数控机床用导轨的认识
数控机床导轨的选用
数控机床导轨的选用覃学东Ξ 徐冠(桂林航天工业高等专科学校 广西桂林 541004)摘 要 文章分析了滑动导轨、静压导轨和滚动导轨的特点,对其装配难易、防撞性、经济性和可维修性进行了比较;认为尽管在数控机床高速发展的趋势下,滚动导轨应用越来越广泛,是机床发展的主流,并越来越多地取代滑动导轨,静压导轨由于结构复杂,制造成本高,一般极少采用,而滑动导轨具有其独特的优势,仍在中、低档数控机床广泛应用。
关键词 滑动导轨;静压导轨;滚动导轨;应用中图分类号:TG 659 机床的导轨形式常用滑动导轨,静压导轨和滚动导轨,回此用户在选购机床时常会提出这样的问题:机床采用何种导轨形式好?现在大多数用户在编写机床招标文件时,不看加工零件的精度如何、性能如何、特点如何,一味地在标书中规定投标机床必须采用直线滚动导轨且注明要用德国或日本产线轨,甚至点名要某某厂商的产品。
机床销售商也在夸大直线导轨的优点,误导用户选型。
对于何种形式的导轨好?我们应对它们进行方方面面的比较。
1 滑动导轨、静压导轨与滚动导轨的特点和经济性导轨质量对机床刚度,加工精度和使用寿命具有很大的影响,作为机床进给系统的重要环节,不同类型的机床对导轨的要求不同,数控机床的导轨比普通机床的导轨要求要高。
且希望其高速进给时不发生振动,低速进给时不出现爬行,灵敏度高。
耐磨性好,可在重载下长期连续工作,精度保持性好等,这是机床制造厂设计机床和机床用户选用机床时,必须考虑的问题。
下面对三种导轨形式进行比较:111 滑动导轨在机床上应用的历史最为久远,至今在各类机床产品上广为应用,尤其是普通机床,它往往采用铸铁件或镶钢导轨制成。
为了提高导轨的耐磨寿命和精度,一般对导轨表面进行表面淬火及磨削加工,现代机床尤其是数控机床常用塑料滑动导轨。
塑料滑动导轨具有摩擦因数低,且动、静摩擦因数差值小,减振性好,具有良好的阻尼性,耐磨性好,有自润滑作用,塑料滑动导轨有铸铁表面淬火———塑料滑动导轨和镶钢———塑料导轨。
浅谈机床滑动导轨的设计
浅谈机床滑动导轨的设计作者：陈明亮来源：《工业设计》2017年第03期桂林电子科技大学信息科技学院，广西桂林，541004摘要：文章从研究滑动导轨的摩擦性质出发，通过对滑动导轨的贴塑材料和导轨结构特性的分析，简要介绍提高滑动导轨的摩擦性能及使用寿命的设计方法。
关键词：贴塑；滑动导轨；结构引言导轨是机床不可缺少的部件，是在机床上用来支撑和引导部件沿着一定的轨迹准确运动或起夹紧定位作用的轨道。
两导轨面间的摩擦性质是滑动摩擦的，称为滑动导轨，是机床常用的导轨类型之一。
它具有结构较简单，制造较容易，承载能力大，抗震性强等优点。
其缺点是磨损快，精度保持性差；摩擦阻力大，运动灵活性较差；动、静摩擦系数差值大，重载或低速移动时易产生“爬行”，高速运动时容易发热等。
为提高滑动导轨的摩擦性能及使用寿命，在普通的滑动导轨移动件表面贴上一层塑料软带，这种类型的导轨称为贴塑滑动导轨。
1滑动导轨贴塑材料滑动导轨常用的贴塑材料有聚四氟乙烯软带和环氧型耐磨树脂涂层两类。
1.1聚四氟乙烯导轨软带聚四氟乙烯导轨软带是以聚四氟乙烯为基体，加入二硫化铝、青铜粉和石墨等填充剂混合烧结而成，具有摩擦特性好、耐磨性好、减振性好等。
该种软带可在原有滑动导轨面上用粘接剂粘结，加压固化后进行精加工。
为磨损均匀，工艺简单，软带应粘接在导轨副的运动件轨面上；回转型导轨应粘接在承导件的轨面上。
1.2环氧型耐磨树脂涂料环氧型耐磨树脂涂料是以环氧树脂为基体，加入胶体石墨、二硫化铝和铁粉等混合而成，再加以固化剂调匀，注入或涂刮导轨面，因此，也称为“涂塑导轨”或“注塑导轨”。
涂塑导轨具有良好的摩擦特性和耐磨性，它与铸铁搭配的导轨副摩擦系数较低，在无润滑油的情况下仍有较好润滑和防止爬行的效果。
其抗压强度比导轨软带要高，尺寸稳定，因而可使用在大型、重型数控机床上。
2滑动导轨结构形式机床滑动导轨设计时，常用的导轨结构有三角形导轨、矩形导轨、燕尾形导轨三种。
2.1三角形滑动导轨如图1所示，导轨由凸三角形（山形）动轨与凹三角形（V形）静轨组成滑动导轨副，导轨斜面同时起着支承和导向作用。
导轨介绍
数控机床定义：数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床。
该控制系统能够逻辑地处理编码和指令程序，并将其译码，通过信息载体输入数控装置。
经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。
数控机床重要性：数控技术及数控机床在当今机械制造中具有重要地位，在国家基础工业现代化中具有战略性作用，数控机床具有广泛的通用性，又具有很高的自动化程度，适应范围广，生产准备周期短，工序高度集中，生产效率和加工精度高，能完成复杂型面的加工。
数控机床的拥有量以成为衡量一个国家制造业现代化水平的重要标志，它是世界各国竞相发展的重要装备。
数控机床工作时产生的振动，不仅会影响机床的加工精度和工件的表面质量，而且还会降低生产效率和刀具的耐用度，甚至会降低机床的使用寿命，振动所产生的噪声还会影响工作环境。
随着数控技术及数控机床的发展，需要导向机构具有更高的速度、精度和更好的耐久性，这加快了直线滚动导轨研究和应用。
对于数控机床，直线滚动导轨的动态特性是影响其动态特性的关键因素之一。
直线滚动导轨是数控机床的重要部件，其动态特性对机床的动态性能有非常的大的影响，而机床动态特性又会直接影响机床加工性能。
一、对导轨的基本要求机床导轨的功用即为导向和支承，也就是支承运动部件（如刀架，工作台等）并保证运动部件在外力作用下能准确沿着规定方向运动。
因此，导轨的精度及其性能对机床加工精度，承载能力等有着重要的影响。
所以导轨应满足以下几方面的基本要求：1．较高的导向精度导向精度是指机床的胸部件沿导轨移动时与有关基面之间的相互位置的准确性。
无论在空载或切削加工时，导轨均应有足够的导向精度。
影响导向精度的主要因素是导轨的结构形式，导轨的制造和装配质量，以及导轨和基础件的刚度等。
2．良好的精度保持性精度保持性是指导轨在长期使用中保持导向精度的能力。
影响精度保持性的主要因素是导轨的磨损、导轨的结构及支承件（如床身、立柱）材料的稳定性。
机床导轨的种类
机床导轨的种类
机床导轨是机床上用来支撑和引导工作台、刀架等运动部件的重要部件，它直接影响着机床的精度和稳定性。
根据不同的结构和材料，机床导轨可以分为多种类型。
一、平面导轨
平面导轨是最基本的一种导轨，它由两个相互垂直的表面组成，通常用于小型、低精度的机械设备中。
平面导轨制造成本低廉，但其使用寿命较短。
二、V型导轨
V型导轨是一种常见的金属导轨，其形状类似于字母“V”，由两个相互嵌合的表面组成。
V型导轨具有良好的刚性和稳定性，在高速运动时也能保持较高的精度。
它广泛应用于铣床、车床等大型机床中。
三、滚珠丝杠
滚珠丝杠是一种通过滚珠来传递力量和运动的装置，它通常与V型导轨配合使用。
滚珠丝杠具有高效率、高精度和长寿命等优点，在需要
高速移动和高精度加工的机床上广泛应用。
四、直线导轨
直线导轨是一种由滑块和导轨组成的直线运动部件，它具有高精度和高刚性等优点。
直线导轨广泛应用于数控机床、激光切割机等高精度设备中。
五、气体浮动导轨
气体浮动导轨是一种通过气体压缩来实现工作台或刀架运动的装置，它具有零摩擦、无磨损、无振动等优点。
气体浮动导轨广泛应用于超精密加工和光学加工等领域。
总之，不同类型的机床导轨各有特点，在选择时需要根据机床的使用环境和要求进行综合考虑，以达到最佳的加工效果。
数控机床线轨和硬导轨有什么不同？
数控机床线轨和硬导轨有什么不同？数控机床的准确性和稳定性对于加工质量至关重要，而机床的直线运动部分则是其最基础的组成。
线轨和导轨则是机床直线运动部分的两个重要组成部分，它们的运用对于机床的性能及加工效果具有极为重要的影响。
在数控机床中，常用的线轨与硬导轨，在结构上存在一些差异，本文将从以下几个方面分析它们的不同点。
1. 结构形式线轨线轨有其特殊的设计，是一种控制放射状的间隙，这种间隙可以控制滑块杆脚在一个方向上的运动，这里的滑块指组成机床运动部分的一种组件。
一般来说，数控机床线轨是将铝、镁、钛等金属放射形加工而成，其相对于其他材料具有更高的耐磨性和较小的线膨胀系数，以保证在长期使用过程中线轨不会产生变形或磨损。
硬导轨硬导轨相对于线轨而言，其结构相对简单，由运动轨面和支承面两部分组成，两者之间采用滚动动力传递，使得整个运动链条变得更加简单。
硬导轨一般采用钢铁材料加工而成，它的强度和硬度较高，而耐磨性相对较弱。
2. 功能区别线轨线轨主要是起到导向的作用，而且其特点在于能够夹紧，因此能够支持任何横向力。
这些特性使得线轨可以保证机床在高速及重负载下的稳定性。
硬导轨硬导轨的主要特点是稳定性相对较强，由于两个支承面之间采用滚动动力传递，因而可靠性相对线轨更高。
同时，硬导轨的结构比线轨更加简单，维护起来也更加容易。
3. 适用范围线轨线轨的作用主要是对于高速及重负载的机床，如龙门铣床等机床。
它可以保证机床在极高的速度下保持稳定，并且还可以保证机床在工作振动较大时的精确度。
硬导轨硬导轨在机床中的应用范围相对而言尤为广泛，它适用于各类不同功率及工作负载的机床，如龙门加工中心、转床等机床。
硬导轨性能可靠并且维护相对简单，因此在机床制造过程中的应用范围相对更广。
4. 综合选择好的数控机床设计应该能够按照机床的不同应用，综合选择使用线轨或者硬导轨。
对于中高负载的机床来说，线轨一般能够准确稳定地工作，同时在保证加工精度的同时，输出的效率也较高；对于负载相对较小的机床而言，硬导轨不仅稳定性高，并且在日常维护保养时也容易清洗和维护。
简述数控机床常用导轨的种类及特点
简述数控机床常用导轨的种类及特点下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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直线导轨的介绍
直线导轨的介绍
直线导轨是一种机械传动元件，主要用于工业机器人、数控机床、印
刷设备等高精度设备中，能够承受大的径向和轴向负载，并具有高精度、高刚性、低摩擦等特点。
下面将对直线导轨的结构、工作原理和
应用进行详细介绍。
一、结构
直线导轨由导轨和滑块两部分组成。
其中，导轨是由钢材经过加工而
成的直条形零件，其表面通过磨削或滚压等工艺处理，使其表面硬度
达到HRC58-62。
滑块则是安装在导轨上的零件，通常采用铝合金或
钢材制作，在滑块内部安装有滚珠或滚针等滚动体，以减小摩擦力。
二、工作原理
当机器运行时，导轨和滑块之间形成一个紧密的接触面。
此时，在外
界力的作用下，滑块会沿着导轨运动，并且在运动过程中接受来自外
界的径向和轴向负载。
同时，在滑块内部安装有滚珠或滚针等滚动体，以减小摩擦力，从而提高了导轨的运动精度和寿命。
三、应用
直线导轨广泛应用于工业机器人、数控机床、印刷设备等高精度设备中。
在工业机器人中，直线导轨能够提供高精度的运动控制，从而实现机器人的高速度、高精度运动。
在数控机床中，直线导轨能够提供稳定的支撑和高精度的运动控制，从而实现机床的高速切削和加工精度。
在印刷设备中，直线导轨能够提供稳定的支撑和高精度的运动控制，从而实现印刷品质的提升。
总之，直线导轨是一种具有重要作用的机械传动元件，在各个领域都有广泛应用。
通过了解其结构和工作原理，可以更好地理解其在各个领域中所起到的作用，并且为其后续研究和开发提供基础知识。
数控机床常用导轨摩擦副分析与应用
３ 滚动导轨摩擦副 滚动导轨块是一种精密的直线滚动导轨 ，具有承载能力大 ， 动 摩擦与静摩擦之差较小 ， 对反复动作 、 起动、 停止位置运动频率较高 情况下可减少传动机构以及动力费用。 采用滚动导轨块可获得较高 的灵 敏度 和 高性 能 的直线 运 动 。在 重 载 或变 载 的情 况 下 ． 弹性 变 形 小且能获得平稳的直线运动 ， 没有爬行 。在进行低速往复运动或微 Ｈ Ｔ ３ ０ ０ 。 高强度低应力铸铁是新型孕育铸铁 ， 它具有机械性能高， 铸 移 动轻 便 ， 没 有爬 行 。滚 动导 轨 块 摩擦 系数 小 ， 造工艺性好， 组织均匀性好 ， 应力和变形较小等特点 ， 在机床铸铁上 调 时控 制 性 能优 越 ， 已成功地应用并迅速推广 。材质性 能达到 Ｈ Ｔ ２ ５ ０ — ３ ５ ０牌号铸铁 的 滚珠在滚动时导 向好 ， 能 自动定心 ， 因而可 以提高机械的跟随性和 技术要求 。在支承导轨中 ， 如中、 小 车床床身多数采用铸铁导轨淬 定位精度。 采用滚动导轨块 ， 不受机床床身长度 限制 ， 可根据承载大 使用时对床身导轨面进行 ＨＲ Ｃ ５ ８ — 火。 采用淬火是提高铸铁导轨的表 面硬度， 可以增强抗磨损能力， 防 小选用规格和滚动导轨块数量。 止划伤与撕伤 ， 提高导轨的耐磨性 ， 采用高频与中频感应加热淬火 ， 硬度可达 Ｈ Ｒ Ｃ ４ ５ ～ ５ ５ ， 耐磨性可提高近两倍。 在动导轨中。 如大刀架与滑座等过去较多采用螺钉 和粘接的方 法将有色金属板 固定在铸铁导轨面上。 主要材料有 ： 锡青铜 Ｚ Ｑ Ｓ ｎ ６ — ６ — ３ 、 铝青铜 Ｚ Ｑ Ａ Ｌ － ９ — ２和锌合金 Ｚ ｚ ｎ Ａ Ｌ １ ０ — ５等。 它们多用于大型 、 ６ ４表面硬化 ， 以充分的发挥导轨块 的性能 ， 则导轨面硬化必须达到 １ ￣ ２ ｍｍ， 表面粗糙度 Ｒ ａ ０ ． ４ ～ ０ ． ８ ｕ ｎ ｒ 主体本身平行度＜ ０ ． ０ １ ｍｍ ／ ｍ， 安装 后平行度 ０ ． ０ １ ｍｍ ／ ｍ。目前广泛 的应用于数控立式机床垂直刀架。 滚 动直 线 导轨 副 是 由导 轨 和 导 向滑 块组 成 。 而 在 导 向 滑块 中装 有钢球 、 返 向器 、 保持架 、 密封端盖及挡板等 。当滚动 直线导轨导轨 而导 向滑座 固定刀架或者Ｔ作台上 ， 则刀架移动便 重型机床导轨上 ， 与铸铁 的支承导轨配偶 ， 用于防止撕伤 ， 保证运动 固定在床身上 ， 使 其具有垂直向 的平稳性 和提高移动精度。 近来 ， 国内外有许多机床在动导轨 中， 采 是滚动摩擦副。由于滚动直线导轨副的特殊结构 ， 用聚 四氟 乙烯软带和塑料导轨软带 。 后者是一种 以聚四氟 乙烯 为基 上 、 向下和左右水平 四方向有额定载荷相等 ， 且额 定载荷大 ， 刚性 体， 添加一定 比例 的耐磨材料构成的高分子复合物 ， 它是 以粉末冶 高 ， 三个方 向抗颠覆力矩能力大 ， 适用于各种载荷机 床。 其优点 ： 动、 随动 ｌ 生极好 ， 驱动功率大幅度下降。 能实现高定 金成型 ， 经过高温烧结 ， 再加Ｔ成所需厚度的软带。其优点是 ： 摩擦 静摩擦力之差很小， 系数低 ，与铸铁导轨组成摩擦 副时摩擦 系数在 ０ ． ０ ３ ～ ０ ． ０ ５范围内 ， 动、 静摩擦 系数相近 ， 具 有 良好 的防爬行性能 ； 耐磨性好 ， 与铸铁摩 擦副相 比， 耐磨性可提高 １ ￣ ２倍。 能够 自润滑 ， 可在干摩擦条件下工 作， 有 良好 的化 学 稳定 性 ， 耐酸 、 耐碱 、 耐 高温 。 其 缺点 是 要 对 表面 进 行化 学 处理 后 ， 才 具 有较 好 的 粘接 性 。 位精度和重复定位精度。 使用寿命长， 与采用滚动导轨块结构比较 ， 床身导轨无需表面硬化 。 ４ 静 压导 轨 液 体 静 压导 轨 是两 导 轨 面具 有 一层 静 乐 油膜 ， 摩擦 性 质 属 于纯 液体摩擦。其原理是将具有一定压力 的润滑油， 经节流器输入到导 即可形成承载油膜 ， 使导轨面之间处于纯液体 摩擦 在动导轨 中， 国内外也有不少使用耐磨涂料。国内使用的耐磨 轨 面上 的油腔 ， 状 态 。 涂料有 Ｈ Ｎ Ｔ耐磨涂料和含氟耐磨涂料 。Ｈ Ｎ Ｔ耐磨涂料 以环氧树脂 为基体 ， 加入二硫化钼和胶体石墨。 环氧树脂具有很强的粘接力。 二 它有如下优点 ： １ ） 摩擦系数极小（ 约为 ０ ． ０ ０ ０ ５左有 ） ， 故驱动功 硫化钢和石墨是 固体润滑剂 ，可以使涂料具有低而稳定 的摩擦系 率可大大降低 。２ ） 导轨磨损极小 ， 寿命长 ， 能长期保持制造精度 ， 减 数。存 Ｈ Ｖ Ｔ耐磨涂料——铸铁的摩擦 副中，滑动速度在 Ｖ ＝ ０ ． ２ ５ ～ 少了维修Ｔ作量。３ ） 油膜承载很大 ， 刚度高 ， 吸振性好 ， 油膜厚度几 即在 低 速 时 ， 也不会产生爬行 ， 导 轨运 动平 稳 。 ２ ５ ０ ａｍ ｒ ／ ａｉ ｒ ｎ的范同内， 摩擦 系数为 ０ ． １ ０ ～ ０ ． １ ２ ， 在有无润滑油 的情况 乎 不受 速 度 的影 响 ， 下都能起到较好 的润滑和防止爬行大的作用 。 含氟耐磨涂料是新研 ４ ） 油膜具有误差均化作用 ， 可提高导轨的运动精度。 缺点 ： １ ） 需要一 制出的一种耐磨涂料 ， 与Ｈ Ｎ Ｔ耐磨涂料相 比， 除具有聚四氟 乙烯的 套具有 良好 的过滤效果 的液压装置。２ ） 结构较复杂 。 ３ ） 调整 比较麻 高精度机床 ， 以及数控重型机 床。 各种优点外 ， 还克服了 ＨＶ Ｔ耐磨涂层过大和不宜存放的缺点 。 在动 烦。因此静压导轨多用 于精密级 、 导轨应用耐磨 涂层 ， 就是在支承导轨 的拓 印， 它的配合精度必然很 高， 并简化了Ｔ艺和缩短 了制造周期。 产 品 实 用情 况 ： 普 通 型 单 柱 立 车 系列 （ ＋ ８ ０ ０ — ２ ０ ０ ０ ） 和 双 柱 立 车 系列（ ＋ ２ ５ ０ ０ ４ ０ ０ ０ ） 的床身和横梁为铸铁导轨。横梁 滑座 和回转滑 数控重 型卧式车床系列（ ＋ ２ ０ ０ ０ ～ ５ ０ ０ ０ ） 大 刀架和横刀架多采用恒 流 静 压导 轨 ， 数控立�
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数控机床用导轨的认识
数控机床用导轨的认识
1．导向精度高
导向精度主要是指rexroth导轨沿支承导轨运动的直线度或圆度。
影响导向精度的主要因素有：导轨的几何精度、导轨的接触精度、导轨的结构形式、数控机床动导轨及支承导轨的刚度和热变形、装配质量以及动压导轨和静压导轨之间油膜的刚度。
2．耐磨性好及寿命长
rexroth导轨的耐磨性决定了导轨的精度保持性。
动导轨沿支承导轨面长期运行会引起导轨的不均匀磨损，摇臂钻床破坏导轨的导向精度，从而影响机床的加工精度。
3．低速运动的平稳性
在低速运动时，作为运动部件的动导轨易产生爬行，进给运动的爬行，将提高被加工表面的表面粗糙度值，故要求导轨低速运动平稳，不产生爬行，这对于高精度机床尤其重要。
4．足够的刚度
导轨要有足够的刚度，保证在载荷作用下不产生过大的变形，从而保证各部件间的相对位置和导向精度。
5．工艺性好
设计导轨时，要注意到制造、调整和维修方便；力求结构简单、工艺性好及经济性好。
导轨是进给系统的重要环节，是机床的基本结构要素之一，导轨的作用是导向和支承，即支承运动部件并保证其能在外力的作用下准确地沿着规定的方向运动。
数控机床机床的加工精度和寿命在很大程度上决定于机床导轨的质量。
与普通机床导轨相比，数控机床导轨有更高的要求：如高速进给时不振动、摇臂钻床低速进给时不爬行、具有高的灵敏度、能在重载下长期连续地工作、耐磨性高、精度保持性好等。
数控机床用rexroth导轨按运动轨迹可分为直线运动导轨和圆周运动导轨；按工作性质可分为主运动导轨、进给运动导轨和调整导轨；按受力情况可分为开式导轨和闭式导轨；按接触面摩擦性质，现代数控机床广泛采用的导轨有滚动导轨和滑动导轨(塑料滑动导轨、静压导轨及动压导轨)。