第九章导轨设计

  在外力作用下，能准确地沿着一 定的方向运动 动导轨——运动的一方 支承导轨——不动的一方 只有一个自由度 直线或回转运动

  机床  导轨的卸荷方式有液压卸荷、机械 卸荷和气压卸荷,液压和机械卸荷 应用较多。  采取了液压卸荷导轨的机床有立式车 床、龙门刨床、外圆磨床和平面磨 床等。  采用机械卸荷导轨的机床有普通车 床、立式车床、卧式镗床、坐标镗 床和仿形铣床等。

   粘贴塑料软带导轨  金属塑料复合导轨  塑料涂层导轨  镶钢导轨

  能承受轴向力，不能承受径向力，需与 带径向滚动轴承的主轴相配合，来承受 径向力

  覆力矩  能保持很好的润滑  制造较复杂  床身和工作台热变形不同时，两导 轨面将不同时接触  用于载荷大、速度高的立式车床

  动压导轨与动压轴承一样，是靠导轨之 间的相对运动产生的压力油膜将运动件 浮起，把两个导轨面隔离，形成纯液体 摩檫。 工作原理与动压轴承相同，形成导轨面 间压力油膜的条件是：两导轨面之间应 有锲形间隙和一定的相对速度，此外还 需要有一定粘度的润滑油流进锲形间隙

  需要增加一套供油系统； 对润滑油的清洁程度要求高。  主要使用在：精密机床的进给运动和低 速运动导轨

  导轨的负荷，降低导轨的静摩擦 系数，来提升导轨的耐磨性和 低速运动的平稳性，提高导轨的 运动精度。  可使手动操作部件更加轻便。  卸荷导轨由于导轨面仍然是直接 接触的，因而刚度较高。

   支承导轨为凸形时——山形导轨  支承导轨为凹形时——V形寻轨  三角形导轨依靠三角形的两个侧面导向，

  磨损后能自动补偿，不影响导向精度  导向精度随顶角α的增加而降低  承载面积随α的增加而增加  通常取α=90°  大型或重型机床，可取α=110°～120°  精密机床，常取α＜90°

  （一）合理选择导轨的材料和热处理 导轨材料和热处理方法对导轨性能、精度有直接影响, 要合理的选择，以便降低摩擦系数，提高导轨的耐磨 性，降低成本。 导轨的材料有铸铁、钢、有色金属、塑料等。 （1）铸铁导轨：良好的抗振性抗，工艺性和耐磨性。 （2）鑲钢导轨：磨损能力强。 （3）有色金属：可以防止撕伤，保证运动的平稳性和 提高运动精度。 （4）塑料：摩擦因数低、耐磨性高、抗撕伤能力强、 低速不易爬行、运动平稳、工艺简单、化学性能 好、成本低等特点。

  （二）争取无磨损 磨损的原因是配合面在一定的压强作用下直接接 触并作相对运动。 条件：配合面在作相对运动时不非间接接触； 接触时则无相对运动。 （三）争取少磨损 • 降低压强； • 改变摩擦性质； • 正确选择摩擦副的材料和热处理； • 加强防护。 （四）争取均匀磨损 摩擦面上压强分布不均；各部分使用机会不等。 （五）争取无磨损、少磨损、均匀磨损，磨损后应能补 偿磨损量

  能力大，具有水平和垂直两个方向 的导轨面，而且两个导轨面的误差 不会相互影响，便于安装调整  侧面磨损后不能自动补偿，需要有 间隙调整装置，因此导向性较差  适用于载荷较大而导向性要求不高 的机床

   耐磨性——导向精度能否长期保持  导轨耐磨性与导轨材料、导轨面的摩擦

  可以保证在工作过程中，油锲始终不会 外露，不和大气相通，来保证油锲形 成的油膜压力对运动件的浮力在全长上 始终是均衡的。  在运动件上供油较困难，故从支承件导 轨中进油

  压力的润滑油，经节流器输入到导轨面 上的油腔，即可形成承载油膜，使导轨 面之间处于纯液体摩擦状态。  优点：导轨运动速度的变化对油膜厚度 的影响很小； 载荷的变化对油膜厚度的影响很小； 液体摩檫，摩檫系数仅为0.005左右， 油膜抗振性好。

  的切屑，也不易存留润滑油  适用于不易防护、速度较低的进给 运动导轨  支承导轨为V形时，由于能得到较充 足的润滑，除用于精密和大型机床 的进给导轨外，还可用于主运动导 轨，如龙门刨床床身导轨  必须很好地防护，以防落入切屑和 灰尘

  润滑的目的、要求和方式 目的：降低摩擦力、减少磨损、降低温度和 防止生锈。 要求：清洁的润滑油，油量能调节，尽量 采取自动和强制润滑，润滑元件要可靠，要 有安全保护装置。 方式：人工定期浇油；油杯；润滑泵；