《机床导轨的设计》PPT课件.ppt

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1、第六章机床导轨的设计第一节概述一、功用和分类1.运动轨迹（1）直线运动导轨（2）圆周运动导轨2.摩擦性质（1）滑动导轨：静压导轨动压导轨（2）滚动导轨3.工作性质（1）主运动导轨（2）进给运动导轨（3）移置导轨（4）卸荷导轨二、导轨应满足的基本要求1.导向精度导轨运动轨迹的精确度。2.精度保持性耐磨性3.刚度本身刚度接触刚度4.低速运动平稳性“爬行”：低速运动动静摩擦系数自激振动三、导轨的主要失效形式1.磨损（1）磨粒磨损导轨面间的坚硬微粒：切屑尘土等（2）咬合磨损局部压强高，破坏吸附膜，裸露，冷焊2.疲劳和压

2、溃滚动导轨多见失效形式疲劳：表层接触应力疲劳剥落压溃：接触应力过大，产生塑性变形四、导轨的材料及其特点1.铸铁－铸铁：较精密机床灰铸铁与孕育铸铁、高磷铸铁和合金铸铁2.铸铁－淬硬铸铁支承导轨:HT200表面淬火,高出HB15~453.铸铁－淬硬钢板碳素钢(T10A,T8A)或合金钢(40Cr等)4.塑料－铸铁：粘贴聚四氟乙烯软带5.有色金属－铸铁：重型机床在动导轨上镶装有色金属板ZQSn6-6-3ZQAl-9-2第二节普通滑动导轨一、直线运动导轨导轨面的组成平面：4种矩形：刚度高承载能力大制造方便精度差三角形：

3、性能与顶角大小有关燕尾形导轨:承受颠覆力矩刚度差制造困难圆柱形导轨：制造容易磨损后难以补偿常用组合形式：双三角形双矩形三角形－矩形矩形－燕尾形双圆柱导轨二、圆周运动导轨平面圆环导轨：承载能力大制造方便只能承受轴向载荷应用：立式车床圆工作台磨床等锥面圆环导轨：导向性好可承受轴向和径向载荷V形圆环导轨：可承受较大轴向力、径向力和颠覆力矩制造和装配比较困难应用：立式车床的花盘导轨三、导轨的间隙调整及导向面的选择1.压板调整（1）刮研或修磨（2）螺钉调节（3）改变垫片2.镶条调整（1）平镶条：在着力点有挠曲变形，刚度低

4、（2）斜镶条：斜度1：100～1：40（3）镶条的位置：窄导向－－较好宽导向四、滑动导轨的设计计算1.导轨的受力分析外力：重力切削力牵引力反力：各导轨面支反力和支反力矩例：数控车床纵向导轨2.导轨的压强计算和压强分布导轨的长度远大于宽度，故简化为一维力F引起的压强pF：pF=F/aL倾覆力矩M：M=(PM/2)(aL/2)故导轨上所受的最大、最小压强为：Pmax(min)＝pF±pM＝F(1±6M/FL)/aL关于参数M/FL取值的讨论：M/FL>1/6梯形分布M/FL=1/6三角形M/FL=1/2如果没有压板

5、pmax=∞3.合理设计导轨的布局减少磨损对加工精度的影响例：车床导轨矩形—山形组合导轨面的磨损量在X、Z方向引起位移：x1=ubsinβ－uasinαz1=ubcosβ+uacosα磨损不均匀导致刀架的转动：γ角敏感方向为刀尖水平位移△d减小△d的措施：增大导轨间距导轨为对称三角形增大凸三角形导轨内侧面宽度第四节滚动导轨优点：1.摩擦系数小2.动、静摩擦系数很接近3.润滑方便缺点：1.抗振性差2.需要防护，对污染敏感一、滚动导轨的结构形式1.直线滚动导轨副2.滚动导轨块承载能力和刚度较大有专业厂家生产二、滚动

6、导轨的预紧预紧虽增加刚度，但牵引力也显著提高目标：刚度提高而牵引力增加不大预紧方法：1.采用过盈配合：预紧力应大于载荷2.采用调整元件预紧三、滚动导轨的计算1.受力分析2.滚动导轨的计算