数控机床的导轨幻灯片.ppt

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1、数控机床的导轨第1页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室一、概述一、概述1 1、作用：、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是起导向及支承作用，即保证运动部件在外力的作用下(运运 动部件本身的重量、工件重量、切削力及牵引力等动部件本身的重量、工件重量、切削力及牵引力等)能准确能准确 地沿着一定方向的运动。地沿着一定方向的运动。2 2、基本组成、基本组成:运动件、承导件运动件、承导件 承导件承导件 (静导轨静导轨):):导轨副中设在支承构件上的，其导轨面为承导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

2、其只能按面，比较长。支承和限制运动件，使其只能按 给定方向运动。给定方向运动。运动件（动导轨）运动件（动导轨）:设在运动件上的，导轨面一般较短。作直线设在运动件上的，导轨面一般较短。作直线 运动。运动。第2页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室3 3、导轨的导向原理、导轨的导向原理（保留一个移动自由度保留一个移动自由度）导轨的导向面导轨的导向面 棱柱面棱柱面圆柱面圆柱面xyz第3页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室二、导轨的分类二、导轨的分类1、按摩擦性质分、按摩擦性质分滑动导轨滑动导轨两导轨面间的摩

3、两导轨面间的摩擦性质是滑动摩擦性质是滑动摩擦擦静压导轨静压导轨：油膜压强靠液压泵建立，油膜压强靠液压泵建立，两导轨面间有一层静压油膜，多用于两导轨面间有一层静压油膜，多用于进给运动导轨。进给运动导轨。动压导轨：动压导轨：当导轨面间的相对滑动速度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，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。合，故仅用作主运动导轨。普通滑动导轨普通滑动导轨 第4页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机

4、床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室滚动导轨滚动导轨滚珠导轨滚珠导轨滚柱导轨滚柱导轨滚针导轨滚针导轨滚动轴承导轨滚动轴承导轨两导轨面间的两导轨面间的摩擦性质是滚摩擦性质是滚动摩擦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。动导轨。第5页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室2、按受力情况分、按受力情况分必须借助于外力才能保必须借助于外力才能保证动、静导轨面间的接证动、静导轨面间的接触触开式

5、导轨开式导轨闭式导轨闭式导轨依靠导轨本身的几何形依靠导轨本身的几何形状保证动、静导轨面间状保证动、静导轨面间的接触的接触第6页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室3、校运动轨迹可分为直线运动和圆周运动导轨。、校运动轨迹可分为直线运动和圆周运动导轨。第7页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室导向精度导向精度 精度保持性精度保持性 运动精度运动精度 足够的刚度足够的刚度 结构工艺性好结构工艺性好 三、导轨的基本要求三、导轨的基本要求指动导轨运动轨迹的准确度。指动导轨运动轨迹的准确度。它是保证它是保证导轨工作

6、质量的前提，是对导轨的基本导轨工作质量的前提，是对导轨的基本要求。要求。影响因素影响因素:导轨的导轨的几何精度几何精度和和接触精度接触精度、结构型式、装配质量、导轨与支承件的结构型式、装配质量、导轨与支承件的刚度、热变形及油膜刚度（指动、静压刚度、热变形及油膜刚度（指动、静压导轨）。导轨）。第8页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室（1）几何精度）几何精度 反映了导轨在低速空载运动时的导向精度。反映了导轨在低速空载运动时的导向精度。反映了导轨在低速空载运动时的导向精度。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直线运动导轨的几何精

7、度直线运动导轨的几何精度直线运动导轨的几何精度:导轨在竖直平面导轨在竖直平面 内的直线度内的直线度。导轨在水平平面导轨在水平平面 内的直线度内的直线度。两导轨面间的两导轨面间的 平行度。平行度。第9页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室(2)接触精度接触精度磨削和刮研的导轨表面，接触精度按磨削和刮研的导轨表面，接触精度按JB2278的的规定，采用着色法进行检查。用接触面所占的百规定，采用着色法进行检查。用接触面所占的百分比或分比或2525mm2面积内的接触点数衡量。面积内的接触点数衡量。第10页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装

8、调工艺 数控技术系机制教研室导向精度导向精度 精度保持性精度保持性 低速平稳性低速平稳性足够的刚度足够的刚度 结构工艺性好结构工艺性好 三、导轨的基本要求三、导轨的基本要求影响影响精度保持性的主要精度保持性的主要因素因素是是磨损磨损。影响因素：影响因素：导轨的材料、热处理、加工的导轨的材料、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。的比压、润滑和防护）等有关。第11页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室导向精度导向精度 精度保持性精度保持性 低速平稳性低速平稳性足够的刚度足够的

9、刚度 结构工艺性好结构工艺性好 三、导轨的基本要求三、导轨的基本要求当动导轨作当动导轨作低速运动低速运动或或微量位移微量位移时，应保时，应保证导轨运动的证导轨运动的平稳性平稳性，即不出现，即不出现爬行爬行现象。现象。影响因素：影响因素：导轨的结构、材料、润滑；导轨的结构、材料、润滑；动、静摩擦系数的差值；运动部件的质动、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。量；传动导轨运动的传动链的刚度等。第12页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室导向精度导向精度 精度保持性精度保持性 低速平稳性低速平稳性足够的刚度足够的刚度 结构工艺

10、性好结构工艺性好 三、导轨的基本要求三、导轨的基本要求导轨的刚度是机床工作质量的重要指导轨的刚度是机床工作质量的重要指标，标，它表示导轨在承受动静载荷下抵抗它表示导轨在承受动静载荷下抵抗变形的能力变形的能力，若刚度不足，则直接影，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，因此导轨必不均，加重导轨的磨损，因此导轨必须具有足够的刚度须具有足够的刚度第13页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室导向精度导向精度 精度保持性精度保持

11、性 低速平稳性低速平稳性足够的刚度足够的刚度 结构工艺性好结构工艺性好 三、导轨的基本要求三、导轨的基本要求在在可可能能的的情情况况下下，应应尽尽量量使使导导轨轨结结构构简简单单，便于制造和维护。便于制造和维护。对于刮研导轨，应尽量减少刮研量。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。对于镶装导轨，应做到更换容易。第14页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室四、常用机床导轨四、常用机床导轨1、滑动导轨、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）滑动导

12、轨的结构1）直线滑动导轨）直线滑动导轨 的截面形状的截面形状 矩形导轨。矩形导轨。三角形导轨。三角形导轨。燕尾形导轨。燕尾形导轨。圆柱形导轨圆柱形导轨。第15页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室矩形导轨。矩形导轨。制造简便，刚度和承载能力大，水制造简便，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，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。因此安装、调整都较方便。M面面是保是保证在垂直面内直线移动精度的导向面，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；又是承受载荷的主要支承面；N面面是保证是保证水平面内直

13、线移动精度的导向面。因水平面内直线移动精度的导向面。因N面面磨损后不能自动补偿间隙磨损后不能自动补偿间隙，所以需要，所以需要有间隙调整装置。有间隙调整装置。第16页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室三角形导轨三角形导轨 山形导轨及山形导轨及V形导轨均称三角形导轨，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，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，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，顶角调整装置。导向性能与顶角

14、有关，顶角越小，导向性越好；越小，导向性越好；角加大，承载能角加大，承载能力增加。大型或重型机床，可取力增加。大型或重型机床，可取=110120精密机床，常取精密机床，常取90。支承导轨。支承导轨为凸三角形时，不易积存较大切屑，也为凸三角形时，不易积存较大切屑，也不易存润滑油。不易存润滑油。第17页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室燕尾形导轨。燕尾形导轨。可以看成是三角形导轨的变形。其磨损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尾面起压板面

15、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轨面间的夹角为55。第18页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制

16、教研室圆柱形导轨。圆柱形导轨。制造简单，内孔可珩磨，外圆经过制造简单，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，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。的场合，如拉床、珩磨机及机械手等。第19页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室2）直线运动

17、导轨的组合形式）直线运动导轨的组合形式 从限制自由度的角度出发，采用一条导轨即可。从限制自由度的角度出发，采用一条导轨即可。用一条导轨，移动部件无法承受颠覆力矩。用一条导轨，移动部件无法承受颠覆力矩。直线运动导轨一般由两条导轨组合。直线运动导轨一般由两条导轨组合。重型机床，常用三条或三条以上导轨的组合。重型机床，常用三条或三条以上导轨的组合。第20页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室2）直线运动导轨的组合形式）直线运动导轨的组合形式 双三角形组合。双三角形组合。双矩形组合。双矩形组合。V形一平导轨组合。形一平导轨组合。三角形一矩形组合。三角形一矩

18、形组合。平平三角形组合。平平三角形组合。第21页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室2）直线运动导轨的组合形式）直线运动导轨的组合形式 双三角双三角 形组合。形组合。这种导轨同时起支承、导向作用，磨损后相对位置不变，这种导轨同时起支承、导向作用，磨损后相对位置不变，能自行补偿垂直方向及水平方向的磨损，导向精度高，但要能自行补偿垂直方向及水平方向的磨损，导向精度高，但要求四个表面的刮削或磨削后接触，工艺性较差，床身与运动求四个表面的刮削或磨削后接触，工艺性较差，床身与运动部件热变形不一样时，不易保证四个面同时接触。这种导轨部件热变形不一样时，不易保证

19、四个面同时接触。这种导轨用于龙门刨床与高精度车床。用于龙门刨床与高精度车床。第22页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室2）直线运动导轨的组合形式）直线运动导轨的组合形式 V形一平导形一平导 轨组合。轨组合。不需要用镶条调整间隙，导向精度高，加工装配也较方便，温不需要用镶条调整间隙，导向精度高，加工装配也较方便，温度变化不会改变导轨面的接触情况，但热变形会使移动部件水平偏度变化不会改变导轨面的接触情况，但热变形会使移动部件水平偏移，通常用于磨床、精密镗床上。移，通常用于磨床、精密镗床上。第23页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装

20、调工艺 数控技术系机制教研室2）直线运动导轨的组合形式）直线运动导轨的组合形式 双矩形组合。双矩形组合。这种导轨主要承受与主支承面相垂直的作用力。此外，侧导向面这种导轨主要承受与主支承面相垂直的作用力。此外，侧导向面要用镶条调整间隙，接触刚度低，承载能力大，导向性差。双矩形组要用镶条调整间隙，接触刚度低，承载能力大，导向性差。双矩形组合导轨制造、调整简单，用于普通精度机床，如升降台铣床、龙门铣合导轨制造、调整简单，用于普通精度机床，如升降台铣床、龙门铣床等。床等。第24页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室2）直线运动导轨的组合形式）直线运动导轨的

21、组合形式 三角形一矩形组合。三角形一矩形组合。三角形一矩形组合导轨兼有导向性好、制造方便等优点，应三角形一矩形组合导轨兼有导向性好、制造方便等优点，应用最为广泛。常用于车床、磨床、精密镗床、滚齿机等机床上。三用最为广泛。常用于车床、磨床、精密镗床、滚齿机等机床上。三角形导轨作主要导向面，导向性比双矩形好。三角形导轨磨损后不角形导轨作主要导向面，导向性比双矩形好。三角形导轨磨损后不能调整，对位置精度有影响。能调整，对位置精度有影响。第25页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室2）直线运动导轨的组合形式）直线运动导轨的组合形式 平平三平平三 角形组合角

22、形组合 是用于重型龙门刨床工作台导轨的一种形式，三角形导轨主要起导是用于重型龙门刨床工作台导轨的一种形式，三角形导轨主要起导向作用，平导轨主要起承载作用，不需用镶条调整间隙。向作用，平导轨主要起承载作用，不需用镶条调整间隙。第26页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室3）圆周运动导轨）圆周运动导轨平面圆环导轨平面圆环导轨。锥形圆环导轨锥形圆环导轨。V形圆环导轨形圆环导轨。主要用于圆形工作台、转盘和转塔头架等旋转运动部件。主要用于圆形工作台、转盘和转塔头架等旋转运动部件。第27页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系

23、机制教研室 4）数控机床常用的组合形式）数控机床常用的组合形式 数控机床常用直线运动滑动导轨的截面形状的组合形式主数控机床常用直线运动滑动导轨的截面形状的组合形式主要有：要有：三角形一矩形三角形一矩形三角形一矩形三角形一矩形、矩形一矩形矩形一矩形矩形一矩形矩形一矩形。这两种导轨的刚度高，承。这两种导轨的刚度高，承载能力强，加工、检验和维修方便。载能力强，加工、检验和维修方便。第28页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室工作台由一工作台由一条导轨的两条导轨的两侧导向侧导向由两条导轨由两条导轨的内侧导向的内侧导向宽导轨导向面的距离较大，热膨胀时变形量大

24、，须留宽导轨导向面的距离较大，热膨胀时变形量大，须留较大的侧向间隙，因而导向性不如窄式好。较大的侧向间隙，因而导向性不如窄式好。第29页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室 目前数控机床使用的目前数控机床使用的导轨导轨主要有主要有3种：种：塑料滑塑料滑动导轨动导轨、滚动导轨滚动导轨和和静静压导轨压导轨。五、数控机床常用的导轨五、数控机床常用的导轨第30页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室1、塑料滑动导轨、塑料滑动导轨 传统的铸铁传统的铸铁-铸铁滑动导轨，除经济型数控机铸铁滑动导轨，除经济型数控机床外，

25、其它数控机床已不在采用。取而代之的是床外，其它数控机床已不在采用。取而代之的是铸铁铸铁-塑料或镶钢塑料或镶钢-塑料滑动导轨。塑料滑动导轨。塑料导轨常用在导轨副的运动导轨上，与之相塑料导轨常用在导轨副的运动导轨上，与之相配的是铸铁或钢质导轨。配的是铸铁或钢质导轨。数控机床上常用聚四氟乙烯导轨软带和环数控机床上常用聚四氟乙烯导轨软带和环氧耐磨涂层导轨两类。氧耐磨涂层导轨两类。第31页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室1）贴塑导轨）贴塑导轨 贴塑导轨是在导轨滑动面上贴一层抗磨塑料软带。贴塑导轨是在导轨滑动面上贴一层抗磨塑料软带。贴塑导轨软带以贴塑导轨软

26、带以聚四氟乙烯（聚四氟乙烯（PTFE）为基材，青铜粉、二硫化为基材，青铜粉、二硫化钼和石墨等填充剂混合制成，并做成软带状。聚四氟乙烯是现有钼和石墨等填充剂混合制成，并做成软带状。聚四氟乙烯是现有材料中摩擦因数最小（材料中摩擦因数最小（0.04）的一种，但纯的聚四氟乙烯不耐磨，）的一种，但纯的聚四氟乙烯不耐磨，因此需要添加一些填充剂。因此需要添加一些填充剂。塑料软带可切成任意大小和形状，塑料软带可切成任意大小和形状，用粘结剂粘接在导轨基面上，由于这类用粘结剂粘接在导轨基面上，由于这类导轨软带用粘接方法，习惯上称贴塑导导轨软带用粘接方法，习惯上称贴塑导轨。轨。第32页，共91页，编辑于2022年，

27、星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室（1）聚四氟乙烯导轨软带的特点：）聚四氟乙烯导轨软带的特点：摩擦特性好摩擦特性好 其摩擦因数小，且动、静摩擦因数差别很小，低速时能其摩擦因数小，且动、静摩擦因数差别很小，低速时能防止爬行，使运动平稳和获得高的定位精度。防止爬行，使运动平稳和获得高的定位精度。减振性好减振性好 塑料的阻尼特性好，其减振消音性能对提高摩擦副的相塑料的阻尼特性好，其减振消音性能对提高摩擦副的相对运动速度有很大意义。对运动速度有很大意义。第33页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室耐磨性好耐磨性好塑料导轨有自润滑作用，材料

28、中又含有青铜粉、二硫化钼和塑料导轨有自润滑作用，材料中又含有青铜粉、二硫化钼和石墨等，对润滑油的供油量要求不高，无润滑油也能工作。石墨等，对润滑油的供油量要求不高，无润滑油也能工作。化学稳定性好化学稳定性好 塑料导轨耐低温，耐强酸、强碱、强氧化剂及各种有机溶剂，塑料导轨耐低温，耐强酸、强碱、强氧化剂及各种有机溶剂，具有很好的化学稳定性。具有很好的化学稳定性。第34页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室工艺性好工艺性好 可降低对粘贴塑料的金属基体的硬度和表面质量的要求，可降低对粘贴塑料的金属基体的硬度和表面质量的要求，且塑料易于加工，能获得优良的导轨

29、表面质量。且塑料易于加工，能获得优良的导轨表面质量。由于聚四氟乙烯导轨软带具有这些优点，所以被由于聚四氟乙烯导轨软带具有这些优点，所以被广泛应用于中、小型数控机床的运动导轨上。广泛应用于中、小型数控机床的运动导轨上。第35页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室（2）导轨软带的粘贴工艺）导轨软带的粘贴工艺 导轨软带使用工艺很简单，它不受导轨形式限制，各种组合导轨软带使用工艺很简单，它不受导轨形式限制，各种组合形式的滑动导轨均可粘贴。形式的滑动导轨均可粘贴。粘贴的工艺过程是：先将导轨粘贴面加工至表面粗糙度粘贴的工艺过程是：先将导轨粘贴面加工至表面粗糙度

30、Ra3.21.6，将导轨粘贴面加工成，将导轨粘贴面加工成0.51mm深的凹槽，然后用汽深的凹槽，然后用汽油或金属清洁剂或丙酮清洗粘贴面，将已经切割成形的导轨软油或金属清洁剂或丙酮清洗粘贴面，将已经切割成形的导轨软带清洗后用胶粘剂粘贴，固化带清洗后用胶粘剂粘贴，固化12h后，再合拢到固定导轨或专后，再合拢到固定导轨或专用夹具上，施加一定的压力，在室温下固化用夹具上，施加一定的压力，在室温下固化24h，取下清除余胶，取下清除余胶即可开油槽进行精加工。由于这类导轨采用粘接方法，习惯称即可开油槽进行精加工。由于这类导轨采用粘接方法，习惯称为为“贴塑导轨贴塑导轨”。第36页，共91页，编辑于2022年，

31、星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室贴塑导轨贴塑导轨第37页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室2）注塑导轨）注塑导轨 涂层是以环氧树脂和二硫化钼为基体，加入增塑剂，混合成涂层是以环氧树脂和二硫化钼为基体，加入增塑剂，混合成液状或膏状为一组份，以固化剂为另一组份的双组份塑料涂层。液状或膏状为一组份，以固化剂为另一组份的双组份塑料涂层。特点：特点：有良好的可加工性，可经车、铣、刨、钻、磨削和刮削加工；有良好的可加工性，可经车、铣、刨、钻、磨削和刮削加工；良好的摩擦特性和耐磨性，而且抗压强度比聚四氟乙烯导轨良好的摩擦特性和耐磨性，而且抗

32、压强度比聚四氟乙烯导轨软带要高，固化时体积不收缩，尺寸稳定。软带要高，固化时体积不收缩，尺寸稳定。可在调整好固定导轨和运动导轨间的相关位置精度后注入涂可在调整好固定导轨和运动导轨间的相关位置精度后注入涂料，这样可节省料，这样可节省 许多加工工时。许多加工工时。它特别适用于重型机床和不能用导轨软带的复杂配合型它特别适用于重型机床和不能用导轨软带的复杂配合型面。面。第38页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室 首先，将导轨涂层表面粗刨或粗铣成如图首先，将导轨涂层表面粗刨或粗铣成如图 所示的粗糙表面，以保证有良好的粘附所示的粗糙表面，以保证有良好的粘附力

33、。然后，与塑料导轨相配的金属导轨面力。然后，与塑料导轨相配的金属导轨面（或模具或模具）用溶剂清洗后涂上一薄层硅油）用溶剂清洗后涂上一薄层硅油或专用脱模剂，以防与耐磨涂层粘接。将按配方加入固化剂调好的耐磨涂层材料抹于或专用脱模剂，以防与耐磨涂层粘接。将按配方加入固化剂调好的耐磨涂层材料抹于导轨面上，然后叠合在金属导轨面导轨面上，然后叠合在金属导轨面（或模具或模具）上进行固化。叠合前可放置形成油槽、上进行固化。叠合前可放置形成油槽、油腔用的模板，固化油腔用的模板，固化 24 小时后，即可将两导轨分离。涂层硬化三天后可进行下一步加工。涂小时后，即可将两导轨分离。涂层硬化三天后可进行下一步加工。涂层层

34、面的厚度及导轨面与其他表面的相对位置精面的厚度及导轨面与其他表面的相对位置精度可借助度可借助 等高块或专用夹具保证。由于这类等高块或专用夹具保证。由于这类塑料导轨采用塑料导轨采用 涂刮或涂刮或 注入膏状塑料的方法，注入膏状塑料的方法，故习惯上称为故习惯上称为“涂塑导轨涂塑导轨”或或“注塑导轨注塑导轨”。注塑工艺注塑工艺注塑层注塑层注塑层注塑层胶条胶条胶条胶条滑座滑座滑座滑座第39页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室注塑导轨的特点：注塑导轨的特点：有较高的耐磨性、硬度、强度和热导率；有较高的耐磨性、硬度、强度和热导率；在无润滑情况下，能防止爬行，改

35、善导轨的运动在无润滑情况下，能防止爬行，改善导轨的运动特性，特别是低速运动平稳性较好。特性，特别是低速运动平稳性较好。第40页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室2、滚动导轨、滚动导轨滚动导轨有下列优点滚动导轨有下列优点：运动灵敏度高。运动灵敏度高。定位精度高。定位精度高。牵引力小，移动轻便。牵引力小，移动轻便。磨损小，精度保持性好。磨损小，精度保持性好。润滑系统简单，维修方便。润滑系统简单，维修方便。滚动导轨缺点滚动导轨缺点：抗振性较差，对防护要求也较高。抗振性较差，对防护要求也较高。结构复杂，制造困难，成本较高。结构复杂，制造困难，成本较高。第

36、41页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室 滚动导轨按滚动体形式的不同，可分为滚动导轨按滚动体形式的不同，可分为滚珠导轨滚珠导轨、滚柱导轨滚柱导轨、滚针导轨滚针导轨等。等。1）滚动导轨类型）滚动导轨类型（1）滚珠导轨。）滚珠导轨。其结构特点为点接触，摩擦阻力小，承载能力较差，其结构特点为点接触，摩擦阻力小，承载能力较差，刚度低，其结构紧凑、制造容易、成本较低。通过合理刚度低，其结构紧凑、制造容易、成本较低。通过合理设计滚道圆弧可大幅度降低接触应力，提高承载能力。设计滚道圆弧可大幅度降低接触应力，提高承载能力。滚珠导轨一般适用于运动部件质量小于滚珠导

37、轨一般适用于运动部件质量小于200kg，切削力矩，切削力矩和颠覆力矩都较小的机床。和颠覆力矩都较小的机床。第42页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室 滚动体与导轨之间是线接触，滚动体与导轨之间是线接触，承载能力较同规格滚珠导轨高一承载能力较同规格滚珠导轨高一个数量级，刚度高。滚柱导轨对个数量级，刚度高。滚柱导轨对导轨面的平面度敏感，制造精度导轨面的平面度敏感，制造精度要求比滚珠导轨高适用于载荷较要求比滚珠导轨高适用于载荷较大的机床。大的机床。（2）滚柱导轨。）滚柱导轨。第43页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术

38、系机制教研室（3）滚针导轨）滚针导轨 滚针尺寸小，结构紧凑。承载滚针尺寸小，结构紧凑。承载能力大，刚度高。对导轨面的平面能力大，刚度高。对导轨面的平面度更敏感，对制造精度的要求更高。度更敏感，对制造精度的要求更高。摩擦因数较大，适用于导轨尺寸受摩擦因数较大，适用于导轨尺寸受限制的机床。限制的机床。第44页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室3滚动导轨块滚动导轨块 滚动导轨块滚动导轨块 1-防护板2-端盖3-滚柱4-导向片5-保持器6-本体运动部件的导轨面不需淬硬磨光。运动部件的导轨面不需淬硬磨光。滚动导轨块的特点是刚度高、承载滚动导轨块的特点是刚度

39、高、承载能力大、便于拆装。能力大、便于拆装。第45页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室1）滚动导执块的安装）滚动导执块的安装 该动导轨块常常在固定在床身上的镶钢导轨条上滚动。数控机床及加工中心的导轨一般采用镶钢导执，由于钢导轨热处理后硬度很高，可大幅度提高耐磨性，且有较大的承载能力。镶钢导轨一般采用正方形或长方形两种，为便于热处理和减少变形，把钢导轨分段装在床身上。图743a为应用该动导轨块和镍钢导软的结构形式之一，是闭式安装，窄式导向。图743b是该动导轨块的一种安装形式，两侧面和上面用该动导轨块，起支承和导向作用，下面可用滚动导执块也可用贴塑

40、压板，用来承受翻转力矩。第46页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室 图是闭式导轨，宽式导向，上下左右都用滚动导执块，图中图是闭式导轨，宽式导向，上下左右都用滚动导执块，图中1、2是弹簧垫或调是弹簧垫或调整垫，用来调节支承导软间的预压力。整垫，用来调节支承导软间的预压力。1）滚动导执块的安装）滚动导执块的安装 第47页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室 为保证导轨的导向精度和有足够的刚度，为保证导轨的导向精度和有足够的刚度，滚动导轨块和支承导轨间不能有间隙，还要有滚动导轨块和支承导轨间不能有间隙，还要

41、有适当的预压力，因此滚动导轨块安装时应能调适当的预压力，因此滚动导轨块安装时应能调整，调整的方法主要有：用整，调整的方法主要有：用调整垫调整调整垫调整，用，用调调整螺钉调整整螺钉调整，用，用楔铁调整楔铁调整，也可用，也可用弹簧垫压紧弹簧垫压紧。2）滚动导轨块的调整）滚动导轨块的调整第48页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室楔铁1固定不动，滚动导轨块2固定在楔铁4上，可随楔铁4移动，拧动调整螺钉5、7可使楔铁4相对楔铁1运动，因而可调整滚动导轨块对支承导轨压力的大小。第49页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机

42、制教研室4、直线滚动导轨、直线滚动导轨 滚动导轨组件滚动导轨组件形式形式、结构、结构第50页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室1）直）直线滚动导轨的的结构构 直线滚动导轨副是由一根长导轨轴和一个或几个滑块组成，滑块内有四组滚珠直线滚动导轨副是由一根长导轨轴和一个或几个滑块组成，滑块内有四组滚珠或滚柱，当滑块相对导轨轴移动时，每一组滚珠或滚柱，当滑块相对导轨轴移动时，每一组滚珠(滚柱滚柱)都在各自的滚道内循环运动，都在各自的滚道内循环运动，循环承受载荷，承受载荷形式与轴承类似。四组滚珠循环承受载荷，承受载荷形式与轴承类似。四组滚珠(短柱短柱)可承受

43、除轴向力以外的任可承受除轴向力以外的任何方向的力和力矩。滑块两端装有防尘密封垫。何方向的力和力矩。滑块两端装有防尘密封垫。第51页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室直直线滚动导轨第52页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室弧形滚动导轨弧形滚动导轨第53页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室两两 维维 直直 线线 滚滚 动动 导导 轨轨第54页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室直线滚动导轨直线滚动导轨第55页，

44、共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室 直线滚动导轨直线滚动导轨摩擦系数小摩擦系数小，精度高精度高，安装和维修都很方，安装和维修都很方便，由于它是一个独立部件，便，由于它是一个独立部件，对机床支承导轨的部分要求不对机床支承导轨的部分要求不高，即不需要淬硬也不需磨削或副研，只要精铣或精刨。高，即不需要淬硬也不需磨削或副研，只要精铣或精刨。由于这种导轨可以预紧，因而比滚动体不循环的滚动导轨刚由于这种导轨可以预紧，因而比滚动体不循环的滚动导轨刚度高，承载能力大但不如滑动导轨。抗振性也不如滑动导度高，承载能力大但不如滑动导轨。抗振性也不如滑动导轨，为提高抗振性

45、，有时装有抗振阻尼滑座。有过大的振动轨，为提高抗振性，有时装有抗振阻尼滑座。有过大的振动和冲击载荷的机床不宜应用直线导轨付。和冲击载荷的机床不宜应用直线导轨付。直线运动导轨副的移动速度可以达到直线运动导轨副的移动速度可以达到60M/MIN，在数，在数控机床和加工中心上得到广泛应用。控机床和加工中心上得到广泛应用。2）直线滚动导轨的特点）直线滚动导轨的特点第56页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室第57页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室3）直线滚动导轨的安装特点）直线滚动导轨的安装特点 直线滚动导轨

46、通常是两条直线滚动导轨通常是两条成对使用成对使用，可以，可以水平安装水平安装，也可以也可以竖直竖直或或倾斜倾斜安装。有时也可以安装。有时也可以多个导轨平行安装多个导轨平行安装，当，当长度不够对可以多根长度不够对可以多根接长安装接长安装。为保证两条为保证两条(或多条或多条)导轨平行，通常把一条导轨作为导轨平行，通常把一条导轨作为基基准导轨准导轨，安装在床身的基准面上，底面和侧面部有定位面，安装在床身的基准面上，底面和侧面部有定位面，另一条导轨为另一条导轨为非基准导轨非基准导轨，床身上没有侧向定位面，固，床身上没有侧向定位面，固定时以基准导轨为定位面固定。这种安装形式称定时以基准导轨为定位面固定。

47、这种安装形式称单导轨单导轨定位定位。单导轨定位易于安装，容易保证乎行，对床身没有。单导轨定位易于安装，容易保证乎行，对床身没有侧向定位面平行的要求。侧向定位面平行的要求。第58页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室第59页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室 当振动和冲击较大，精度要求较高时，两条导轨的当振动和冲击较大，精度要求较高时，两条导轨的懊面都要定位，称懊面都要定位，称双导轨定位双导轨定位。双导轨定位要求定位。双导轨定位要求定位面平行度高。当用调整垫调整对调整垫的加工精度要面平行度高。当用调整垫

48、调整对调整垫的加工精度要求较高，调整难度较大。求较高，调整难度较大。第60页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室第61页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室4）直线滚动导轨的安装步骤）直线滚动导轨的安装步骤第62页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室1 在安装直在安装直线导轨之前必之前必须清除机械安装面的毛清除机械安装面的毛边、污物物及表面及表面伤痕。痕。注意注意:直线滑轨在正式安装前均涂有防锈油，安装前请用清洗油类将基准面洗净后再安装，直线滑轨在正式安装前

49、均涂有防锈油，安装前请用清洗油类将基准面洗净后再安装，通常将防锈油清除后，基准面较容易生锈，所以建议涂抹上黏度较低的主轴用润滑油。通常将防锈油清除后，基准面较容易生锈，所以建议涂抹上黏度较低的主轴用润滑油。油石油石第63页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室 2 将主轨轻轻安置在床台上，并让导轨侧基准靠上床台将主轨轻轻安置在床台上，并让导轨侧基准靠上床台 装配面。装配面。注意注意:安装使用前要确认螺丝孔是否吻合，假设底座加工孔不吻合又强行锁安装使用前要确认螺丝孔是否吻合，假设底座加工孔不吻合又强行锁紧螺栓，会大大影响到组合精度与使用品质。紧螺栓，会

50、大大影响到组合精度与使用品质。第64页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室第65页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室第66页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室注意滑座安装上线性滑轨后，后续许多附属件由于安装空间有限无法安装，必须于此阶段将所须附件一并安装。(附件可能为油嘴、油管接头、或是防尘系统等。)第67页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工艺 数控技术系机制教研室第68页，共91页，编辑于2022年，星期六 数控机床结构与装调工