1、 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室任務四任務四 數控機床的導軌數控機床的導軌 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室一、概述一、概述1 1、作用：、作用：是起導向及支承作用，即保證運動部件在外力的作用下是起導向及支承作用，即保證運動部件在外力的作用下( (運運 動部件本身的重量、工件重量、切削力及牽引力等動部件本身的重量、工件重量、切削力及牽引力等) )能準確能準確 地沿著一定方向的運動。地沿著一定方向的運動。2 2、基本組成、基本組成: : 運動件、承導件運動件、承導件 承導件承導件 ( (靜導軌靜導軌) : ) : 導軌副中設在支承構件上的，其導軌面為承導導軌副中設在支承

2、構件上的，其導軌面為承導 面，比較長。支承和限制運動件，使其只能按面，比較長。支承和限制運動件，使其只能按 給定方向運動。給定方向運動。 運動件（動導軌）運動件（動導軌） : : 設在運動件上的，導軌面一般較短。作直線設在運動件上的，導軌面一般較短。作直線 運動。運動。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室3 3、導軌的導向原理、導軌的導向原理（保留一個移動自由度保留一個移動自由度） 導軌的導向面導軌的導向面 棱柱面棱柱面圓柱面圓柱面xyz 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室二、導軌的分類二、導軌的分類1、按摩擦性質分、按摩擦性質分滑動導軌滑動導軌兩導軌面間的兩導軌面間的摩擦

3、性質是滑摩擦性質是滑動摩擦動摩擦靜壓導軌靜壓導軌 ：油膜壓強靠液壓泵建立，油膜壓強靠液壓泵建立，兩導軌面間有一層靜壓油膜，多用于兩導軌面間有一層靜壓油膜，多用于進給運動導軌。進給運動導軌。 動壓導軌：動壓導軌：當導軌面間的相對滑動當導軌面間的相對滑動速度達到一定值后，液體的動壓效應速度達到一定值后，液體的動壓效應使導軌油腔處出現壓力油楔，把兩導使導軌油腔處出現壓力油楔，把兩導軌面分開，從而形成液體摩擦。只能軌面分開，從而形成液體摩擦。只能用于高速的場合，故僅用作主運動導用于高速的場合，故僅用作主運動導軌。軌。 普通滑動導軌普通滑動導軌 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室滾動導軌滾動導

4、軌滾珠導軌滾珠導軌滾柱導軌滾柱導軌滾針導軌滾針導軌滾動軸承導軌滾動軸承導軌兩導軌面間兩導軌面間的摩擦性質的摩擦性質是滾動摩擦是滾動摩擦在兩導軌面間裝有球、滾子或滾針等滾動元件，具在兩導軌面間裝有球、滾子或滾針等滾動元件，具有滾動摩擦的性質，廣泛地應用于進給運動導軌和有滾動摩擦的性質，廣泛地應用于進給運動導軌和旋轉主運動導軌。旋轉主運動導軌。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室2、按受力情況分、按受力情況分必須借助于外力才必須借助于外力才能保證動、靜導軌能保證動、靜導軌面間的接觸面間的接觸開式導軌開式導軌閉式導軌閉式導軌依靠導軌本身的幾依靠導軌本身的幾何形狀保證動、靜何形狀保證動、靜導

5、軌面間的接觸導軌面間的接觸 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室n3、校運動軌跡可分為直線運動和圓周運動導軌。、校運動軌跡可分為直線運動和圓周運動導軌。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室導向精度導向精度 精度保持性精度保持性 運動精度運動精度 足夠的剛度足夠的剛度 結構工藝性好結構工藝性好 三、導軌的基本要求三、導軌的基本要求u指動導軌運動軌跡的準確度。指動導軌運動軌跡的準確度。 它是它是保證導軌工作質量的前提，是對導保證導軌工作質量的前提，是對導軌的基本要求。軌的基本要求。u影響因素影響因素:導軌的導軌的幾何精度幾何精度和和接觸精接觸精度度、結構型式、裝配質量、導軌與、結

6、構型式、裝配質量、導軌與支承件的剛度、熱變形及油膜剛度支承件的剛度、熱變形及油膜剛度（指動、靜壓導軌）。（指動、靜壓導軌）。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室 u導軌在豎直平面導軌在豎直平面 內的直線度內的直線度 。u導軌在水平平面導軌在水平平面 內的直線度內的直線度 。u兩導軌面間的兩導軌面間的 平行度。平行度。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室u磨削和刮研的導軌表面，接觸精度按磨削和刮研的導軌表面，接觸精度按JB2278的規定，采用著色法進行檢查。用的規定，采用著色法進行檢查。用接觸面所占的百分比或接觸面所占的百分比或2525mm2面積內面積內的接觸點數衡量。的接觸

7、點數衡量。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室導向精度導向精度 精度保持性精度保持性 低速平穩性低速平穩性足夠的剛度足夠的剛度 結構工藝性好結構工藝性好 三、導軌的基本要求三、導軌的基本要求u影響影響精度保持性的主要精度保持性的主要因素因素是是磨損磨損。 u影響因素：影響因素：導軌的材料、熱處理、導軌的材料、熱處理、加工的工藝方法、磨擦性質及受力加工的工藝方法、磨擦性質及受力情況（即導軌的比壓、潤滑和防護）情況（即導軌的比壓、潤滑和防護）等有關。等有關。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室導向精度導向精度 精度保持性精度保持性 低速平穩性低速平穩性足夠的剛度足夠的剛度 結構

8、工藝性好結構工藝性好 三、導軌的基本要求三、導軌的基本要求u當動導軌作當動導軌作低速運動低速運動或或微量位移微量位移時，時，應保證導軌運動的應保證導軌運動的平穩性平穩性，即不出現，即不出現爬行爬行現象?，F象。u影響因素：影響因素：導軌的結構、材料、潤滑；導軌的結構、材料、潤滑；動、靜摩擦系數的差值；運動部件的動、靜摩擦系數的差值；運動部件的質量；傳動導軌運動的傳動鏈的剛度質量；傳動導軌運動的傳動鏈的剛度等。等。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室導向精度導向精度 精度保持性精度保持性 低速平穩性低速平穩性足夠的剛度足夠的剛度 結構工藝性好結構工藝性好 三、導軌的基本要求三、導軌的基本

9、要求導軌的剛度是機床工作質量的重導軌的剛度是機床工作質量的重要指標，要指標，它表示導軌在承受動靜它表示導軌在承受動靜載荷下抵抗變形的能力載荷下抵抗變形的能力，若剛度，若剛度不足，則直接影響部件之間的相不足，則直接影響部件之間的相對位置精度和導向精度，另外還對位置精度和導向精度，另外還使得導軌面上的比壓分布不均，使得導軌面上的比壓分布不均，加重導軌的磨損，因此導軌必須加重導軌的磨損，因此導軌必須具有足夠的剛度具有足夠的剛度 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室導向精度導向精度 精度保持性精度保持性 低速平穩性低速平穩性足夠的剛度足夠的剛度 結構工藝性好結構工藝性好 三、導軌的基本要求三、

10、導軌的基本要求u在可能的情況下，應盡量使導軌結在可能的情況下，應盡量使導軌結構簡單，便于制造和維護。構簡單，便于制造和維護。u對于刮研導軌，應盡量減少刮研量。對于刮研導軌，應盡量減少刮研量。u對于鑲裝導軌，應做到更換容易。對于鑲裝導軌，應做到更換容易。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室四、常用機床導軌四、常用機床導軌1、滑動導軌、滑動導軌 應用于對低速均勻性及定位精度要求不高的機床中應用于對低速均勻性及定位精度要求不高的機床中。（1）滑動導軌的結構）滑動導軌的結構1）直線滑動導軌）直線滑動導軌 的截面形狀的截面形狀 矩形導軌。矩形導軌。 三角形導軌。三角形導軌。 燕尾形導軌。燕尾形

11、導軌。 圓柱形導軌圓柱形導軌 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室矩形導軌。矩形導軌。 制造簡便，剛度和承載能力大，制造簡便，剛度和承載能力大，水平方向和垂直方向上的位移互不水平方向和垂直方向上的位移互不影響，因此安裝、調整都較方便。影響，因此安裝、調整都較方便。M面面是保證在垂直面內直線移動精是保證在垂直面內直線移動精度的導向面，又是承受載荷的主要度的導向面，又是承受載荷的主要支承面；支承面；N面面是保證水平面內直線是保證水平面內直線移動精度的導向面。因移動精度的導向面。因N面磨損后面磨損后不能自動補償間隙不能自動補償間隙，所以需要有間，所以需要有間隙調整裝置。隙調整裝置。 數控機床

12、結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室三角形導軌三角形導軌 山形導軌及山形導軌及V形導軌均稱三角形形導軌均稱三角形導軌，當其水平布置時，在垂直載荷導軌，當其水平布置時，在垂直載荷作用下，導軌磨損后能自動補償，不作用下，導軌磨損后能自動補償，不會產生間隙，因此導向性好。但壓板會產生間隙，因此導向性好。但壓板面仍需要有間隙調整裝置。導向性能面仍需要有間隙調整裝置。導向性能與頂角有關，頂角與頂角有關，頂角越小，導向性越越小，導向性越好；好；角加大，承載能力增加。大型角加大，承載能力增加。大型或重型機床，可取或重型機床，可取=110120精精密機床，常取密機床，常取90。支承導軌為。支承導軌為凸三角形時

13、，不易積存較大切屑，也凸三角形時，不易積存較大切屑，也不易存潤滑油。不易存潤滑油。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室燕尾形導軌。燕尾形導軌。 可以看成是三角形導軌的變形?？梢钥闯墒侨切螌к壍淖冃巍Ｆ淠p后不能自動補償間隙，需用鑲條其磨損后不能自動補償間隙，需用鑲條調整。兩燕尾面起壓板面作用，用一根調整。兩燕尾面起壓板面作用，用一根鑲條就可調整水平、垂直方向的間隙。鑲條就可調整水平、垂直方向的間隙。導軌制造、檢驗和修理較復雜，摩擦阻導軌制造、檢驗和修理較復雜，摩擦阻力大。當承受垂直作用力時，它以支承力大。當承受垂直作用力時，它以支承平面為主要工作面，它的剛度與矩形導平面為主要工作面

14、，它的剛度與矩形導軌相近；當承受顛覆力矩時，其斜面為軌相近；當承受顛覆力矩時，其斜面為主要工作面，剛度較低。燕尾形導軌一主要工作面，剛度較低。燕尾形導軌一般用于要求高度小的多層移動部件。兩般用于要求高度小的多層移動部件。兩個導軌面間的夾角為個導軌面間的夾角為55。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室圓柱形導軌。圓柱形導軌。 制造簡單，內孔可珩磨，外圓制造簡單，內孔可珩磨，外圓經過磨削可達到精密配合，但磨經過磨削可達到精密配合，但磨損后調整間隙困難。為防止轉動，損后調整間隙困難。為防止轉動，可在圓柱表面上開鍵槽或加工出可在圓柱表面上開鍵槽或加工出平面，但不能承受大的轉矩。圓平面，但不能

15、承受大的轉矩。圓柱形導軌主要用于受軸向載荷的柱形導軌主要用于受軸向載荷的場合，適用于同時作直線運動和場合，適用于同時作直線運動和轉動的場合，如拉床、珩磨機及轉動的場合，如拉床、珩磨機及機械手等。機械手等。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室2）直線運動導軌的組合形式）直線運動導軌的組合形式 從限制自由度的角度出發，采用一條導軌即可。從限制自由度的角度出發，采用一條導軌即可。用一條導軌，移動部件無法承受顛覆力矩。用一條導軌，移動部件無法承受顛覆力矩。直線運動導軌一般由兩條導軌組合。直線運動導軌一般由兩條導軌組合。重型機床，常用三條或三條以上導軌的組合。重型機床，常用三條或三條以上導軌的

16、組合。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室2）直線運動導軌的組合形式）直線運動導軌的組合形式 雙三角形組合。雙三角形組合。 雙矩形組合。雙矩形組合。 V形一平導軌組合。形一平導軌組合。 三角形一矩形組合。三角形一矩形組合。 平平三角形組合。平平三角形組合。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室2）直線運動導軌的組合形式）直線運動導軌的組合形式 雙三角雙三角 形組合。形組合。 這種導軌同時起支承、導向作用，磨損后相對位置不變，這種導軌同時起支承、導向作用，磨損后相對位置不變，能自行補償垂直方向及水平方向的磨損，導向精度高，但能自行補償垂直方向及水平方向的磨損，導向精度高，但要求

17、四個表面的刮削或磨削后接觸，工藝性較差，床身與要求四個表面的刮削或磨削后接觸，工藝性較差，床身與運動部件熱變形不一樣時，不易保證四個面同時接觸。這運動部件熱變形不一樣時，不易保證四個面同時接觸。這種導軌用于龍門刨床與高精度車床。種導軌用于龍門刨床與高精度車床。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室2）直線運動導軌的組合形式）直線運動導軌的組合形式 V形一平導形一平導 軌組合。軌組合。 不需要用鑲條調整間隙，導向精度高，加工裝配也較不需要用鑲條調整間隙，導向精度高，加工裝配也較方便，溫度變化不會改變導軌面的接觸情況，但熱變形會方便，溫度變化不會改變導軌面的接觸情況，但熱變形會使移動部件水

18、平偏移，通常用于磨床、精密鏜床上。使移動部件水平偏移，通常用于磨床、精密鏜床上。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室2）直線運動導軌的組合形式）直線運動導軌的組合形式 雙矩形組合。雙矩形組合。 這種導軌主要承受與主支承面相垂直的作用力。此外，這種導軌主要承受與主支承面相垂直的作用力。此外，側導向面要用鑲條調整間隙，接觸剛度低，承載能力大，側導向面要用鑲條調整間隙，接觸剛度低，承載能力大，導向性差。雙矩形組合導軌制造、調整簡單，用于普通精導向性差。雙矩形組合導軌制造、調整簡單，用于普通精度機床，如升降臺銑床、龍門銑床等。度機床，如升降臺銑床、龍門銑床等。 數控機床結構與裝調工藝 數控技

19、術系機制教研室2）直線運動導軌的組合形式）直線運動導軌的組合形式 三角形一矩形組合。三角形一矩形組合。 三角形一矩形組合導軌兼有導向性好、制造方便等優三角形一矩形組合導軌兼有導向性好、制造方便等優點，應用最為廣泛。常用于車床、磨床、精密鏜床、滾齒點，應用最為廣泛。常用于車床、磨床、精密鏜床、滾齒機等機床上。三角形導軌作主要導向面，導向性比雙矩形機等機床上。三角形導軌作主要導向面，導向性比雙矩形好。三角形導軌磨損后不能調整，對位置精度有影響。好。三角形導軌磨損后不能調整，對位置精度有影響。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室2）直線運動導軌的組合形式）直線運動導軌的組合形式 平平三平平

20、三 角形組合角形組合 是用于重型龍門刨床工作臺導軌的一種形式，三角形導軌主是用于重型龍門刨床工作臺導軌的一種形式，三角形導軌主要起導向作用，平導軌主要起承載作用，不需用鑲條調整間隙。要起導向作用，平導軌主要起承載作用，不需用鑲條調整間隙。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室3）圓周運動導軌）圓周運動導軌平面圓環導軌平面圓環導軌 。 錐形圓環導軌錐形圓環導軌 。 V形圓環導軌形圓環導軌 。 主要用于圓形工作臺、轉盤和轉塔頭架等旋轉運動部件。主要用于圓形工作臺、轉盤和轉塔頭架等旋轉運動部件。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室 數控機床常用直線運動滑動導軌的截面形狀的組合數控機

21、床常用直線運動滑動導軌的截面形狀的組合形式主要有：形式主要有：、。這兩種導軌。這兩種導軌的剛度高，承載能力強，加工、檢驗和維修方便。的剛度高，承載能力強，加工、檢驗和維修方便。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室工作臺由一工作臺由一條導軌的兩條導軌的兩側導向側導向由兩條導由兩條導軌的內側軌的內側導向導向寬導軌導向面的距離較大，熱膨脹時變形量大，寬導軌導向面的距離較大，熱膨脹時變形量大，須留較大的側向間隙，因而導向性不如窄式好。須留較大的側向間隙，因而導向性不如窄式好。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室 目前數控機床使用的導軌主要有目前數控機床使用的導軌主要有3種：種：、和

22、和五、數控機床常用的導軌五、數控機床常用的導軌 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室1、塑料滑動導軌、塑料滑動導軌 傳統的鑄鐵傳統的鑄鐵-鑄鐵滑動導軌，除經濟型數控鑄鐵滑動導軌，除經濟型數控機床外，其它數控機床已不在采用。取而代之機床外，其它數控機床已不在采用。取而代之的是鑄鐵的是鑄鐵-塑料或鑲鋼塑料或鑲鋼-塑料滑動導軌。塑料滑動導軌。 塑料導軌常用在導軌副的運動導軌上，與塑料導軌常用在導軌副的運動導軌上，與之相配的是鑄鐵或鋼質導軌。之相配的是鑄鐵或鋼質導軌。 數控機床上常用聚四氟乙烯導軌軟帶和數控機床上常用聚四氟乙烯導軌軟帶和環氧耐磨涂層導軌兩類。環氧耐磨涂層導軌兩類。 數控機床結構

23、與裝調工藝 數控技術系機制教研室1）貼塑導軌）貼塑導軌 貼塑導軌是在導軌滑動面上貼一層抗磨塑料軟帶。貼塑導軌是在導軌滑動面上貼一層抗磨塑料軟帶。 貼塑導軌軟帶以貼塑導軌軟帶以聚四氟乙烯（聚四氟乙烯（PTFE）為基材，青銅粉、二為基材，青銅粉、二硫化鉬和石墨等填充劑混合制成，并做成軟帶狀。聚四氟乙烯硫化鉬和石墨等填充劑混合制成，并做成軟帶狀。聚四氟乙烯是現有材料中摩擦因數最小（是現有材料中摩擦因數最小（0.04）的一種，但純的聚四氟乙）的一種，但純的聚四氟乙烯不耐磨，因此需要添加一些填充劑。烯不耐磨，因此需要添加一些填充劑。 塑料軟帶可切成任意大小和形狀，塑料軟帶可切成任意大小和形狀，用粘結劑粘

24、接在導軌基面上，由用粘結劑粘接在導軌基面上，由于這類導軌軟帶用粘接方法，習于這類導軌軟帶用粘接方法，習慣上稱貼塑導軌。慣上稱貼塑導軌。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室 （1）聚四氟乙烯導軌軟帶的特點：）聚四氟乙烯導軌軟帶的特點： 摩擦特性好摩擦特性好 其摩擦因數小，且動、靜摩擦因數差別很小，低速其摩擦因數小，且動、靜摩擦因數差別很小，低速時能防止爬行，使運動平穩和獲得高的定位精度。時能防止爬行，使運動平穩和獲得高的定位精度。 減振性好減振性好 塑料的阻尼特性好，其減振消音性能對提高摩擦副塑料的阻尼特性好，其減振消音性能對提高摩擦副的相對運動速度有很大意義。的相對運動速度有很大意義

25、。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室耐磨性好耐磨性好塑料導軌有自潤滑作用，材料中又含有青銅粉、二塑料導軌有自潤滑作用，材料中又含有青銅粉、二硫化鉬和石墨等，對潤滑油的供油量要求不高，無潤硫化鉬和石墨等，對潤滑油的供油量要求不高，無潤滑油也能工作?；鸵材芄ぷ??；瘜W穩定性好化學穩定性好 塑料導軌耐低溫，耐強酸、強堿、強氧化劑及各塑料導軌耐低溫，耐強酸、強堿、強氧化劑及各種有機溶劑，具有很好的化學穩定性。種有機溶劑，具有很好的化學穩定性。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室 工藝性好工藝性好 可降低對粘貼塑料的金屬基體的硬度和表面質可降低對粘貼塑料的金屬基體的硬度和表面質量的

26、要求，且塑料易于加工，能獲得優良的導軌量的要求，且塑料易于加工，能獲得優良的導軌表面質量。表面質量。 由于聚四氟乙烯導軌軟帶具有這些優點，所以由于聚四氟乙烯導軌軟帶具有這些優點，所以被廣泛應用于中、小型數控機床的運動導軌上。被廣泛應用于中、小型數控機床的運動導軌上。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室（2）導軌軟帶的粘貼工藝）導軌軟帶的粘貼工藝 導軌軟帶使用工藝很簡單，它不受導軌形式限制，各導軌軟帶使用工藝很簡單，它不受導軌形式限制，各種組合形式的滑動導軌均可粘貼。種組合形式的滑動導軌均可粘貼。 粘貼的工藝過程是：先將導軌粘貼面加工至表面粗糙度粘貼的工藝過程是：先將導軌粘貼面加工至表

27、面粗糙度Ra3.21.6，將導軌粘貼面加工成，將導軌粘貼面加工成0.51mm深的凹槽，然后深的凹槽，然后用汽油或金屬清潔劑或丙酮清洗粘貼面，將已經切割成形的用汽油或金屬清潔劑或丙酮清洗粘貼面，將已經切割成形的導軌軟帶清洗后用膠粘劑粘貼，固化導軌軟帶清洗后用膠粘劑粘貼，固化12h后，再合攏到固后，再合攏到固定導軌或專用夾具上，施加一定的壓力，在室溫下固化定導軌或專用夾具上，施加一定的壓力，在室溫下固化24h，取下清除余膠即可開油槽進行精加工。由于這類導軌采用粘取下清除余膠即可開油槽進行精加工。由于這類導軌采用粘接方法，習慣稱為接方法，習慣稱為“貼塑導軌貼塑導軌”。 數控機床結構與裝調工藝 數控技

28、術系機制教研室貼塑導軌貼塑導軌 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室2）注塑導軌）注塑導軌 涂層是以環氧樹脂和二硫化鉬為基體，加入增塑劑，涂層是以環氧樹脂和二硫化鉬為基體，加入增塑劑，混合成液狀或膏狀為一組份，以固化劑為另一組份的雙組混合成液狀或膏狀為一組份，以固化劑為另一組份的雙組份塑料涂層。份塑料涂層。特點：特點： 有良好的可加工性，可經車、銑、刨、鉆、磨削和有良好的可加工性，可經車、銑、刨、鉆、磨削和刮削加工；刮削加工； 良好的摩擦特性和耐磨性，而且抗壓強度比聚四氟良好的摩擦特性和耐磨性，而且抗壓強度比聚四氟乙烯導軌軟帶要高，固化時體積不收縮，尺寸穩定。乙烯導軌軟帶要高，固化時體

29、積不收縮，尺寸穩定。 可在調整好固定導軌和運動導軌間的相關位置精度可在調整好固定導軌和運動導軌間的相關位置精度后注入涂料，這樣可節省后注入涂料，這樣可節省 許多加工工時。許多加工工時。 它特別適用于重型機床和不能用導軌軟帶的復雜配它特別適用于重型機床和不能用導軌軟帶的復雜配合型面。合型面。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室 首先，將導軌涂層表面粗刨或粗銑成如圖首先，將導軌涂層表面粗刨或粗銑成如圖 所示的粗糙表面，以保證有良好所示的粗糙表面，以保證有良好的粘附力。然后，與塑料導軌相配的金屬導軌面的粘附力。然后，與塑料導軌相配的金屬導軌面 （ 或模具或模具 ）用溶劑清洗后涂上）用溶劑清

30、洗后涂上一薄層硅油或專用脫模劑，以防與耐磨涂層粘接。將按配方加入固化劑調好的耐一薄層硅油或專用脫模劑，以防與耐磨涂層粘接。將按配方加入固化劑調好的耐磨涂層材料抹于導軌面上，然后疊合在金屬導軌面磨涂層材料抹于導軌面上，然后疊合在金屬導軌面 （ 或模具或模具 ） 上進行固化。疊上進行固化。疊合前可放置形成油槽、油腔用的模板，固化合前可放置形成油槽、油腔用的模板，固化 24 小時后，即可將兩導軌分離。涂小時后，即可將兩導軌分離。涂層硬化三天后可進行下一步加工。涂層層硬化三天后可進行下一步加工。涂層面的厚度及導軌面與其他表面的相對位面的厚度及導軌面與其他表面的相對位置精度可借助置精度可借助 等高塊或專

31、用夾具保證。等高塊或專用夾具保證。由于這類塑料導軌采用由于這類塑料導軌采用 涂刮或涂刮或 注入膏狀注入膏狀塑料的方法，故習慣上稱為塑料的方法，故習慣上稱為“涂塑導軌涂塑導軌”或或“注塑導軌注塑導軌”。注塑工藝注塑工藝 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室2、滾動導軌、滾動導軌滾動導軌有下列優點滾動導軌有下列優點 ：運動靈敏度高。運動靈敏度高。 定位精度高。定位精度高。 牽引力小，移動輕便。牽引力小，移動輕便。磨損小，精度保持性好。磨損小，精度保持性好。潤滑系統簡單，維修方便。潤滑系統簡單，維修方便。滾動導軌缺點滾動導軌缺點 ：抗振性較差，對

32、防護要求也較高。抗振性較差，對防護要求也較高。結構復雜，制造困難，成本較高。結構復雜，制造困難，成本較高。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室滾動導軌按滾動體形式的不同，可分滾動導軌按滾動體形式的不同，可分為為滾珠導軌滾珠導軌、滾柱導軌滾柱導軌、滾針導軌滾針導軌等。等。 1）滾動導軌類型）滾動導軌類型 （1）滾珠導軌。）滾珠導軌。 其結構特點為點接觸，摩擦阻力小，承載能其結構特點為點接觸，摩擦阻力小，承載能力較差，剛度低，其結構緊湊、制造容易、成本力較差，剛度低，其結構緊湊、制造容易、成本較低。通過合理設計滾道圓弧可大幅度降低接觸較低。通過合理設計滾道圓弧可大幅度降低接觸應力，提高承

33、載能力。滾珠導軌一般適用于運動應力，提高承載能力。滾珠導軌一般適用于運動部件質量小于部件質量小于200kg，切削力矩和顛覆力矩都較小，切削力矩和顛覆力矩都較小的機床。的機床。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室 滾動體與導軌之間是線滾動體與導軌之間是線接觸，承載能力較同規格滾接觸，承載能力較同規格滾珠導軌高一個數量級，剛度珠導軌高一個數量級，剛度高。滾柱導軌對導軌面的平高。滾柱導軌對導軌面的平面度敏感，制造精度要求比面度敏感，制造精度要求比滾珠導軌高適用于載荷較大滾珠導軌高適用于載荷較大的機床。的機床。 （2）滾柱導軌。）滾柱導軌。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室（3）

34、滾針導軌）滾針導軌 滾針尺寸小，結構緊湊。滾針尺寸小，結構緊湊。承載能力大，剛度高。對導承載能力大，剛度高。對導軌面的平面度更敏感，對制軌面的平面度更敏感，對制造精度的要求更高。摩擦因造精度的要求更高。摩擦因數較大，適用于導軌尺寸受數較大，適用于導軌尺寸受限制的機床。限制的機床。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室3滾動導軌塊滾動導軌塊 滾動導軌塊滾動導軌塊 1-防護板 2-端蓋 3-滾柱 4-導向片 5-保持器 6-本體運動部件的導軌面不需淬硬磨運動部件的導軌面不需淬硬磨光。滾動導軌塊的特點是剛度光。滾動導軌塊的特點是剛度高、承載能力大、便于拆裝。高、承載能力大、便于拆裝。 數控機

35、床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室1）滾動導執塊的安裝）滾動導執塊的安裝 該動導軌塊常常在固定在床身上的鑲鋼導軌條上滾動。數控機床及加工中心的導軌一般采用鑲鋼導執，由于鋼導軌熱處理后硬度很高，可大幅度提高耐磨性，且有較大的承載能力。 鑲鋼導軌一般采用正方形或長方形兩種，為便于熱處理和減少變形，把鋼導軌分段裝在床身上。圖743a為應用該動導軌塊和鎳鋼導軟的結構形式之一，是閉式安裝，窄式導向。圖743b是該動導軌塊的一種安裝形式，兩側面和上面用該動導軌塊，起支承和導向作用，下面可用滾動導執塊也可用貼塑壓板，用來承受翻轉力矩。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室n 圖是閉式導軌，寬式導

36、向，上下左右都用滾動導執塊，圖中圖是閉式導軌，寬式導向，上下左右都用滾動導執塊，圖中1、2是彈簧墊或調整墊，用來調節支承導軟間的預壓力。是彈簧墊或調整墊，用來調節支承導軟間的預壓力。1）滾動導執塊的安裝）滾動導執塊的安裝 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室 為保證導軌的導向精度和有足夠的剛度，為保證導軌的導向精度和有足夠的剛度，滾動導軌塊和支承導軌間不能有間隙，還要滾動導軌塊和支承導軌間不能有間隙，還要有適當的預壓力，因此滾動導軌塊安裝時應有適當的預壓力，因此滾動導軌塊安裝時應能調整，調整的方法主要有：用能調整，調整的方法主要有：用調整墊調整調整墊調整，用用調整螺釘調整調整螺釘調整，

37、用，用楔鐵調整楔鐵調整，也可用，也可用彈簧彈簧墊壓緊墊壓緊。n 2）滾動導軌塊的調整）滾動導軌塊的調整 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室楔鐵1固定不動，滾動導軌塊2固定在楔鐵4上，可隨楔鐵4移動，擰動調整螺釘5、7可使楔鐵4相對楔鐵1運動，因而可調整滾動導軌塊對支承導軌壓力的大小。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室4、直線滾動導軌、直線滾動導軌 滾動導軌組件滾動導軌組件形式形式、結構、結構 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室1）直線滾動導軌的結構）直線滾動導軌的結構 直線滾動導軌副是由一根長導軌軸和一個或幾個滑塊組成，滑塊內直線滾動導軌副是由一根長導軌軸和一個

38、或幾個滑塊組成，滑塊內有四組滾珠或滾柱，當滑塊相對導軌軸移動時，每一組滾珠有四組滾珠或滾柱，當滑塊相對導軌軸移動時，每一組滾珠( (滾柱滾柱) )都在都在各自的滾道內循環運動，循環承受載荷，承受載荷形式與軸承類似。四各自的滾道內循環運動，循環承受載荷，承受載荷形式與軸承類似。四組滾珠組滾珠( (短柱短柱) )可承受除軸向力以外的任何方向的力和力矩。滑塊兩端裝可承受除軸向力以外的任何方向的力和力矩?；瑝K兩端裝有防塵密封墊。有防塵密封墊。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室直線滾動導軌直線滾動導軌 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室弧形滾動導軌弧形滾動導軌 數控機床結構與裝調工

39、藝 數控技術系機制教研室兩兩 維維 直直 線線 滾滾 動動 導導 軌軌 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室直線滾動導軌直線滾動導軌 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室 直線滾動導軌直線滾動導軌摩擦系數小摩擦系數小，精度高精度高，安裝和維修都，安裝和維修都很方便，由于它是一個獨立部件，很方便，由于它是一個獨立部件，對機床支承導軌的部對機床支承導軌的部分要求不高，即不需要淬硬也不需磨削或副研，只要精分要求不高，即不需要淬硬也不需磨削或副研，只要精銑或精刨。銑或精刨。由于這種導軌可以預緊，因而比滾動體不循由于這種導軌可以預緊，因而比滾動體不循環的滾動導軌剛度高，承載能力大但不如滑

40、動導軌。環的滾動導軌剛度高，承載能力大但不如滑動導軌?？拐裥砸膊蝗缁瑒訉к?，為提高抗振性，有時裝有抗振抗振性也不如滑動導軌，為提高抗振性，有時裝有抗振阻尼滑座。有過大的振動和沖擊載荷的機床不宜應用直阻尼滑座。有過大的振動和沖擊載荷的機床不宜應用直線導軌付。線導軌付。 直線運動導軌副的移動速度可以達到直線運動導軌副的移動速度可以達到60M/MIN，在數控機床和加工中心上得到廣泛應用。在數控機床和加工中心上得到廣泛應用。2）直線滾動導軌的特點）直線滾動導軌的特點 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室3）直線滾動導軌的安裝特點）直線滾動導軌的安裝

41、特點 直線滾動導軌通常是兩條直線滾動導軌通常是兩條成對使用成對使用，可以，可以水平安水平安裝裝，也可以，也可以豎直豎直或或傾斜傾斜安裝。有時也可以安裝。有時也可以多個導軌平多個導軌平行安裝行安裝，當長度不夠對可以多根，當長度不夠對可以多根接長安裝接長安裝。 為保證兩條為保證兩條(或多條或多條)導軌平行，通常把一條導軌導軌平行，通常把一條導軌作為作為基準導軌基準導軌，安裝在床身的基準面上，底面和側面，安裝在床身的基準面上，底面和側面部有定位面，另一條導軌為部有定位面，另一條導軌為非基準導軌非基準導軌，床身上沒有，床身上沒有側向定位面，固定時以基準導軌為定位面固定。這種側向定位面，固定時以基準導軌

42、為定位面固定。這種安裝形式稱安裝形式稱單導軌定位單導軌定位。單導軌定位易于安裝，容易。單導軌定位易于安裝，容易保證乎行，對床身沒有側向定位面平行的要求。保證乎行，對床身沒有側向定位面平行的要求。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室 當振動和沖擊較大，精度要求較高時，兩條導當振動和沖擊較大，精度要求較高時，兩條導軌的懊面都要定位，稱軌的懊面都要定位，稱雙導軌定位雙導軌定位。雙導軌定位要。雙導軌定位要求定位面平行度高。當用調整墊調整對調整墊的加求定位面平行度高。當用調整墊調整對調整墊的加工精度要求較高，調整難度較大。工精度要求較高，調整難度較

43、大。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室4）直線滾動導軌的安裝步驟）直線滾動導軌的安裝步驟 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室1 在安裝直線導軌之前必須清除機械安裝面的毛邊、在安裝直線導軌之前必須清除機械安裝面的毛邊、污物及表面傷痕。污物及表面傷痕。注意注意: : 直線滑軌在正式安裝前均涂有防銹油，安裝前請用清洗油類將基準直線滑軌在正式安裝前均涂有防銹油，安裝前請用清洗油類將基準面洗凈后再安裝，通常將防銹油清除后，基準面較容易生銹，所以建議面洗凈后再安裝，通常將防銹油清除后，基準面較容易生銹，所以建議涂抹上黏度較低的主軸用潤滑油

44、。涂抹上黏度較低的主軸用潤滑油。油石油石 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室 2 將主軌輕輕安置在床臺上，并讓導軌側基準靠上床臺將主軌輕輕安置在床臺上，并讓導軌側基準靠上床臺 裝配面。裝配面。注意注意: :安裝使用前要確認螺絲孔是否吻合，假設底座加工孔不吻合又安裝使用前要確認螺絲孔是否吻合，假設底座加工孔不吻合又強行鎖緊螺栓，會大大影響到組合精度與使用品質。強行鎖緊螺栓，會大大影響到組合精度與使用品質。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室注意滑座安裝上線性滑軌后，后續許多附屬件由于安

45、裝空間有限無法安裝，必須于此階段將所須附件一并安裝。(附件可能為油嘴、油管接頭、或是防塵系統等。) 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室六、靜壓導軌六、靜壓導軌 靜壓導軌的滑動面之間開有油腔，將有一定壓力的油通過靜壓導軌的滑動面之間開有油腔，將有一定壓力的油通過節流器輸入油腔，形成壓力油膜，浮起運動部件，使導軌工作節流器輸入油腔，形成壓力油膜，浮起運動部件，使導軌工作表面處于純液體摩擦，不產生磨損。表面處于純液體摩擦，不產生磨損。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室1、特點、特點 其優點是：其優點是： (1) 精度保持性好；精度保

46、持性好； (2) 摩擦系數也極低摩擦系數也極低(0.0005)，驅動功率大大降低；，驅動功率大大降低； (3) 其運動不受速度和負載的限制，低速無爬行，承載其運動不受速度和負載的限制，低速無爬行，承載 能力大，剛度好；能力大，剛度好； (4) 油液有吸振作用，抗振性好，導軌摩擦發熱也小。油液有吸振作用，抗振性好，導軌摩擦發熱也小。 缺點：缺點： 結構復雜，要有供油系統，油的清潔度要求高。結構復雜，要有供油系統，油的清潔度要求高。靜壓導軌可分為開式和閉式兩大類。靜壓導軌可分為開式和閉式兩大類。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室1）開式靜壓導軌）開式靜壓導軌開式靜壓導軌工作原理開式靜壓

47、導軌工作原理1、4-濾油器 2-油泵 3-溢流閥 5-節流閥 6-運動部件 7-固定部件 8-油箱工作原理 ：將具有一定壓強的潤滑油，經節流器通入動導軌的縱向油槽中，形成承載油膜，使導軌副的摩擦面隔開，實現液體摩擦。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室液壓泵產生的壓力油，經可變節流器，通入動導軌面油腔A和輔助面導軌油腔B。導軌面的油腔構成一個個獨立的液壓支承點，在液壓力的作用下，動導軌及其運動部件可浮動起來，形成液體摩擦。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室 目前數控機床使用的導軌主要有3種：塑料滑動導軌、滾動導軌和靜壓導軌。 數控機床結構與裝調工藝 數控技術系機制教研室 靜壓導軌的特點：靜壓導軌的特點： 摩擦系數小，機械效率高；摩擦系數小，機械效率高；