机床导轨的设计讲述介绍说课讲解.ppt

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1、机床导轨的设计讲述介绍⑵按受力状况分开式导轨闭式导轨二、导轨应满足的要求1、导向精度⑴几何精度直线度水平平面竖直平面平行度⑵接触精度按JB2278规定25x25mm2接触点数磨削和刮研2、刚度高、承载能力大包括自身刚度和接触刚度3、精度保持性好主要由耐磨性决定导轨的磨损有：磨粒磨损粘接磨损（咬合）接触疲劳4、低速运动平稳性导轨低速运动或微量位移时，不产生爬行平稳性与导轨的结构、材料、润滑、动、静摩擦系数差值、传动链刚度有关5、结构简单、工艺性好第二节普通滑动导轨一、直线运动导轨1、直线导轨的截面形状主要有四种：矩形、三角形、

2、燕尾形和圆柱形每种导轨副中还有凹、凸之分它们可互相组合（见图）⑴矩形导轨：承载能力大、刚度高、制造简单、检验和维修方便等优点。适于载荷较大而导向精度要求略低的机床⑵三角形导轨：磨损时自动补偿磨损量，不产生间隙，导向精度高。导轨顶角越小，导向性越好，但摩擦力也越大。小顶角用于轻载荷精密机械，大顶角用于大型或重型机床。三角形导轨结构有对称式和不对称式两种⑶燕尾形导轨：承载较大的颠覆力矩，导轨的高度较小，结构紧凑，间隙调整方便。但刚度性较差，加工检验维修都不大方便。适于受力小、层次多、要求间隙调整方便的部位⑷圆柱形导轨：制造方便，

3、工艺性好，但磨损后较难调整和补偿间隙。主要用于受轴向负荷的轨，应用较少2、导轨的组合形式（1）双三角形导轨：不需要鑲条调整间隙，接触刚度好，导向性和精度保持性好，但工艺性差，加工、检验和维修都不方便（2）双矩形导轨：承载能力大、制造简单。导向方式有两种——宽式组合和窄式组合（3）矩形和三角形导轨的组合：导向性好，刚性高，制造方便，应用最广（4）矩形和燕尾形导轨的组合：能承受较大力矩,调整方便，多用在横梁、立柱、摇臂导轨中⑸双圆柱导轨组合：常用于拉床、机械手上二、圆周运动导轨回转运动导轨的截面形状有三种：平面环形、锥面环形和双

4、锥面环形导轨。（1）平面环形导轨：结构简单、制造方便、能承受较大的轴向力，但不能承受径向力，因而必须与主轴联合使用，由主轴来承受经向载荷（2）锥面环形导轨：除能承受轴向载荷外，还能承受一定的径向载荷，但不能承受较大的颠覆力矩。导向性比平面环形好，但制造较困难，锥面与轴心线的同轴度不容易保证（3）双锥面导轨：能承受较大的径向力，轴向力和一定的颠覆力矩，制造研磨均较困难，同轴度不容易保证，当床身与工作台热变形不同时，两导轨面不同时接触三、导轨间隙的调整导轨面的间隙对机床工作性能有直接影响，如果间隙过大，影响运动精度和平稳性；间隙

5、过小，运动阻力大，导轨的磨损加快。因此必须保证导轨具有合理间隙，磨损后又能方便地调整常用压板、鑲条来调整导轨的间隙（1）压板：用来调整导轨面的间隙和承受颠覆力矩压板调整导轨面的间隙有三种结构：（2）鑲条：调整矩形导轨和燕尾形导轨的侧向间隙。常用的鑲条有平鑲条和斜鑲条(楔形)两种平鑲条：斜鑲条：（厚度的变化）斜度为1︰100～1︰40第三节导轨的材料对导轨材料的要求：耐磨性高、工艺性好、成本低主要材料有：铸铁、钢、有色金属、塑料一、铸铁铸铁具有良好的减振性和耐磨性，易于铸造和切削加工，成本低铸铁导轨：良好的抗振性，工艺性和耐磨

6、性常用铸铁：灰铸铁HT200用于次要导轨、移置导轨孕育铸铁HT300加入孕育剂，耐磨性好，应用较广泛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，多用于精密机床铸铁导轨的淬火采用铸铁作支承导轨的，多数都要淬硬导轨表面淬火的方法：①感应淬火高频淬火中频淬火硬度可达45～55HRC，耐磨性可提高近2倍②火焰淬火淬硬层深，耐磨性好，但变形较大，增加了磨削加工量二、钢用钢作导轨，多采用镶装结构，工艺复杂、成本较高，钢导轨表面不允许打孔淬火钢和氮化钢作支承导轨，可大幅提高导轨的耐磨

7、性常用镶钢导轨材料有：①合金工具钢或轴承钢9Mn2V、CrWMn、GCr15等HRC≥60②高碳工具钢T8A、T10A等HRC≥58③中碳钢45﹟、40CrHRC≥48④低碳钢20Cr渗碳淬硬HRC≥60⑤氮化钢38CrMoAlA渗氮处理表面硬度HV≥850（维氏硬度）三、有色金属有色金属作导轨主要是镶装结构材料特点是耐磨性较高，可防止撕伤，保证运动的平稳性和移动精度与铸铁的支承导轨相搭配，多用于重型机床的动导轨上主要牌号：锡青铜ZQSn6-6-3铝青铜ZQAl9-4四、塑料在动导轨上镶装塑料特点：摩擦系数低、耐磨性高、抗撕

8、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、成本低应用范围：在各类机床上都有应用，特别是用在精密机床、数控和重型机床的动导轨上1、塑料软带主要是氟塑料导轨软带，粘接在动导轨上组成：以聚四氟乙烯为基体，添加一定比例的耐磨材料优点：摩擦系数低，约为铸铁—铸铁的1/3动、静摩擦