数控机床的导轨PPT课件
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三、导轨的基本要求
导向精度 精度保持性
当动导轨作低速运动或微量位移时， 应保证导轨运动的平稳性，即不出现 爬行现象。
低速平稳性 影响因素：导轨的结构、材料、润滑；
足够的刚度
动、静摩擦系数的差值；运动部件的
结构工艺性好 质量；传动导轨运动的传动链的刚度
等。
数控技术系机制教研12室
数控机床结构与装调工艺
数控技术系机制教研16室
数控机床结构与装调工艺
②三角形导轨
山形导轨及V形导轨均称三角形 导轨，当其水平布置时，在垂直载荷 作用下，导轨磨损后能自动补偿，不 会产生间隙，因此导向性好。但压板 面仍需要有间隙调整装置。导向性能 与顶角有关，顶角α越小，导向性越 好；α角加大，承载能力增加。大型 或重型机床，可取α=110°～120°精 密机床，常取α＜90°。支承导轨为 凸三角形时，不易积存较大切屑，也 不易存润滑油。
数控机床结构与装调工艺 3、校运动轨迹可分为直线运动和圆周运动导轨。
数控技术系机制教研7室
数控机床结构与装调工艺
三、导轨的基本要求
导向精度 精度保持性 运动精度 足够的刚度 结构工艺性好
指动导轨运动轨迹的准确度。 它是 保证导轨工作质量的前提，是对导 轨的基本要求。
影响因素:导轨的几何精度和接触精 度、结构型式、装配质量、导轨与 支承件的刚度、热变形及油膜刚度 （指动、静压导轨）。
数控机床结构与装调工艺
任务四 数控机床的导轨
1
数控机床结构与装调工艺
一、概述
1、作用：是起导向及支承作用，即保证运动部件在外力的作用下(运 动部件本身的重量、工件重量、切削力及牵引力等)能准确 地沿着一定方向的运动。
2、基本组成: 运动件、承导件 承导件 (静导轨) : 导轨副中设在支承构件上的，其导轨面为承导 面，比较长。支承和限制运动件，使其只能按 给定方向运动。 运动件（动导轨） : 设在运动件上的，导轨面一般较短。作直线 运动。
在两导轨面间装有球、滚子或滚针等滚动元件，具 有滚动摩擦的性质，广泛地应用于进给运动导轨和 旋转主运动导轨。
数控技术系机制教研5室
数控机床结构与装调工艺
2、按受力情况分
开式导轨
必须借助于外力才 能保证动、静导轨 面间的接触
闭式导轨
依靠导轨本身的几 何形状保证动、静 导轨面间的接触
数控技术系机制教研6室
三、导轨的基本要求
导向精度 精度保持性 低速平稳性 足够的刚度 结构工艺性好
导轨的刚度是机床工作质量的重 要指标，它表示导轨在承受动静 载荷下抵抗变形的能力，若刚度 不足，则直接影响部件之间的相 对位置精度和导向精度，另外还 使得导轨面上的比压分布不均， 加重导轨的磨损，因此导轨必须 具有足够的刚度
数控技术系机制教研10室
数控机床结构与装调工艺
三、导轨的基本要求
导向精度 精度保持性 低速平稳性 足够的刚度 结构工艺性好
影响精度保持性的主要因素是磨损。
影响因素：导轨的材料、热处理、 加工的工艺方法、磨擦性质及受力 情况（即导轨的比压、润滑和防护） 等有关。
数控技术系机制教研11室
数控机床结构与装调工艺
数控技术系机制教研17室
数控机床结构与装调工艺
③燕尾形Hale Waihona Puke Baidu轨。
可以看成是三角形导轨的变形。 其磨损后不能自动补偿间隙，需用镶条 调整。两燕尾面起压板面作用，用一根 镶条就可调整水平、垂直方向的间隙。 导轨制造、检验和修理较复杂，摩擦阻 力大。当承受垂直作用力时，它以支承 平面为主要工作面，它的刚度与矩形导 轨相近；当承受颠覆力矩时，其斜面为 主要工作面，刚度较低。燕尾形导轨一 般用于要求高度小的多层移动部件。两 个导轨面间的夹角为55。
动压导轨：当导轨面间的相对滑动
速度达到一定值后，液体的动压效应 使导轨油腔处出现压力油楔，把两导 轨面分开，从而形成液体摩擦。只能 用于高速的场合，故仅用作主运动导 轨。
普通滑动导轨
数控技术系机制教研4室
数控机床结构与装调工艺
滚动导轨
滚珠导轨 滚柱导轨 滚针导轨 滚动轴承导轨
两导轨面间 的摩擦性质 是滚动摩擦
数控技术系机制教研2室
数控机床结构与装调工艺
3、导轨的导向原理（保留一个移动自由度） 导轨的导向面 z 棱柱面 y x
圆柱面
数控技术系机制教研3室
数控机床结构与装调工艺
二、导轨的分类
1、按摩擦性质分
两导轨面间的 摩擦性质是滑
动摩擦
滑动导轨
静压导轨 ：油膜压强靠液压泵建立，
两导轨面间有一层静压油膜，多用于 进给运动导轨。
数控技术系机制教研8室
数控机床结构与装调工艺
（1）几何精度
反映了导轨在低速空载运动时的导向精度。 直线运动导轨的几何精度:
导轨在竖直平面 内的直线度 。
导轨在水平平面 内的直线度 。
两导轨面间的 平行度。
数控技术系机制教研9室
数控机床结构与装调工艺
(2) 接触精度
磨削和刮研的导轨表面，接触精度按 JB2278的规定，采用着色法进行检查。用 接触面所占的百分比或25×25mm2面积内 的接触点数衡量。
1、滑动导轨 应用于对低速均匀性及定位精度要求不高的机床中。
（1）滑动导轨的结构
1）直线滑动导轨 的截面形状 ①矩形导轨。 ②三角形导轨。 ③燕尾形导轨。 ④圆柱形导轨。
数控技术系机制教研15室
数控机床结构与装调工艺
①矩形导轨。
制造简便，刚度和承载能力大， 水平方向和垂直方向上的位移互不 影响，因此安装、调整都较方便。 M面是保证在垂直面内直线移动精 度的导向面，又是承受载荷的主要 支承面；N面是保证水平面内直线 移动精度的导向面。因N面磨损后 不能自动补偿间隙，所以需要有间 隙调整装置。
数控技术系机制教研13室
数控机床结构与装调工艺
三、导轨的基本要求
导向精度 精度保持性 低速平稳性 足够的刚度 结构工艺性好
在可能的情况下，应尽量使导轨结 构简单，便于制造和维护。
对于刮研导轨，应尽量减少刮研量。 对于镶装导轨，应做到更换容易。
数控技术系机制教研14室
数控机床结构与装调工艺
四、常用机床导轨
数控技术系机制教研18室
数控机床结构与装调工艺
④圆柱形导轨。
制造简单，内孔可珩磨，外圆 经过磨削可达到精密配合，但磨 损后调整间隙困难。为防止转动， 可在圆柱表面上开键槽或加工出 平面，但不能承受大的转矩。圆 柱形导轨主要用于受轴向载荷的 场合，适用于同时作直线运动和 转动的场合，如拉床、珩磨机及 机械手等。
导向精度 精度保持性
当动导轨作低速运动或微量位移时， 应保证导轨运动的平稳性，即不出现 爬行现象。
低速平稳性 影响因素：导轨的结构、材料、润滑；
足够的刚度
动、静摩擦系数的差值；运动部件的
结构工艺性好 质量；传动导轨运动的传动链的刚度
等。
数控技术系机制教研12室
数控机床结构与装调工艺
数控技术系机制教研16室
数控机床结构与装调工艺
②三角形导轨
山形导轨及V形导轨均称三角形 导轨，当其水平布置时，在垂直载荷 作用下，导轨磨损后能自动补偿，不 会产生间隙，因此导向性好。但压板 面仍需要有间隙调整装置。导向性能 与顶角有关，顶角α越小，导向性越 好；α角加大，承载能力增加。大型 或重型机床，可取α=110°～120°精 密机床，常取α＜90°。支承导轨为 凸三角形时，不易积存较大切屑，也 不易存润滑油。
数控机床结构与装调工艺 3、校运动轨迹可分为直线运动和圆周运动导轨。
数控技术系机制教研7室
数控机床结构与装调工艺
三、导轨的基本要求
导向精度 精度保持性 运动精度 足够的刚度 结构工艺性好
指动导轨运动轨迹的准确度。 它是 保证导轨工作质量的前提，是对导 轨的基本要求。
影响因素:导轨的几何精度和接触精 度、结构型式、装配质量、导轨与 支承件的刚度、热变形及油膜刚度 （指动、静压导轨）。
数控机床结构与装调工艺
任务四 数控机床的导轨
1
数控机床结构与装调工艺
一、概述
1、作用：是起导向及支承作用，即保证运动部件在外力的作用下(运 动部件本身的重量、工件重量、切削力及牵引力等)能准确 地沿着一定方向的运动。
2、基本组成: 运动件、承导件 承导件 (静导轨) : 导轨副中设在支承构件上的，其导轨面为承导 面，比较长。支承和限制运动件，使其只能按 给定方向运动。 运动件（动导轨） : 设在运动件上的，导轨面一般较短。作直线 运动。
在两导轨面间装有球、滚子或滚针等滚动元件，具 有滚动摩擦的性质，广泛地应用于进给运动导轨和 旋转主运动导轨。
数控技术系机制教研5室
数控机床结构与装调工艺
2、按受力情况分
开式导轨
必须借助于外力才 能保证动、静导轨 面间的接触
闭式导轨
依靠导轨本身的几 何形状保证动、静 导轨面间的接触
数控技术系机制教研6室
三、导轨的基本要求
导向精度 精度保持性 低速平稳性 足够的刚度 结构工艺性好
导轨的刚度是机床工作质量的重 要指标，它表示导轨在承受动静 载荷下抵抗变形的能力，若刚度 不足，则直接影响部件之间的相 对位置精度和导向精度，另外还 使得导轨面上的比压分布不均， 加重导轨的磨损，因此导轨必须 具有足够的刚度
数控技术系机制教研10室
数控机床结构与装调工艺
三、导轨的基本要求
导向精度 精度保持性 低速平稳性 足够的刚度 结构工艺性好
影响精度保持性的主要因素是磨损。
影响因素：导轨的材料、热处理、 加工的工艺方法、磨擦性质及受力 情况（即导轨的比压、润滑和防护） 等有关。
数控技术系机制教研11室
数控机床结构与装调工艺
数控技术系机制教研17室
数控机床结构与装调工艺
③燕尾形Hale Waihona Puke Baidu轨。
可以看成是三角形导轨的变形。 其磨损后不能自动补偿间隙，需用镶条 调整。两燕尾面起压板面作用，用一根 镶条就可调整水平、垂直方向的间隙。 导轨制造、检验和修理较复杂，摩擦阻 力大。当承受垂直作用力时，它以支承 平面为主要工作面，它的刚度与矩形导 轨相近；当承受颠覆力矩时，其斜面为 主要工作面，刚度较低。燕尾形导轨一 般用于要求高度小的多层移动部件。两 个导轨面间的夹角为55。
动压导轨：当导轨面间的相对滑动
速度达到一定值后，液体的动压效应 使导轨油腔处出现压力油楔，把两导 轨面分开，从而形成液体摩擦。只能 用于高速的场合，故仅用作主运动导 轨。
普通滑动导轨
数控技术系机制教研4室
数控机床结构与装调工艺
滚动导轨
滚珠导轨 滚柱导轨 滚针导轨 滚动轴承导轨
两导轨面间 的摩擦性质 是滚动摩擦
数控技术系机制教研2室
数控机床结构与装调工艺
3、导轨的导向原理（保留一个移动自由度） 导轨的导向面 z 棱柱面 y x
圆柱面
数控技术系机制教研3室
数控机床结构与装调工艺
二、导轨的分类
1、按摩擦性质分
两导轨面间的 摩擦性质是滑
动摩擦
滑动导轨
静压导轨 ：油膜压强靠液压泵建立，
两导轨面间有一层静压油膜，多用于 进给运动导轨。
数控技术系机制教研8室
数控机床结构与装调工艺
（1）几何精度
反映了导轨在低速空载运动时的导向精度。 直线运动导轨的几何精度:
导轨在竖直平面 内的直线度 。
导轨在水平平面 内的直线度 。
两导轨面间的 平行度。
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数控机床结构与装调工艺
(2) 接触精度
磨削和刮研的导轨表面，接触精度按 JB2278的规定，采用着色法进行检查。用 接触面所占的百分比或25×25mm2面积内 的接触点数衡量。
1、滑动导轨 应用于对低速均匀性及定位精度要求不高的机床中。
（1）滑动导轨的结构
1）直线滑动导轨 的截面形状 ①矩形导轨。 ②三角形导轨。 ③燕尾形导轨。 ④圆柱形导轨。
数控技术系机制教研15室
数控机床结构与装调工艺
①矩形导轨。
制造简便，刚度和承载能力大， 水平方向和垂直方向上的位移互不 影响，因此安装、调整都较方便。 M面是保证在垂直面内直线移动精 度的导向面，又是承受载荷的主要 支承面；N面是保证水平面内直线 移动精度的导向面。因N面磨损后 不能自动补偿间隙，所以需要有间 隙调整装置。
数控技术系机制教研13室
数控机床结构与装调工艺
三、导轨的基本要求
导向精度 精度保持性 低速平稳性 足够的刚度 结构工艺性好
在可能的情况下，应尽量使导轨结 构简单，便于制造和维护。
对于刮研导轨，应尽量减少刮研量。 对于镶装导轨，应做到更换容易。
数控技术系机制教研14室
数控机床结构与装调工艺
四、常用机床导轨
数控技术系机制教研18室
数控机床结构与装调工艺
④圆柱形导轨。
制造简单，内孔可珩磨，外圆 经过磨削可达到精密配合，但磨 损后调整间隙困难。为防止转动， 可在圆柱表面上开键槽或加工出 平面，但不能承受大的转矩。圆 柱形导轨主要用于受轴向载荷的 场合，适用于同时作直线运动和 转动的场合，如拉床、珩磨机及 机械手等。