滑动导轨设计初论
数控激光切割机设计论文
一般来说,数控切割机床的滚动直线导轨的摩擦力可忽略不计,但滚珠丝杠副,以及齿轮之间的滑动摩擦不能忽略,这些摩擦力矩会影响电机的步距精度。另外由于采取了一系列的消隙、预紧措施,其产生的负载波动应控制在很小的范围。
2.1.3初步确定XY工作台尺寸及估算重量
故本处的Go=（0.2-0.3）， =18.4-27.6N。对照样本参数,这里的Go非常小，选定导程为4的滚珠丝杠副。
3.2 滚珠丝杠副的传动效率
滚珠丝杠副的传动效率为:
式中ψ—滚珠丝杠的螺纹升角
ρ＇—当量摩擦角
根据当量摩擦系数和当量摩擦角关系（见表3.1），前面已经定v=1m/s，材料选择灰铸铁HRC≥45。
KeywordsCNC,laser cutting machine tools, architecture, design
摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ
ABSTRACT……………………………………………………………………………………Ⅱ
1 绪论
1.1课题背景
toco13hzu1绪论111课题背景112现实意义113设计任务114总体设计方案分析22机械部分xy工作台及z轴的基本结构设计421xy工作台的设计4211主要设计参数及依据4212xy工作台部件进给系统受力分析4213初步确定xy工作台尺寸及估算重量422z轴随动系统设计53滚珠丝杠传动系统的设计计算631强度计算632滚珠丝杠副的传动效率64直线滚动导轨的选型85步进电机及其传动机构的确定951步进电机的选用9511脉冲当量和步距角9512步进电机上起动力矩的近似计算9513确定步进电机最高工作频率1052齿轮传动机构的确定10521传动比的确定10522齿轮结构主要参数的确定1153步进电机惯性负载的计算116传动系统刚度的讨论1361根据工作台不出现爬行的条件来确定传动系统的刚度1362根据微量进给的灵敏度来确定传动系统刚度137消隙方法与预紧1571消隙方法15711偏心轴套调整法15712锥度齿轮调整法16713双片齿轮错齿调整法1672预紧178数控系统设计1881确定机床控制系统方案1882主要芯片配置18821主要芯片选择18822主要管脚功能18823eprom的选用19824ram的选用2082589c51存储器及io的扩展208268155工作方式查询21827状态查询228288155定时功能22829芯片地址分配2383键盘设计24831键盘定义及功能24832键盘程序设计2484显示器设计28841显示器显示方式的选用28842显示器接口298438155扩展io端口的初始化2985插补原理3086光电隔离电路3187越界报警电路3188总体程序控制32881流程图32882总程序329步进电机接口电路及驱动34结论38参考文献39致谢401绪论11课题背景激光被誉为二十世纪最重大的科学发现之一它刚一问世就引起了材料科学家的高度重视
第4讲 实验：验证动量守恒定律
实验方案四 研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒 [实验器材]
斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸、圆规、刻度尺等。 [实验步骤] 1．测质量：用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球。 2．安装：按照如图所示安装实验装置。调整固定斜槽使斜槽底端水平。
3．铺纸：白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好。记下重垂线所指的位置 O。
2．(2021·曲靖模拟)用如图所示的装置可以验证动量守恒定律，在滑块 A 和 B 相碰的端面上装上弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。
(1)实验前需要调节气垫导轨水平，借助光电门来检验气垫导轨是否水平 的方法是_____________________________________________________。 (2)为了研究两滑块所组成的系统在弹性碰撞和完全非弹性碰撞两种情况 下的动量关系，实验分两次进行。 第一次：将滑块 A 置于光电门 1 的左侧，滑块 B 静置于两光电门间的某 一适当位置。给 A 一个向右的初速度，通过光电门 1 的时间为 Δt1，A 与 B 碰撞后又分开，滑块 A 再次通过光电门 1 的时间为 Δt2，滑块 B 通过光 电门 2 的时间为 Δt3。
h 可由摆角和摆长l＋d2计算出。 2．验证的表达式：m1v1＝m1v1′＋m2v2′。
实验方案三 利用两辆小车完成一维碰撞实验 [实验器材]
光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥、刻 度尺等。
[实验步骤] 1．测质量：用天平测出两小车的质量。 2．安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，
等，若相等，则导轨水平 (2)BC (3)Δmt14＝m1Δ＋t5m2
[关键点拨] (1)调节气垫导轨水平的标准是滑块先后经过两个光电门的时间相等。 (2)验证两滑块碰撞过程动量是否守恒时，注意滑块质量与运动时间的对应关
《机械设计》教材讨论题、思考题及习题(有答案).docx
《机械设计》教材讨论题、思考题及习题绪论讨论题0-1就文中的三个实例分析每部机器，哪部分为原动部分、传动部分和执行部分？分别分析它们是否满足机器的三个特征？并从中举例说明机构、机械零件及构件的含义。
思考题0-1什么是机器？什么是机构？它们各有何特征？一台完整的机器由哪几部分组成？并举例说明。
0-2什么是机械零件、通用零件、专用零件、部件、标准件？指出下列零件各属于哪一类：螺栓，齿轮，轴，曲轴，汽门弹簧，轧根，飞机螺旋桨，汽轮机叶片，滑动轴承，滚动轴承，联轴器。
0-3本课程研究的对象和主要内容是什么？0-4本课程的性质与任务是什么？和前面学过的课程相比较，本课程有什么特点？第一章机械零件设计的基础知识及设计方法简介思考题1-1机械设计的内容和一般程序是什么？1-2机械零件常规设计计算方法有哪几种？各使用于何种情况？1-3机械零件应满足哪些基本要求？设计的一般步骤是什么？1-4机械零件的主要失效形式有哪些？什么是机械零件的工作能力？工作能力准则有哪些？1-5合理地选择许用安全系数有何重要意义？影响许用安全系数的因素有哪些？设计时应如何选择？1-6作用在机械零件上的载荷有几种类型？何谓静载荷、变载荷、名义载荷和计算载荷？1-7作用在机械零件中的应力有哪几种类型？何谓静应力、变应力？静载荷能否产生变应力？1-8何谓材料的疲劳极限、疲劳曲线、金属材料的疲劳曲线分成哪几种类型？各有何特点？指出疲劳曲线的有限寿命区和无限寿命区，并写出有限寿命区疲劳曲线方程，材料试件的有限寿命疲劳极限SN如何计算？说明寿命系数K N的意义。
1-9材料的极限应力图是如何作出的？简化极限应力图又是如何作出的？它有何用途？1-10影响零件疲劳强度的主要因素有哪些？零件的简化极限应力图与材料试件的简化极限应力图有何不同？如何应用？1-11表面接触疲劳点蚀是如何产生的？根据赫兹公式（Hertz）,接触带上的最大接触应力应如何计算？说明赫兹公式中各参数的含义。
高层电梯导轨支架的安装要点初论
高层电梯导轨支架的安装要点初论摘要：电梯导轨支架作为电梯导向系统的重要组成部分，其安装质量直接决定着电梯完工后是否能够安全稳定运行。
本文从电梯安装过程中的详细要求和潜在不足分析出发，对电梯的安装要点进行了简单总结。
关键词：导轨支架；质量；分析；安装要点电梯是一种重要的垂直交通工具，是现代化高层建筑物使用中必不可少的组成部分。
电梯在投入使用后稳定安全的运行，不仅仅取决于电梯本身的制造质量，电梯前期安装工作中的质量也非常关键，电梯导轨支架的安装作为电梯前期安装工作中的重要组成部分，直接关系着电梯使用的安全性和舒适性，因而对导轨支架的安装需要进行严格监测。
一、导轨支架安装的基本标准（一）按照目前行业内电梯安装验收的基本要求，一方面，每根导轨最少需要两个导轨支架为支撑，且其间距应该把握在2.5m 以内，根据电梯的实际设计要求，确定电梯顶端部导轨的支架安装数量，如果遇见例外，则应当确保导轨支架安装时的弯曲强度要求与行业内规范一致。
导轨支架在安装过程中，其水平度应当控制在1.5%以内，导轨支架的地脚螺栓和支架埋入墙体的直接深度必须大于120mm。
遇到焊接型支架，则应当保证焊接缝的连续性，并且在焊接时，应当采用双面焊牢的手段。
另一方面，为了确保支架安装的牢固性，除了焊接支架焊接缝要满足设计方案要求之外，锚栓型螺栓的固定方法，只能在井道壁的混凝土构件上应用。
（二）电梯导轨支架的强度控制和大致设计手法包含导轨中间连接支架在内的导轨支架，在设计时，应当考虑到电梯轿厢能承受最大载重及对重所施加的最大力，应当至少保证电梯载重和对所施加的力能超额40%，实际应用中，若轿厢和对重受到地震力影响，支架的变形和应力应符合规定标准。
二、导轨支架安装过程中常见误区及潜在风险分析（一）导轨支架安装中常见误区举例1、导轨支架在安装时，脱离钢筋混凝土项圈，或者两支架间距超过2.5m 标准，在最上方导轨安装时，只安装一个支架。
2、导轨上方和井道顶之间的举例过大。
皮带传动的滑动率和效率的测定实验指导书
带传动的滑动率和效率的测定实验指导书一、实验目的1． 通过实验确定三角带传动的滑动曲线，并确定单根三角带能够传递的功率。
2． 观察带传动的滑动与打滑现象，加深对带传动工作原理和设计准则的理解。
3． 掌握转矩与转速的基本测量方法。
二、设备、仪器及其工作原理1． 试验台实验台主机（图一）由两台三相异步电动机，转子轴上分别安装一个带轮，通过被试带相连，其中电机1作为主动，电机2作为从动，两台电动机分别由一对滚动轴承支撑而被悬置起来，以便于测定电机的工作转矩。
电机1的支承架固定于机架，电机2的支承架则可沿机架导轨移动，以保持带的初拉力不变。
初拉力是通过钢丝绳加于电机2的支承架上的。
电机工作转矩的测定是采用杠杆测矩装置。
电机1的电磁力矩作用在转子上，带动带轮工作，表现为工作转矩，同时定子受到电磁转矩的反作用，使机壳翻转，所以只要测出机壳翻转力矩，便得到了工作转矩。
测量时，首先，利用配重使杠杆上的游跎放在零点处，使电机处于平衡状态。
加载后，机壳受力矩作用，按图示方向转动，此时，移动游跎至a 1(a 2)或同时增加砝码1（2）的重量使电机重新取得平衡，游跎重为0.156kg ，故可得两电机输出转矩分别为：1111156.0L W a M += 2222156.0L W a M +=本实验台加载原理如下：两台电机的转向相同（顺时针方向）。
且使电机1上的带轮直径大于电机2上的带轮直径。
这样，电机1的转速低于同步转速，运行于电动机状态。
电机所产生的电磁转矩1M 与1n 同向，它将电能转换成机械能，通过带传动迫使电机2在高于同步转速运行。
因而在转子中的感应电势及电流都改变方向，根据左手定则，可以决定此时电机2所产生的电磁转矩的方向与旋转方向相反，成为一制动转矩，此时电机2已转入发电机状态运行，它将由带传动输入的机械能转换成电能，采用合理的反馈线路将此电能转入主电机，以实现经济实验。
为了使实验符合带速一定这一常规，本试验台采用2只三相感应调压器分别控制两台电机的运行（图二）其中2T 用于改变负载同时调节1T ，使电机1转速恒定，这是因为电机1运行时的转差率为输出转矩M （或负载M ）与外加电压的函数，因此，当改变负载M 时（由2T 控制），同时改变外加电压（由1T 控制）就可保持差率不变，即使主动带轮转速不变。
安装导轨要求
安装导轨要求直线电动机是借助于电磁作用原理，直接将电能转换为直线运动的驱动装置。
最初以高速运输和牵引为主，经过不断改良后应用范围逐渐扩大到电脑及办公设备、半导体制造装备、医疗装备、工业自动化、自动绘图仪等等。
根据不同应用场合的差异，直线电动机的种类也很多。
近年出现一种由直线电动机与铝合金滚柱导轨组合的高速线性驱动部件。
直线导轨与平面导轨一样，有两个基本元件；一个作为导向的为固定元件，另一个是移动元件。
由于直线导轨是标准部件，对机床制造厂来说．唯一要做的只是加工一个安装导轨的平面和校调导轨的平行度。
当然，为了保证机床的精度，床身或立柱少量的刮研是必不可少的，在多数情况下，安装是比较简单的。
用两个等高量块和一大理石量尺放在安装基面上,放上精密的水平仪调试底座水平，要求是底座中凸(2~3格)。
直线导轨安装基面粗糙度,平面度,直线度以及外观的检查。
要求：当水平调试好以后,必须用激光干预仪测量出主直线导轨安装基面(我们通常以靠近右侧立柱的一条直线导轨面为主导轨)的平面度允许每10m中凸0.05mm，全行程直线度允许中凸0.03mm。
粗糙度要求1.6，外观无铸造缺陷。
直线导轨安装基面与导轨侧基准安装面的倒角处理。
要求：倒角半径小于或等于3.5mm，假设发现倒角过大或凸出，应及时采用油石和锉刀处理，否则会造成导轨精度的安裝不良或者会干预滑块。
直线导轨安装基面锁紧螺纹孔的加工。
要求：确认安装螺孔的位置是否正确，各相连螺孔的中心距120mm大于0.1mm或小于0.1mm；为保证高精度的螺孔加工，要求选用数控设备定位加工。
机床采用龙门式结构布局，由双立柱、横梁及床身组成一个封闭的刚性框架结构。
横梁固定不作升降，两个立式磨头，一个卧式磨头分别安装在横梁的两侧，磨头既可作水平移动还可作垂直调整、升降。
每个磨头都配有金刚滚轮砂轮成形修整装置，装在磨头拖板上，实现修整补偿和进给。
床身与工作台采用双V型导轨副，工作台导轨为贴塑导轨。
普通物理实验设计性实验方案
普通物理实验设计性实验方案实验题目：用气垫导轨研究动量守恒定律班级：学号：姓名：指导教师：用气垫导轨研究动量守恒定律序言动量守恒定律和能量守恒定律一样，是自然界的一条普遍适用的规律。
它不仅适用于宏观世界，同样也适用于微观世界。
它虽然是一条力学定律，但却比牛顿运动定律适用范围更广，反映的问题更深刻。
由动量守恒定律知，如果一个系统所受的合外力为零，那么系统内部的物体在作相互碰撞，传递动量的时候，虽然各个物体的动量是变化的，但系统的总动量守恒。
如果系统在某个方向上所受的合外力为零，则系统在该方向上的动量守恒。
动量守恒定律在生产技术和科学实验上毒都有着极其重要的作用。
一、实验原理在一个力学系统中，如果系统所受合外力为零或在某方向上的合外力为零，则该力学系统的总动量守恒或在某方向上守恒。
这就是动量守恒定律。
本实验利用气垫导轨上两个滑块的碰撞来验证一维碰撞三种情况的动量守恒定律。
图1 气垫导轨上两个滑块的碰撞如图1所示，在水平放置的气垫导轨上放两个滑块并让它们相互碰撞，两滑块之间除了碰撞时受到相互作用的内力之外，水平方向不受力的作用，因而碰撞前后的总动量保持不变。
即11221122m v m v m v m v ''+=+ 式中：v 1，v 2和v 1'，v 2'分别表示质量为m 1和m 2的两个滑块碰撞前后的速度。
因为完全弹性碰撞是一个理想模型，即使在气垫导轨上也难以实现，碰撞过程中总有一定的能量损失。
所以，只在非完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的条件下进行实验。
1.非完全弹性碰撞在两滑块的相碰端各装上一个弹性环，它们的碰撞过程可看作非完全弹性碰撞。
如果让m 2的初速度为零，即v 2＝０，则有111122m v m v m v ''=+ 2.完全非弹性碰撞在两滑块的相碰端上贴上尼龙搭扣或橡皮泥，这样两滑块碰撞后将粘在一起以同一速度运动，从而实现了完全非弹性碰撞。
滑动导轨原理
滑动导轨原理
滑动导轨是一种常用于机械系统中的装置，它主要用于在设备的运动过程中，使其能够沿特定的路径平稳滑动。
滑动导轨通常由两部分组成，一部分是导轨，另一部分则是导轨上的导轨块。
导轨是一种具有平整表面的长条状零件，通常由金属材料制成。
它们可以安装在设备的框架或底座上，并且通常具有预先钻好的安装孔，以便于固定。
导轨块则是导轨上的移动部件，它们通常由塑料或金属材料制成。
导轨块具有与导轨相匹配的形状，使其能够沿导轨表面平稳滑动。
导轨块通常有多个装配孔，以便于将其他设备或零件连接到其上。
滑动导轨原理基于摩擦力和润滑。
当导轨块与导轨接触时，由于两者之间的摩擦力，使得导轨块能够沿导轨表面移动。
为了减少摩擦力和磨损，通常在导轨和导轨块之间会使用润滑剂，例如润滑油或润滑脂，以保持滑动的顺畅性。
滑动导轨具有许多优点。
首先，它们具有较小的摩擦力和较高的精度，因此可以实现较为平稳和准确的运动。
其次，滑动导轨通常具有较高的承载能力，能够承受较大的重量和力。
此外，它们还能够适应不同的工作环境和条件，例如高温、低温和腐蚀性环境。
滑动导轨广泛应用于各种机械设备中，包括机械加工设备、自
动化设备、运输设备和医疗设备等。
它们能够提高设备的运动效率和精度，并且具有较长的使用寿命和可靠性。
因此，在设计和制造机械系统时，滑动导轨的选择和应用是非常重要的一步。
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理方式以使其具有不同的硬度。
直线运动导轨
长导轨（支承导轨）——耐磨性较好、硬度较高 支承导轨各处使用机会难以均等，且修复困难 动导轨总是全长接触，且动导轨短，磨损后易于
维修
长导轨不易防护
回转运动导轨
动导轨：较软的材料 因为花盘或圆工作台导轨比底座加工
方便些，磨损后可在机床上加工，以 减少修理的工作量。
二、滑动导轨的结构
滑动摩擦导轨截面的常用形式
（一）导轨截形
1.直线滑动导轨 （1）矩形导轨 承载能力大，制造方便。 但磨损后不能自动补偿间隙。 必须设置间隙调整装置。
（2）三角形导轨
具有自动补偿磨损的能力，故 其导向性好，但制造较麻烦。 顶角一般为90度，小于90度可 提高导向精度，110～120度时可 提高承载能力。设计时两斜面的 比压要基本相等。
决于在载荷作用下，运动件和承导件的弯将运动件及连成一体的工 作台简化成梁。 计算接触变形－经验公式估算。
导轨误差
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导轨的直线度误差
如导轨的直线度误差对车削加工精 度的影响 1998-11-6 48
车床前后导轨扭曲对加工精度的影响
比压出现的四种情况
x 1 0 M=FX 6M/FL pmax 0 pav pmin pav
分布
矩形 理想 尽量 梯形 用 梯形 可用
一端有 间隙
2 <L/6 <FL/6 3 =L/6 =FL/6 4 >L/6 >FL/6
<1 <2pav >0 =1 =2pav =0 >1 <0
不用
(二）导轨的许用比压
2 =6M/aL
pM
由于力F与力矩M 同时作用，因此导轨所承受的
最大、最小、平均比压分别为
6M F pmax = p F + pM = 1 + aL FL 6M F pmin = p F − pM = 1 − aL FL 1 F pav = ( pmax + pmin ) = 2 aL
第二节 滑动导轨
主要内容： 一 导轨材料及热处理
二 三 四 五
滑动导轨的结构 滑动导轨的润滑与防护 滑动导轨的设计验算 滑动导轨提高耐磨性的措施
滑动导轨
最常见的导轨 其它类型的导轨都是在滑动导轨的基础上
逐步发展起来的 结构简单 有良好的工艺性 刚度和精度易于保证 在一般机床上广泛应用
螺钉连接
焊接 粘结
3.有色金属
有色金属镶装导轨常用于重型机床运动
部件的动导轨上，与铸铁的支承导轨搭 配，以防止咬合磨损、保证运动平稳性 和提高运动精度。
常用的材料有锡青铜 ZQSn6-6-3、铝青
铜ZQA19-2和锌合金ZZnAl10- 5等。
4.塑料
塑料导轨具有良好的耐磨性能，落在导轨
导轨主要尺寸的确定 宽度B
F B= pL
F — 载荷 L — 长度 p — 压强
V形导轨角度θ θ =90º 间距LA 研具刚性好,制造方便 按稳定性指标考虑
运动的导轨长度: L=(1.2-1.8)LA
驱动力方向和作用点对导轨工作 的影响
－减小倾覆力矩，使运动件不被卡住
fV d 2h 2b cos α (1 − fV ) − fV sin α (1 + )>0 − L L L
驱动力方向和作用点对导轨 工作的影响
－不同截面形状的组合导轨，摩擦力合力
位置决定驱动元件的位置
温度变化对导轨间隙的影响
承导件和运动件最好用膨胀系数相同或相近的
材料。 保证导轨在工作时不卡住 ∆min≥0 保证导轨的工作精度 ∆max≤ [∆max]
导轨的刚度（－静刚度）计算
设机座为绝对刚体，则导轨的刚度主要取
（二）导轨的组合 除圆柱导轨有时能单 根使用外，导轨需两根 （或两根以上）组合使用。 重型机床常采用双矩 形导轨。 中、小型车床床身采 用山形、矩形导轨组合。 要求导向精度高的， 采用双三角形导轨组合。 要求结构紧凑，高度小，调整方便的采用燕尾导轨。
从制造工艺性来看，矩形、圆形导轨好，三角形、燕尾形差。
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五、提高导轨耐磨性的措施
1.合理选择材料及热处理 导轨副中，固定导轨的材料应较硬，运 动导轨的材料应较软。 常用材料组合 铸铁——表面淬火铸铁 铸铁——淬硬钢 铸铁——贴塑铸铁 热处理：高频淬火，电接触淬火。
2.减小导轨面压强——导轨的卸荷
2.圆周运动导轨 用于圆工作台、转 盘等旋转运动部件。 （1）平面圆环导轨 必须配有工作台心 轴轴承，用得较多。 （2）锥形圆环导轨 能承受轴向和 径向载荷，但制造较 困难。 （3）V形圆环导轨 制造复杂。
不管是直线还是圆环导轨，还可分为凸 形导轨副与凹形导轨副（按固定导轨的凹 凸情况）。 凸形导轨副～不易积存切屑，但也不易 存油，故常用于低速移动的场合。 凹形导轨副～能存油，润滑条件好，用 于速度较大的场合，但必须有充分的防护 措施。
磷铜钛铸铁及钒钛铸铁 与孕育铸铁相比，其耐磨性提高1～2 倍，但成本较高 常用于精密机床导轨
铸铁材料热处理
为了提高铸铁导轨的硬度，以增强抗硬粒磨
损的能力和防止撕伤，铸铁导轨经常采用高 频淬火，中频淬火及电接触自冷淬火等表面 淬火方法。
高频淬火是借助 200 ～ 300kHz 的高频电流对
（三）导轨间隙的调整 矩形、燕尾形导轨必须具有间隙调整装置。 常用结构： 1.压板
（三）导轨间隙的调整
2.镶条
（三）导轨间隙的调整
采用磨、刮相应的结合面或加垫片的方法
三、滑动导轨的润滑与防护
1.润滑： （1）人工定期直接加油或用油杯滴油。 用于低速，不重要的导轨。 （2）压力油强制润滑。
2.导轨的防护
四、滑动导轨的设计验算
滑动导轨设计步骤： 参考同类型机床 初步拟定导轨的形状和尺寸 验算
滑动导轨的验算
受力分析 求出导轨的平均比压和最大比压 与导轨的许用比压相对照，判断导轨设计是否合
理。
根据比压分布情况，判断是否需用压板
（一）导轨比压的分布
每条导轨面所受的载荷，都可最终归
载荷的传递 6－ 7－ 5－ 4－ 3－ 2 使1处载荷减小。
导轨的卸荷
液压卸荷导轨，运动导轨面上开油腔（其面积比静压导
轨小），压力油作用于油腔面，起到了卸荷作用。
其它措施如： 3.保证导轨良好润滑－油膜 4.提高导轨精度－直线度、相对位 置精度、粗糙度等。
谢谢大家！
2. 钢
耐磨性要求较高时，采用淬硬钢制成的镶钢导
轨； 淬火钢的耐磨性比普通铸铁高5～10倍； 镶钢导轨常用材料： 45 或 40Cr 表面淬硬或全淬透，硬度达到 52 ～ 58HRC 20Cr、20CrMnTi等渗碳淬硬至56～62HRC 导轨工作面上不能钻孔，以免积存杂质导致磨 损； 镶钢导轨工艺复杂，成本高，主要用于数控机 床的滚动导轨。
一、导轨材料及热处理
对导轨材料的要求和搭配 铸铁 钢 有色金属 塑料
对导轨材料的要求和搭配
要求——耐磨性好、工艺性好、成本低。 常用材料——铸铁、钢、有色金属和塑料
铸铁应用最为普遍
为了提高耐磨性和防止咬焊，动导轨和支承导轨
应尽量采用不同的材料
如果选用相同的材料，也一定要采取不同的热处
比压：影响导轨耐磨性的一个主要因素 导轨的支承面积应与导轨所承受的载荷相适应 保证导轨面上的平均比压不超过许用值
导轨结构尺寸的选择
导轨的跨距、导轨长度、导轨截面的宽度与厚度等尺
寸的选择，设计时查阅《机床设计手册》。
运动件长度L＝(1.2～1.8)a
or
L≥2a
承导件长度－取决于运动件长度及工作行程 导轨宽度B＝F/( [p]L) 两导轨之间的距离－工作稳定前提下尽可能减小 三角形导轨的顶角（90ο）
导轨面加热，淬火温度一般为 900 ～ 950°C ，淬火层深度可达 1.5 ～ 3mm，硬度达 48 ～ 55HRC，可使普通铸铁耐磨性提高2倍左右。
铸铁材料热处理
中频淬火可采用8kHz左右的中频电流进行，淬
火温度一般为950°C左右，淬硬层可达2～3mm ，表面硬度可达40～50HRC。 高频及中频淬火的优点是淬火质量稳定，生产 效率高，缺点是淬火后必须进行磨削加工。 电接触自冷淬火表面硬度可达55～60HRC，淬 硬深度可达0.2～0.4mm。这种淬火方法具有设 备简单、操作方便、成本低、淬火变形小等优 点，但由于淬硬深度较浅等原因，对导轨耐磨 性提高幅度不大，目前主要用于维修。
（3）燕尾形导轨 结构紧凑，高度 较小，常用于多层 次移动部件中（如 车床刀架）。 但制造较麻烦。 不能自动补偿间隙。 必须有消除间隙 装置。
（4）圆柱面导轨
圆柱面导轨 优点：加工和检验比较简
单，易于达到较高精度。 缺点：对温度变化比较敏 感，磨损后间隙调整困难 ，故常用于受轴向力为主 的场合，如拉床、钻床的 主轴和导向套组成的导轨 副。
1.铸 铁
铸铁——成本低
有良好减振性和耐磨性 易于铸造和切削加工 导轨常用的铸铁——灰铸铁 孕育铸铁 耐磨铸铁 灰铸铁应用最多的牌号是HT200
孕育铸铁
常用的孕育铸铁牌号是HT300 耐磨性高于灰铸铁，但较脆硬，
不易刮研，且成本较高。 常用于较精密的机床导轨
耐磨铸铁
耐磨铸铁中应用较多的是高磷铸铁、
纳为一个其作用点距导轨中心距离为x 的力F的作用。
这个力又等价于一个作用于导轨中心
的力F和一个颠覆力矩M的作用。
在F作用下，导轨面的比压pF（MPa）：