形狀主要有五種：平面、矩形、三角形、燕尾形直線運動導軌的截面形狀主要有五種：平面、矩形、三角形、燕尾形和圓柱形，并可互相組合，每種導軌和圓柱形，并可互相組合，每種導軌副之中還有

7、凸凹之分。副之中還有凸凹之分。 如圖示，承受與導向面垂直方向如圖示，承受與導向面垂直方向的載荷，也僅在該方向起導向作用。的載荷，也僅在該方向起導向作用。具有承載能力大、剛度高、制造簡便、具有承載能力大、剛度高、制造簡便、檢驗和維修方便等優(yōu)點；檢驗和維修方便等優(yōu)點； 如圖示，有水平和垂直兩個導向面，在兩個方如圖示，有水平和垂直兩個導向面，在兩個方向承載和導向。上圖是凸型，下圖是凹型。凸型導向承載和導向。上圖是凸型，下圖是凹型。凸型導軌容易清除掉切屑，但不易存留潤滑油；凹型導軌軌容易清除掉切屑，但不易存留潤滑油；凹型導軌則相反。矩形導軌具有承載能力大、剛度高、制造則相反。矩形導軌具有承載能力大、剛

8、度高、制造簡便、檢驗和維修方便等優(yōu)點；但存在側向間隙，簡便、檢驗和維修方便等優(yōu)點；但存在側向間隙，需用鑲條調整，導向性差。適用于載荷較大而導向需用鑲條調整，導向性差。適用于載荷較大而導向性要求略低的機床。性要求略低的機床。 如圖示，有兩個傾斜的導向面，導軌面磨損時，如圖示，有兩個傾斜的導向面，導軌面磨損時，動導軌會自動下沉，自動補償磨損量，不會產生間動導軌會自動下沉，自動補償磨損量，不會產生間隙。三角形導軌的頂角隙。三角形導軌的頂角一般在一般在9009001200 1200 范圍內范圍內變化，變化，角越小，導向性越好，但摩擦力也越大。角越小，導向性越好，但摩擦力也越大。所以，小頂角用于輕載精密

9、機械，大頂角用于大型所以，小頂角用于輕載精密機械，大頂角用于大型或重型機床。三角形導軌結構有對稱式和不對稱式或重型機床。三角形導軌結構有對稱式和不對稱式兩種。當水平力大于垂直力，兩側壓力分布不均時，兩種。當水平力大于垂直力，兩側壓力分布不均時，采用不對稱導軌。采用不對稱導軌。 如圖示，實際是兩個導軌的對稱組合，每個導如圖示，實際是兩個導軌的對稱組合，每個導軌有兩個相交成軌有兩個相交成5555角的導軌面。燕尾形導軌可角的導軌面。燕尾形導軌可以承受較大的顛覆力矩，導軌的高度較小，結構以承受較大的顛覆力矩，導軌的高度較小，結構緊湊，間隙調整方便。但是，剛度較差，加工、緊湊，間隙調整方便。但是，剛度較

10、差，加工、檢驗維修都不大方便。適用于受力小、層次多、檢驗維修都不大方便。適用于受力小、層次多、要求間隙調整方便的部件。要求間隙調整方便的部件。 如圖示，圓柱形導軌制造方便，工藝性好，但如圖示，圓柱形導軌制造方便，工藝性好，但磨損后較難調整和補償間隙。主要用于受軸向負荷磨損后較難調整和補償間隙。主要用于受軸向負荷的導軌，應用較少。的導軌，應用較少。 上述四種截面的導軌尺寸已經標準化了，可參上述四種截面的導軌尺寸已經標準化了，可參看有關機床標準?？从嘘P機床標準。 回轉運動導軌截面形狀有三種：平面環(huán)形、錐面環(huán)形和雙錐面導軌回轉運動導軌截面形狀有三種：平面環(huán)形、錐面環(huán)形和雙錐面導軌。 如圖示，除能承受

11、軸向載荷外，還能如圖示，除能承受軸向載荷外，還能承受一定的徑向載荷，但不能承受較大承受一定的徑向載荷，但不能承受較大的顛覆力矩。導向性比平面環(huán)形導軌好，的顛覆力矩。導向性比平面環(huán)形導軌好，制造較難。制造較難。 如圖示，能承受較大的軸向、徑向如圖示，能承受較大的軸向、徑向力和一定的顛覆力矩，制造研磨均較力和一定的顛覆力矩，制造研磨均較困難。困難。 其結構簡單，制造方便，能承受較大其結構簡單，制造方便，能承受較大的法向力，但不能承受徑向力，因而必須的法向力，但不能承受徑向力，因而必須與主軸聯合使用，由主軸來承受徑向載荷。與主軸聯合使用，由主軸來承受徑向載荷。摩擦小，精度高，適用于由主軸定心的各摩擦

12、小，精度高，適用于由主軸定心的各種回轉運動導軌的機床，如高速大載荷立種回轉運動導軌的機床，如高速大載荷立式車床、齒輪機床等式車床、齒輪機床等。 不需要鑲條調整間隙，接觸剛度好，不需要鑲條調整間隙，接觸剛度好，導向性和精度保持性好。但工藝性差，加導向性和精度保持性好。但工藝性差，加工、檢驗和維修不方便。多用在精度要求工、檢驗和維修不方便。多用在精度要求較高的機床中，如絲杠車床、導軌磨床、較高的機床中，如絲杠車床、導軌磨床、齒輪磨床等。齒輪磨床等。 機床直線運動導軌通常由兩條導軌組合而成，根據不同要求，機床導機床直線運動導軌通常由兩條導軌組合而成，根據不同要求，機床導軌主要有如下形式的組合。軌主要

13、有如下形式的組合。 導向方式有兩種：由兩條導軌的外側導向時，叫做寬式組合；分別由導向方式有兩種：由兩條導軌的外側導向時，叫做寬式組合；分別由一條導軌的兩側導向時，叫做窄式組合（實際矩平組合）。機床熱變形一條導軌的兩側導向時，叫做窄式組合（實際矩平組合）。機床熱變形后，寬式組合導軌的側向間隙變化比窄式組合導軌大，導向性不如窄式。后，寬式組合導軌的側向間隙變化比窄式組合導軌大，導向性不如窄式。無論是寬式還是窄式組合，側導向面都需用鑲條調整間隙。無論是寬式還是窄式組合，側導向面都需用鑲條調整間隙。 如圖示，這類組合的導向性好，剛度高，制造方便，應用最廣。如如圖示，這類組合的導向性好，剛度高，制造方便

14、，應用最廣。如車床、磨床、龍門銑床的床身導軌。車床、磨床、龍門銑床的床身導軌。 能承受較大力矩，調整方便，多用在橫梁、立柱、搖臂導軌中。能承受較大力矩，調整方便，多用在橫梁、立柱、搖臂導軌中。 導軌面間的間隙對機床工作性能有直接影響，間隙過大，將影響導向導軌面間的間隙對機床工作性能有直接影響，間隙過大，將影響導向精度和運動平穩(wěn)性；間隙過小，運動阻力大，磨損加快。必須保證導軌精度和運動平穩(wěn)性；間隙過小，運動阻力大，磨損加快。必須保證導軌具有合理間隙，磨損后又能方便地調整。導軌間隙常用壓板、鑲條來調具有合理間隙，磨損后又能方便地調整。導軌間隙常用壓板、鑲條來調整。整。 壓板用來調整輔助導軌面的間隙

15、和承受顛覆力矩。壓板用螺釘固定壓板用來調整輔助導軌面的間隙和承受顛覆力矩。壓板用螺釘固定在運動部件上，用配刮、墊片來調整間隙。在運動部件上，用配刮、墊片來調整間隙。 平導軌的三種壓板結構見圖示。左圖用磨或刮壓板平導軌的三種壓板結構見圖示。左圖用磨或刮壓板3 3的的e e和和d d 面來調整面來調整間隙；中圖用改變墊片間隙；中圖用改變墊片1 1的厚度來調整間隙；右圖是在壓板和導軌之間用的厚度來調整間隙；右圖是在壓板和導軌之間用平鑲條平鑲條2 2 調節(jié)間隙，調整方便，但剛性差。調節(jié)間隙，調整方便，但剛性差。 鑲鑲條用來調整矩形導軌和燕尾形導軌側向間隙。鑲條應放在導軌受力條用來調整矩形導軌和燕尾形導

16、軌側向間隙。鑲條應放在導軌受力較小一側。常用的鑲條有平鑲條和斜鑲條兩種。較小一側。常用的鑲條有平鑲條和斜鑲條兩種。 平平鑲條橫截面為矩形或平行四邊形，其厚度全長均勻相等。平鑲條由鑲條橫截面為矩形或平行四邊形，其厚度全長均勻相等。平鑲條由全長上的幾個調整螺釘進行間隙調整，如圖示。因只是幾個點上受力，易全長上的幾個調整螺釘進行間隙調整，如圖示。因只是幾個點上受力，易變形，剛度較低，應用較少。變形，剛度較低，應用較少。 斜鑲條的斜度為斜鑲條的斜度為1:(401:(40100100）。斜鑲條兩個面分別與動導軌和支承）。斜鑲條兩個面分別與動導軌和支承導軌均勻接觸，剛度高。通過調節(jié)螺釘或修磨墊的方式軸向移

17、動鑲條，導軌均勻接觸，剛度高。通過調節(jié)螺釘或修磨墊的方式軸向移動鑲條，以調整導軌的間隙。以調整導軌的間隙。 斜鑲條由于厚度不等，在加工后應力分布不均，容易彎曲。在調整、斜鑲條由于厚度不等，在加工后應力分布不均，容易彎曲。在調整、壓緊或在機床工作狀態(tài)下也會彎曲。對于兩端用螺釘調整的鑲條，更易壓緊或在機床工作狀態(tài)下也會彎曲。對于兩端用螺釘調整的鑲條，更易彎曲。因此，鑲條在導軌間沿全長的彈性變形和比壓是不均勻的。鑲條彎曲。因此，鑲條在導軌間沿全長的彈性變形和比壓是不均勻的。鑲條斜度和厚度增加時，不均勻度將顯著增加。增加斜鑲條的彎曲柔度（減斜度和厚度增加時，不均勻度將顯著增加。增加斜鑲條的彎曲柔度（減

18、小彎曲彎曲剛度）可減輕上述影響。小彎曲彎曲剛度）可減輕上述影響。 為了增加鑲條柔度，應選用小的厚度和斜度。當鑲條尺寸較大時，為了增加鑲條柔度，應選用小的厚度和斜度。當鑲條尺寸較大時，可在中部削低下去一段，使鑲條兩端保持良好接觸，并可減小刮研面積。可在中部削低下去一段，使鑲條兩端保持良好接觸，并可減小刮研面積?；蛘咴谄渖祥_橫向槽，增加鑲條柔度，如圖示?；蛘咴谄渖祥_橫向槽，增加鑲條柔度，如圖示。 導向調整板是一種新型鑲條，調整原理如圖示。在調整板導向調整板是一種新型鑲條，調整原理如圖示。在調整板4 4上開了許上開了許多橫向窄槽，導向調整板用螺釘多橫向窄槽，導向調整板用螺釘6 6固定在支承板固定在支

19、承板2 2上，支承板上，支承板2 2用螺釘用螺釘3 3固固定在工作臺上。當擰緊螺釘定在工作臺上。當擰緊螺釘6 6時，導向調整板產生橫向變形，厚度增加時，導向調整板產生橫向變形，厚度增加( (可達可達0.2mm)0.2mm)，對導軌間隙進行調整。當導向調整板變形時，由窄槽分隔，對導軌間隙進行調整。當導向調整板變形時，由窄槽分隔開的各個導向面會產生微小傾斜，有利于潤滑油膜形成，提高導軌的潤開的各個導向面會產生微小傾斜，有利于潤滑油膜形成，提高導軌的潤滑效果。如果導軌不長，中間可以用一塊支承板，兩端各裝一塊導向調滑效果。如果導軌不長，中間可以用一塊支承板，兩端各裝一塊導向調整板；如果導軌較長，可以一

20、端各裝一塊支承板和一塊導向調整板。這整板；如果導軌較長，可以一端各裝一塊支承板和一塊導向調整板。這種方法調整方便，接觸良好，磨損小。種方法調整方便，接觸良好，磨損小。 如圖示，是裝有導向調整板的一臺立式加工中心的工作臺和滑座橫如圖示，是裝有導向調整板的一臺立式加工中心的工作臺和滑座橫斷面圖。工作臺斷面圖。工作臺2 2 與雙矩形導軌間的側向間隙由導向調整板與雙矩形導軌間的側向間隙由導向調整板4 4 進行調整。進行調整。床身導軌接觸面上貼有塑料軟帶床身導軌接觸面上貼有塑料軟帶3 3 ，以改善摩擦潤滑性能。，以改善摩擦潤滑性能。 從摩擦性質來看，滑動導軌屬于具有一定動壓效應的混合摩擦狀態(tài)。從摩擦性質

21、來看，滑動導軌屬于具有一定動壓效應的混合摩擦狀態(tài)。導軌的動壓效應主要與導軌的滑動速度、潤滑油粘度、導軌面的油溝尺導軌的動壓效應主要與導軌的滑動速度、潤滑油粘度、導軌面的油溝尺寸和形式等有關?；瑒訉к壍膬?yōu)點是結構簡單，制造方便和抗振性良好，寸和形式等有關?；瑒訉к壍膬?yōu)點是結構簡單，制造方便和抗振性良好，缺點是磨損快。缺點是磨損快。 滑動滑動導軌副通常用鑄鐵、鋼制造，一般采用鑄鐵導軌副通常用鑄鐵、鋼制造，一般采用鑄鐵-鑄鐵、鑄鐵鑄鐵、鑄鐵-鑲鋼組鑲鋼組合。合。為為了減小摩擦和磨損，提高耐磨性，廣泛采用塑料導軌和鑲鋼導軌了減小摩擦和磨損，提高耐磨性，廣泛采用塑料導軌和鑲鋼導軌組合。塑料導軌是用粘結法

22、、注塑法或噴涂法覆蓋在導軌面上。通常對組合。塑料導軌是用粘結法、注塑法或噴涂法覆蓋在導軌面上。通常對長導軌噴涂，對短導軌用粘結或注塑法方法。長導軌噴涂，對短導軌用粘結或注塑法方法。 粘貼塑料軟帶是以聚四氟乙烯為基體，添加各種無機物和有機粉末等粘貼塑料軟帶是以聚四氟乙烯為基體，添加各種無機物和有機粉末等填料。其特點是：摩擦系數小，耗能低；動、靜摩擦系數接近，低速運填料。其特點是：摩擦系數小，耗能低；動、靜摩擦系數接近，低速運動平穩(wěn)性好；阻尼特性好，能吸收振動，抗振性好；耐磨性好，有自潤動平穩(wěn)性好；阻尼特性好，能吸收振動，抗振性好；耐磨性好，有自潤滑作用，沒有潤滑油也能正常工作，使用壽命長；結構簡

23、單，維護修理滑作用，沒有潤滑油也能正常工作，使用壽命長；結構簡單，維護修理方便，磨損后容易更換，經濟性好。但剛性較差，受力后產生變形，對方便，磨損后容易更換，經濟性好。但剛性較差，受力后產生變形，對精度要求高的機床有影響。精度要求高的機床有影響。 一般粘貼在較短的動導軌上，在軟帶表面常開出直線形或三字形油槽。一般粘貼在較短的動導軌上，在軟帶表面常開出直線形或三字形油槽。配對金屬導軌面的粗糙度要求在配對金屬導軌面的粗糙度要求在0.40.40.8um0.8um、硬度在、硬度在25HRC25HRC以上。以上。 金屬塑料復合導軌板有三層，內層為鋼板，它保證導軌板的機械強度金屬塑料復合導軌板有三層，內層

24、為鋼板，它保證導軌板的機械強度和承載能力。鋼板上燒結一層多孔青銅，形成多孔中間層，在青銅間隙中和承載能力。鋼板上燒結一層多孔青銅，形成多孔中間層，在青銅間隙中壓入聚四氟乙烯及其它填料，如圖示。壓入聚四氟乙烯及其它填料，如圖示。 它可以提高導軌板的導熱性，當青銅與配它可以提高導軌板的導熱性，當青銅與配合面摩擦發(fā)熱，熱膨脹系數遠大于金屬的聚合面摩擦發(fā)熱，熱膨脹系數遠大于金屬的聚四氟乙烯及其它填料從多孔層的孔隙中擠出，四氟乙烯及其它填料從多孔層的孔隙中擠出，向摩擦表面轉移補充，形成厚約向摩擦表面轉移補充，形成厚約0.010.010.05mm 0.05mm 的表面自潤滑塑料層。的表面自潤滑塑料層。 這

25、種復合板與鑄鐵導軌組合，靜摩擦系數這種復合板與鑄鐵導軌組合，靜摩擦系數?。ㄐ。?.040.040.06) 0.06) ，摩擦阻力顯著降低；具，摩擦阻力顯著降低；具有良好摩擦阻尼特性；良好的低速平穩(wěn)性；有良好摩擦阻尼特性；良好的低速平穩(wěn)性；成本低；剛度高。成本低；剛度高。 應用較多的有環(huán)氧涂層、含氟涂層、應用較多的有環(huán)氧涂層、含氟涂層、HNT HNT 耐磨涂層。它們以環(huán)氧樹脂耐磨涂層。它們以環(huán)氧樹脂為基體，加固體潤滑劑二硫化鑰和膠體石墨及其它鐵粉填充劑而成。這為基體，加固體潤滑劑二硫化鑰和膠體石墨及其它鐵粉填充劑而成。這種涂層有較高的耐磨性、硬度、強度和熱導率；在無潤滑油情況下，能種涂層有較高的

26、耐磨性、硬度、強度和熱導率；在無潤滑油情況下，能防止爬行，改善導軌的運動特性特別是低速平穩(wěn)性。防止爬行，改善導軌的運動特性特別是低速平穩(wěn)性。 鑲鋼導軌是將淬硬的碳素鋼或合金鋼鑲鋼導軌是將淬硬的碳素鋼或合金鋼導軌，分段地鑲裝在鑄鐵或鋼制的床身導軌，分段地鑲裝在鑄鐵或鋼制的床身上，以提高導軌的耐磨性。在鑄鐵床身上，以提高導軌的耐磨性。在鑄鐵床身上鑲裝鋼導軌常用螺釘或楔塊擠緊固定，上鑲裝鋼導軌常用螺釘或楔塊擠緊固定，如圖示。在鋼制床身上鑲裝導軌一般用如圖示。在鋼制床身上鑲裝導軌一般用焊接方法連接。焊接方法連接。 靜壓導軌的工作原理同靜壓軸承相似，通常在動導軌面上均勻分布靜壓導軌的工作原理同靜壓軸承相

27、似，通常在動導軌面上均勻分布有油腔和封油面，把具有一定壓力的液體或氣體介質經節(jié)流器送到油腔有油腔和封油面，把具有一定壓力的液體或氣體介質經節(jié)流器送到油腔內，使導軌面間流體產生壓力，將動導軌微微抬起，與支承導軌脫離接內，使導軌面間流體產生壓力，將動導軌微微抬起，與支承導軌脫離接觸，浮在壓力油膜或氣膜上。靜壓導軌分開式和閉式兩大類。觸，浮在壓力油膜或氣膜上。靜壓導軌分開式和閉式兩大類。 卸荷導軌用來一些措施承擔一部分載荷，但仍然保持導向面的接觸，卸荷導軌用來一些措施承擔一部分載荷，但仍然保持導向面的接觸，從而降低導軌面的壓力，減少摩擦阻力，從而提高導軌的耐磨性和低速運從而降低導軌面的壓力，減少摩擦

28、阻力，從而提高導軌的耐磨性和低速運動的平穩(wěn)性。尤其是對大型、重型機床來說，工作臺和工件的重力很大，動的平穩(wěn)性。尤其是對大型、重型機床來說，工作臺和工件的重力很大，導軌面上的摩擦阻力很大，常采用卸荷導軌。導軌的卸荷方式有機械卸荷、導軌面上的摩擦阻力很大，常采用卸荷導軌。導軌的卸荷方式有機械卸荷、液壓卸荷和氣壓卸荷。液壓卸荷和氣壓卸荷。 如圖示，這是常用的機械卸荷裝置，導如圖示，這是常用的機械卸荷裝置，導軌上的一部分載荷由支承在輔助導軌面軌上的一部分載荷由支承在輔助導軌面a a上上的滾動軸承的滾動軸承3 3 承受。卸荷力的大小通過螺釘承受。卸荷力的大小通過螺釘1 1 和碟形彈簧和碟形彈簧2 2調節(jié)

29、。卸荷點的數目由動導調節(jié)。卸荷點的數目由動導軌上的載荷和卸荷系數決定。軌上的載荷和卸荷系數決定。 將高壓油壓入工作臺導軌上的一串縱向油槽，產生向上的浮力，分將高壓油壓入工作臺導軌上的一串縱向油槽，產生向上的浮力，分擔工作臺的部分外載。如果工作臺上工件的重力變化較大，可采用類似擔工作臺的部分外載。如果工作臺上工件的重力變化較大，可采用類似靜壓導軌的節(jié)流器調整卸荷壓力。如工作臺全長上受載不均勻，可用節(jié)靜壓導軌的節(jié)流器調整卸荷壓力。如工作臺全長上受載不均勻，可用節(jié)流器調整各段導軌的卸荷壓力，以保證導軌全長保持均勻的接觸壓力。流器調整各段導軌的卸荷壓力，以保證導軌全長保持均勻的接觸壓力。帶節(jié)流器的液壓

30、卸荷導軌與靜壓導軌不同，后者的上浮力足以將工作臺帶節(jié)流器的液壓卸荷導軌與靜壓導軌不同，后者的上浮力足以將工作臺全部浮起；而前者的上浮力不足以將工作臺全部浮起。全部浮起；而前者的上浮力不足以將工作臺全部浮起。 氣壓卸荷導軌的基本原理如圖示。氣壓卸荷導軌的基本原理如圖示。壓縮空氣進入工作臺的氣囊，經導軌面壓縮空氣進入工作臺的氣囊，經導軌面間由于表面粗糙而形成的微小溝槽流人間由于表面粗糙而形成的微小溝槽流人大氣，導軌間的氣壓呈梯形分布，形成大氣，導軌間的氣壓呈梯形分布，形成一個氣墊，產生的上浮力對導軌進行卸一個氣墊，產生的上浮力對導軌進行卸荷。氣墊的數量根據工作臺的長度和剛荷。氣墊的數量根據工作臺的

31、長度和剛度而定，長度較短或剛度較高時，氣墊度而定，長度較短或剛度較高時，氣墊數量可取少些，每個導軌面至少應有兩數量可取少些，每個導軌面至少應有兩個氣墊。個氣墊。 在靜、動導軌面之間放置滾動體如滾珠、滾柱、滾針或滾動導軌塊，在靜、動導軌面之間放置滾動體如滾珠、滾柱、滾針或滾動導軌塊，組成滾動導軌。滾動導軌與滑動導軌相比，具有如下優(yōu)點：摩擦系數小，組成滾動導軌。滾動導軌與滑動導軌相比，具有如下優(yōu)點：摩擦系數小，動、靜摩擦系數很接近。因此，摩擦力小，起動輕便，運動靈敏，不易動、靜摩擦系數很接近。因此，摩擦力小，起動輕便，運動靈敏，不易爬行。磨損小，精度保持性好，壽命長。具有較高的重復定位精度，運爬行

32、。磨損小，精度保持性好，壽命長。具有較高的重復定位精度，運動平穩(wěn)?？刹捎糜椭瑵櫥?，潤滑系統(tǒng)簡單。常用于對運動靈敏度要求高動平穩(wěn)?？刹捎糜椭瑵櫥?，潤滑系統(tǒng)簡單。常用于對運動靈敏度要求高的地方，如數控機床和機器人或者精密定位微量進給機床等。滾動導軌的地方，如數控機床和機器人或者精密定位微量進給機床等。滾動導軌同滑動導軌相比，抗振性差，但可以通過預緊方式提高，結構復雜，成同滑動導軌相比，抗振性差，但可以通過預緊方式提高，結構復雜，成本較高。本較高。 如圖如圖3-1153-115所示。滾珠式為點接觸，承載能力差，剛度低，滾珠導軌多所示。滾珠式為點接觸，承載能力差，剛度低，滾珠導軌多用于小載荷。滾柱式為

33、線接觸，承載能力比滾珠式高，剛度好，滾柱導軌用于小載荷。滾柱式為線接觸，承載能力比滾珠式高，剛度好，滾柱導軌用于較大載荷。滾針式為線接觸，常用于徑向尺寸小的導軌中。用于較大載荷。滾針式為線接觸，常用于徑向尺寸小的導軌中。 按循環(huán)方式分：有循環(huán)式和非循環(huán)式。按循環(huán)方式分：有循環(huán)式和非循環(huán)式。 循環(huán)式滾動導軌的滾動體在運行過程中沿自己的工作軌道和返回軌道循環(huán)式滾動導軌的滾動體在運行過程中沿自己的工作軌道和返回軌道作連續(xù)循環(huán)運動。如圖示。因此，運動部件的行程不受限制。這種結構裝作連續(xù)循環(huán)運動。如圖示。因此，運動部件的行程不受限制。這種結構裝配和使用都很方便，防護可靠，應用廣泛。配和使用都很方便，防護

34、可靠，應用廣泛。 非循環(huán)式滾動導軌的滾動體在運行過程中不循環(huán)，因而行程有限。運非循環(huán)式滾動導軌的滾動體在運行過程中不循環(huán)，因而行程有限。運行中滾動體始終同導軌面保持接觸。行中滾動體始終同導軌面保持接觸。 按滾動體類型分：機床滾動導軌常用的有滾珠、滾柱和滾針三種。按滾動體類型分：機床滾動導軌常用的有滾珠、滾柱和滾針三種。 滾動體材料一般用滾動軸承鋼，淬火后硬度達滾動體材料一般用滾動軸承鋼，淬火后硬度達60HRC60HRC以上。支承導軌以上。支承導軌可用淬硬鋼或鑄鐵制造，鋼導軌具有承載能力大和耐磨性較高特點。常用可用淬硬鋼或鑄鐵制造，鋼導軌具有承載能力大和耐磨性較高特點。常用材料為低碳合金鋼、合金

35、結構鋼、合金工具鋼等。鑄鐵導軌常用材料材料為低碳合金鋼、合金結構鋼、合金工具鋼等。鑄鐵導軌常用材料HT200 HT200 ，硬度為，硬度為200-220HBS 200-220HBS ，適用于中、小載荷，不需預緊且不承受動，適用于中、小載荷，不需預緊且不承受動載荷導軌上。載荷導軌上。 直線滾動導軌副的結構如圖示。是最直線滾動導軌副的結構如圖示。是最常采用的滾動導軌副。已經大量專業(yè)化常采用的滾動導軌副。已經大量專業(yè)化生產。生產。 圖示的滾動導軌塊，用滾子作滾圖示的滾動導軌塊，用滾子作滾動體。導軌塊動體。導軌塊2 2 用螺釘固定在動導用螺釘固定在動導軌體軌體3 3 上，滾動體上，滾動體4 4 在導軌

36、塊在導軌塊2 2 與與支承導軌支承導軌5 5 之間滾動，并經兩端的之間滾動，并經兩端的擋板擋板1 1 和和6 6 及返回軌道返回，連續(xù)及返回軌道返回，連續(xù)作循環(huán)運動。這種滾動導軌塊承載作循環(huán)運動。這種滾動導軌塊承載能力大，剛度高。滾動導軌塊由專能力大，剛度高。滾動導軌塊由專業(yè)廠生產。業(yè)廠生產。 滾動導軌塊滾動導軌塊預緊由用戶設預緊由用戶設計預緊結構實計預緊結構實現，常用方法現，常用方法是靠調整螺釘、是靠調整螺釘、墊塊或楔塊移墊塊或楔塊移動導軌來實現。動導軌來實現。 為了提高承載能力、運動精度和剛度，直線滾動導軌副和滾動導軌塊為了提高承載能力、運動精度和剛度，直線滾動導軌副和滾動導軌塊都可以進行

37、預緊。都可以進行預緊。 直線滾動導軌副由制造廠根據用戶訂貨要求進行，一般有直線滾動導軌副由制造廠根據用戶訂貨要求進行，一般有4 4種情況，種情況，即重預緊、中預緊、輕預緊和無預緊。預加載荷方法有選配鋼球直徑和采即重預緊、中預緊、輕預緊和無預緊。預加載荷方法有選配鋼球直徑和采用雙螺母。用雙螺母。 導軌材料和熱處理方法對導軌性能、精度有直接影響，要合理地選導軌材料和熱處理方法對導軌性能、精度有直接影響，要合理地選擇，以便降低摩擦系數，提高導軌的耐磨性，降低成本。導軌的材料擇，以便降低摩擦系數，提高導軌的耐磨性，降低成本。導軌的材料有鑄鐵、鋼、有色金屬、塑料等。有鑄鐵、鋼、有色金屬、塑料等。 l l

38、）鑄鐵導軌）鑄鐵導軌常進行表面淬火來提高硬度，如高頻淬火、電接常進行表面淬火來提高硬度，如高頻淬火、電接觸淬火硬度為觸淬火硬度為50-55HRC , 50-55HRC , 耐磨性提高耐磨性提高1-2 1-2 倍。常用在車床、銑床、磨倍。常用在車床、銑床、磨床上。提高導軌的機械性能和耐磨性，在鑄鐵中加入不同合金元素，床上。提高導軌的機械性能和耐磨性，在鑄鐵中加入不同合金元素，生成高磷鑄鐵、磷銅鈦鑄鐵、釩鈦鑄鐵等，它們具有良好機械性能和生成高磷鑄鐵、磷銅鈦鑄鐵、釩鈦鑄鐵等，它們具有良好機械性能和耐磨性，多用在精密機床，如坐標鏜床和螺紋磨床上。耐磨性，多用在精密機床，如坐標鏜床和螺紋磨床上。 2 2

39、）鑲鋼導軌）鑲鋼導軌為提高導軌的耐磨性，采用淬火鋼和氮化鋼的鑲為提高導軌的耐磨性，采用淬火鋼和氮化鋼的鑲鋼支承導軌，抗磨損能力比灰鑄鐵導軌提高鋼支承導軌，抗磨損能力比灰鑄鐵導軌提高5-10 5-10 倍。倍。 3 3）有色金屬）有色金屬采用有色金屬材料，如錫青銅和鋁青銅鑲裝在重采用有色金屬材料，如錫青銅和鋁青銅鑲裝在重型機床、數控機床的動導軌上，可以防止撕傷、保證運動的平穩(wěn)性和型機床、數控機床的動導軌上，可以防止撕傷、保證運動的平穩(wěn)性和提高運動精度。提高運動精度。 4 4）塑料）塑料塑料導軌具有摩擦系數低、耐磨性高、抗撕傷能力強、低塑料導軌具有摩擦系數低、耐磨性高、抗撕傷能力強、低速不易爬行、運動平