(完整版)导轨

第三节 滑动导轨的结构
一、导轨的截面形状与组合 1、直线运动滑动导轨截面形状：主要有三角
移置导轨：只用于调整部件之间的相对位置， 移置后固定，在加工时没有相对运动。
（3）按摩擦性质分：
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。
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。
（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。
(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。
二、导轨应满足的要求
导轨性能的好坏，直接影响机床的加工精度、承 载能力和使用寿命。
导向精度 精度保持性 低速运动平稳性 结构简单、工艺性好
1．导向精度
导向精度: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） 。
2、特点：摩擦系数低、耐磨性高、抗撕伤能 力强、低速时不易出现爬行、加工性和化 学稳定性好、工艺简单、成本低等优点。
3、材料： （1）塑料软带：氟塑料导轨软带
（2）三层复合材料的导轨板 • 在镀铜的钢板上烧结一层多孔青铜粉，在
青铜的孔隙中轧入聚四氟乙烯极其填料 • 形成金属—氟塑料的导轨板
• 特点：具有两种材料的优点，既有氟塑料 的优点又具有刚性和导热性
3．低速运动平稳性
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。
进给运动爬行，影响被加工工件的粗糙度、加工 精度。
定位运动爬行，将降低定位精度。 垂直运动不可能出现爬行现象。 影响因素：导轨的结构、材料、润滑；动、静摩
擦系数的差值；运动部件的质量；传动导轨运动 的传动链的刚度等。
第二节 导轨的材料
导轨的材料：铸铁、钢、有色金属、塑料 等。
对导轨材料的主要要求：耐磨性高、工艺 性好、成本低等。
一、铸铁
1、特点：成本低，有良好的减振性和耐磨性，易于铸造和
切削加工。
2、材料：
灰铸铁HT200。 孕育铸铁HT300。 耐磨铸铁 加入合金元素，如高磷铸铁、磷铜钛铸铁、钒钛
铸铁，耐磨性比孕育铸铁高一倍，力学性能好，成本高， 多用于精密机床
2．精度保持性（耐磨性）
影响精度保持性的主要因素是磨损。 必须提高导轨的耐磨性，尽可能减小导轨的磨损
的不均匀程度（沿导轨全长的均匀和不均匀磨损 都会影响其精度），并使磨损后能自动补偿或调 整。 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。
第一节 导轨的功用、分类和应满足的要求
一、导轨的功用和分类
1、功用：导向和承载。 导轨主要用来支承和引导运
动部件沿着一定的轨迹运动。
2、分类：
（1）按运动轨迹分：直线和园周运动导轨 （2）按运动性质分：
主运动导轨:动导轨与支承导轨之间，相对运 动的速度较高。
进给运动导轨:动导轨与支承导轨之间，相对 运动的速度较低。
第十二章 导轨
内容： 机床导轨的功用、分类和应满足的要求 及设计步骤； 滑动导轨、滚动导轨的设计特点。 要求： 对机床导轨具有结构分析及初步的设计 能力。
导轨副： 机床上两相对运动部件的配合面组成一
对导轨副。
动导轨：在导轨副中，运动的一方。 支承导轨：在导轨副中，不动的一方。
动导轨相对于支承导轨只有一个自由度。
• 适用于中、小型精密机床和数控机床 • 用于竖直导轨更显它的优点
五、导轨副材料的选用
1、选用原则：
（1）为了提高耐磨性和防止咬焊，动导轨和支承 导轨应分别采用不同的材料。 如果采用相同的材料，也应采用不同的热处理使 双方具有不同的硬度。
（2）在直线运动导轨中，长导轨用较耐磨、硬度 较高的材料制造。
1、应用：用有色金属板材镶装导轨在动导轨上，
与铸铁的支承导轨相搭配。
2、特点：耐磨性较高，可以防止撕伤和保证运动
的平稳性和提高移动精度。
3、材料：锡青铜ZQSn6—6—3、铝青铜ZQAl9-
4、（黄铜H62、H68）。
四、塑料
1、应用：在动导轨上镶装塑料软带。与淬硬 的铸铁支承导轨和镶钢支承导轨组成导轨 副。
普通滑动导轨
滚动导轨：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。
（4）按受力状况分：
开式导轨：在部件自重和外载作用下，导轨面在 全长上可以始终贴合的导轨。
闭式导轨：在较大的倾覆力矩时，部件自重不能 使导轨面贴合，必须用压板作为辅助 导轨面保证主导轨面贴合的导轨。
3、铸铁导轨的淬火：感应淬火和火焰淬火 。
目的：提高导轨表面的硬度，提高耐磨性。
二、钢
1、应用：镶钢支承导轨。 2、特点：可大幅度地提高导轨的耐磨性。工艺复
杂、加工较困难、成本也较高。 3、常用材料： • 45或40Cr，整体淬硬，
HRC≥48。 • 20Cr，渗碳淬硬，
HRC≥60。
三、有色金属ຫໍສະໝຸດ 消除爬行现象的主要措施： （1）减少动、静摩擦系数的之差和改变动摩
擦系数随速度变化的特性。
1）用滚动摩擦代替滑动摩擦； 2）采用卸荷导轨和静压导轨； 3）采用减摩材料； 4）采用导轨油。 （2）提高传动机构的刚度。
4．结构简单、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。
2、滑动导轨副中，常用材料匹配
（1）动导轨采用镶装氟塑料导轨软带，支承导轨 采用淬火钢或淬火铸铁；
（2）动导轨采用不淬火铸铁，支承导轨采用淬火 钢或淬火铸铁。
（3）高精度机床，因需采用刮研进行导轨的精加 工，可采用不淬火的耐磨铸铁导轨副。
（4）只有移置导轨或不重要的导轨，才采用不淬 火的普通灰铸铁导轨副。