第4章-导轨设计备课讲稿.ppt

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1、机械制造装备设计第4章导轨设计机械工程系丁金福第4章导轨设计重点：导轨结构，导轨的验算难点：导轨的验算第4章导轨设计3、导轨的导向原理（保留一个移动自由度）导轨的导向面棱柱面圆柱面xyz第4章导轨设计二、导轨的分类1、按摩擦性质分滑动导轨两导轨面间的摩擦性质是滑动摩擦静压导轨：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。普通滑动导轨第4章导轨设计滚动导轨滚珠导轨滚柱导轨滚针导轨滚动轴承导轨两

2、导轨面间的摩擦性质是滚动摩擦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。第4章导轨设计2、按受力情况分必须借助于外力才能保证动、静导轨面间的接触开式导轨闭式导轨依靠导轨本身的几何形状保证动、静导轨面间的接触第4章导轨设计3、校运动轨迹可分为直线运动和圆周运动导轨。第4章导轨设计导向精度精度保持性运动精度足够的刚度结构工艺性好三、导轨的基本要求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

3、压导轨）。导轨低速运动或微量位移时不出现爬行现象。基本要求基本要求其他方面耐磨性垂直面内的直线度水平面内的直线度两导轨之间平行度运动部件沿导轨运动时的准确度。在长期使用中保持其导向精度的能力。导轨在外载荷作用下抵抗变形的能力。结构简单、工艺性好。第4章导轨设计（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。第4章导轨设计(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。第4章导轨设

4、计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三、导轨的基本要求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。第4章导轨设计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三、导轨的基本要求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。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4章导轨设计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三、导轨的基本要求导轨的刚度是机床工作质量的重要指标，它

5、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第4章导轨设计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三、导轨的基本要求在可能的情况下，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。导轨的分类按运动轨迹分类按工作性质分类按摩擦性质分类按受力情况分类直线运动导轨圆周运动导轨主运动导轨进给运动导轨移置导轨滑动导轨滚动导轨开式导轨闭式导轨液体动压导轨液体静压导轨混合摩擦导轨边界摩擦导轨：不能承受

6、较大颠覆力矩的作用：借助于压板使导轨能承受较大的颠覆力矩作用。第4章导轨设计机械工程系四、常用机床导轨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。第4章导轨设计机械工程系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。第4章导轨设计机械工程系②三角形导

7、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。第4章导轨设计机械工程系③燕尾形导轨。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、