滚动直线导轨副精度保持性及磨损机理试验研究

第3期

2017年3月

组合机床与自动化加工技术

Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique

No. 3

Mar. 2017

文章编号

：1001 -2265(2017)03 -0001 -05

D01：10. 13462/j. cnki. mmtamt. 2017. 03.001

滚动直线导轨副精度保持性及磨损机理试验研究$

徐斌1，梁医\赵义鹏\张立民2，薛锋1

(1.南京理工大学机械工程学院，南京210094;2.汉江机床有限公司，陕西汉中723000)摘要

:针

对滚动直线导轨副精度保持性问题，对DA 45C L 型号导轨进行加载运行试验。通过测试导

轨副运行过程中滑块顶面相对于导轨安装基准的平行度及导轨副的摩擦力，分析得出导轨副在不同 磨损阶段的精度变化过程。运用扫描电子显微镜探讨了滚珠与滚道接触表面的磨损机理，结果显 示，在受力状态与运动特性的影响下，滚道表面的磨损分为磨粒磨损和粘着磨损，结合精度检测结 果，得出相对于磨粒磨损，粘着磨损对精度的影响更大。最后，针对导轨副磨损机理，提出减小磨损 的优化措施。

关键词：滚动直线导轨副；精度保持;磨损机理

中图分类号:TH 166;TG 506

文献标识码:A

Experimental Study on the Precision Maintenance and

Wear Mechanism of Rolling Linear Guide Rail

XU Bin 1, LIANG Yi 1 , ZHAO Y i -peng 1 , ZHANG Li -min2,XUE Feng 1

(1. School of Mechanical Engineering,Nanjing University of Science and Technology , Nanjing 210094, China ； 2. Hanjiang Machine Tool Co . , Ltd . , Hanzhong Shaanxi 723000, China )

Abstract ： Aiming at the precision maintenance ability of the linear ball guides , a DA 45 CL linear guide was

taken as object to be run under load condition . By measuring the parallelism of the slider top surface compa -ring to the installation benchmark and the friction of linear guide in different running distance , the accuracy

change process of guide rail in different wear stage was analyzed . Then the wear mechanism of the contact surface between the ball and the roller was studied by SEM . The result shows that , under the influence of the stress state and the motion characteristics , the wear of the guide rail is divided into abrasive wear and ad -

hesive wear . Combined with the accuracy test results , it is concluded that the influence of adhesive wear on the accuracy is larger than that of abrasive wear . Finally , According to the wear mechanism of the guide rail , the optimization measures are put forward .

Key words ： linear rolling guide ； precision maintenance ； wear mechanism

〇引言

滚动直线导轨副是高档精密数控机床、磨床、组合

加工机床等装备领域的核心功能部件。滚动直线导轨 副具有定位精度高，摩擦磨损小，使用寿命长等优点， 高档精密数控机床、磨床、组合加工机床等装备领域的 核心功能部件[1]。

滚动直线导轨副在数控机床中最重要的指标就是 精度保持性，精度保持性是指滚动直线导轨副在规定 条件下和规定时间内精度保持在某一范围而不丧失的 能力[2]，影响导轨副精度保持性的因素有很多，如机床

床身误差、导轨安装误差、加工切削力、导轨副材料的

硬度、耐磨性等，磨损是精度丧失的根本原因[3]。目 前，国内外学者对于导轨的精度与摩擦磨损有一定研 究。钟洋建立了滚动直线导轨副磨损预测模型。 Yong-Sub Y i 从理论和试验方面分析了导轨副俯仰、偏 摆及滚转的动态响应。林敏通过试验研究分析了影响 导轨副摩擦性能的主要因素。马星国，白春鹏等研究了 滚珠直线导轨副工作时铣削力作用下而产生的精度衰 退现象。熊军等检测了导轨副的摩擦力和运动精度，对 导轨副的直线运动误差进行了分析[4_8]。这些研究主要 集中在某固定状态下的精度分析与测试，没有结合磨损

收稿日期:2016-06-12;修回日期

=2016-07 -12

基金项目：国家自然科学基金青年基金(51405233);

国家科技重大专项(2014ZX04011031)

作者简介:

徐斌（1990—

），男，江苏海安人，南京理工大学硕士研究生，研究方向为滚动功能部件试验技术，机械工程

，（E - mail) 105SS62534@ qq.

com;

通讯作者:

梁医（1974—

），女，西安人，南京理工大学副教授，研究方向为机构的运动学和动力学分析，精密机械测试测量，机械优 化设计以及摩擦磨损与润滑，（E - mail) liangyi@ mail, njust. edu. cn

。

直线导轨的选择规则

直线导轨的选择 1.直线导轨的运动精度： 1）运动精度：a：滑块顶面中心对导轨基准底面的平行度；b:与导轨基准侧面同侧的滑块侧面对导轨基准侧面的平行度。 2）综合精度：a：滑块上顶面与导轨基准底面高度H的极限偏差；b：同一平面上多个滑块顶面高度H的变动量；c：与导轨基准侧面同侧的滑块侧面对导轨基准侧面间距离W1的极限偏差；d: ：同一导轨上多个滑块侧面对导轨基准侧面W1的变动量。 3）导轨上有超过两个以上的导轨，只检验首尾两个滑块，中间的不做W1检验，但中间的W1应小于首尾的W1。 2.选择： 1---确定轨宽。 轨宽指滑轨的宽度。轨宽是决定其负载大小的关键因素之一 2---确定轨长。 这个长度是轨的总长，不是行程。全长=有效行程+滑块间距（2个以上滑块）+滑块长度×滑块数量+两端的安全行程，如果增加了防护罩，需要加上两端防护罩的压缩长度。 3---确定滑块类型和数量。 常用的滑块是两种：法兰型，方形。前者高度低一点，但是宽一点，安装孔是贯穿螺纹孔，后者高一点，窄一点，安装孔是螺纹盲孔。两者均有短型、标准型和加长型之分（有的品牌也称为中负荷、重负荷和超重负荷），主要的区别是滑块本体（金属部分）长度不同，当然安装孔的孔间距也可能不同，多数短型滑块只有2个安装孔。滑块的数量应由用户通过计算确定，在此只推荐一条：少到可以承载，多到可以安装。滑块类型和数量与滑轨宽度构成负载大小的三要素。 4---确定精度等级。 任何厂家的产品都会标注精度等级，有些厂家的标注比较科学，一般采用该等级名称的第一个字母，如普通级标N，精密级标P。 5---确定其他参数 除上述4个主要参数外，还有一些参数需要确定，例如组合高度类型、预压等级等。预压等级高的表示滑块和滑轨之间的间隙小或为负间隙，预压等级低的反之。感官区别就是等级高的滑块滑动阻力大，等级低的阻力小。表示方法得看厂家选型样本，等级数有3级的，

导轨设计的基本要求

导轨设计的基本要求 1.导向精度 导向精度是指运动构件沿导轨导面运动时其运动轨迹的准确程度。影响导向精度的主要因素有导轨承导面的几何精度、导轨的结构类型、导轨副的接触精度、表面粗糙度、导轨和支承件的刚度、导轨副的油膜厚度及油膜刚度，以及导轨和支承件的热变形等。 直线运动导轨的几何精度一般包括：垂直平面和水平平面内的直线度；两条导轨面间的平行度。导轨几何精度可以用导轨全长上的误差或单位长度上的误差表示。 2.精度保持性 精度保持性是指导轨工作过程中保持原有几何精度的能力。导轨的精度保持性主要取决于导轨的耐磨性极其尺寸稳定性。耐磨性与导轨副的材料匹配、受力、加工精度、润滑方式和防护装置的性能的因素有关，另外，导轨及其支承件内的残余应力也会影响导轨的精度保持性。 3.运动灵敏度和定位精度 运动灵敏度是指运动构件能实现的最小行程；定位精度是指运动构件能按要求停止在指定位置的能力。运动灵敏度和定位精度与导轨类型、摩擦特性、运动速度、传动刚度、运动构件质量等因素有关。 4.运动平稳性 导轨运动平稳性是指导轨在低速运动或微量移动时不出现爬行现象的性能。平稳性与导轨的结构、导轨副材料的匹配、润滑状况、润滑剂性质及导轨运动之传动系统的刚度等因素有关。 5.抗振性与稳定性 抗振性是指导轨副承受受迫振动和冲击的能力，而稳定性是指在给定的运转条件下不出现自激振动的性能。 6.刚度 导轨抵抗受力变形的能力。变形将影响构件之间的相对位置和导向精度，这对于精密机械与仪器尤为重要。导轨变形包括导轨本体变形导轨副接触变形，两者均应考虑。 7.结构工艺性 结构工艺性是指导轨副(包括导轨副所在构件)加工的难易程度。在满足设计要求的前提下，应尽量做到制造和维修方便，成本低廉。

直线导轨的精度校准和应用范围

沿导轨体系的运动，大多数为直线运动，也有少量为弧线运动。本文评论的重点是直线导轨体系。当然，直线导轨的许多技能可以直接使用弧形导轨。 导轨为什么被称为“体系”呢?这是由于导轨体系的作业包含着若干元件的一起作业，最基本的元件为一个运动元件和一个固定元件。运动元件的方式有多种多样，今后将予以具体引见，固定元件通常为道轨式，它是导轨精度的包管，若是导轨曲折变形，运动元件或滑动元件便失掉准确的导向。 直线导轨属于高精密的导航配件，安装使用时，要非常专心，否则造成四面不平整而导致精密度下降等原因。如果机器需要更换导轨，而没有专业人员指导安装的话，业余的工作人员能够完成安装工序吗?没有专业的技术，安装直线导轨会出现哪些显著的问题呢? 导轨坏了，或者想要提升机械的精密加工能力，可以通过更换直线导轨完成，问题是，如何达到最佳的安装效果呢?其实，购买回来的直线导轨，只要不拆开内部结构，按照说明书进行安装，然后检测四周的平整程度，基本上都没问题了，不过要注意安装平面的整洁程度，不能有粉尘。 安装直线导轨之后，部分用户发现，经过一段时间的使用，它的尺寸精度开始下降，按照正常情况，这属于故障的表现，导轨产品能够连续经受多年的损耗，为什么突然之间，尺寸精度就无法保障了呢?这其中，一定存在着问题，根据多年安装的经验，笔者认为这是直线导轨在安装时，平衡度出现了问题。

安装时，一般的操作手法是，先将四面的螺丝套上，不紧不慢，同时套紧，不能单一螺丝拧紧，造成直线导轨平衡度倾斜的话，引起各种问题，例如，尺寸精度无法保障，多少都存在一些偏差，要杜绝此种情况，肯定要按照正确方法安装。 导轨产品，采用的是高碳钢，不容磨损，但是硬度大，不能敲击，直线导轨也是如此，如果出现某些问题，千万不能用硬物直接敲击校对。 直线导轨在工业生产中的应用非常广泛,直线导轨具有以下三个基本功能： (1)为承载体的运动导向 (2)为承载体供给润滑的运动外表 (3)把火车的运动或机床的切削所发生的力传到地基或床身上，削减由此发生的冲击对乘客和被迫加工零件的影响。

直线导轨选型(转载)

前面说了一下滚珠丝杠选型的大致原则和注意的要点，今天有空，谈一谈直线导轨的大致选型步骤和方法： 分类介绍： 先说明一下，本文所说的直线导轨均指滚动直线导轨。种类按滚动体类型分有滚珠导轨滚珠、滚柱导轨，前者包括交叉滚珠导轨，而交叉滚柱导轨则可归于后者。按形状分有方轨（截面尺寸大致呈等边矩形）和扁轨（截面尺寸大致呈扁平的矩形），不说明的一般指方轨，扁轨的官方称呼是微型滚珠滑轨。按制造结构分又可分成2排滚珠（或滚柱，下同）导轨、4排滚珠导轨等等。型号编排介绍： 目前直线导轨市场标准化程度相对比较高，除某些日本品牌之外多数种类各品牌之间可以替换，这也整个传动机械产品市场的趋势。各厂家大致的型号编排规则有两类，一类是欧系，一类是日系，前者以德系产品为代表，编号比较复杂，主要是字母和数字混合编号，但是数字含义比较复杂，有的就干脆全是数字，中间以点号隔开，比如：123.123.12.123.1。日系产品以日本产品为代表，编号相对简单一点，大致方式也是字母和数字，一般前面是数字，表示产品系列，后面的数字表示相关规格尺寸，例如轨的宽度、长度、滑块数量等，再后面的字母表示其他如形状精度等指标。上述描述是指大致编号原则，具体型号请参阅该品牌产品样本。 选型基本原则： 1---优先性能而不是价格：满足设计要求应是用户首先考虑的目标，然后找到恰当的供应商获得相对低价才是正途。机械产品特别是零部件行业极少有暴利情况，除高端品牌外如果忽略渠道因素你基本可以认为价高质优。 2---优先选择产品类型而不是品牌：作为用户，自豪于忠于某个品牌是愚蠢的，在适当的时候适当的场合选用不同品牌的产品十分必要。例：某用户电火花机装的是日本**K导轨，坏了一个滑块，保修期外需要订购，但是被厂家告之必须整套订购，7000多块，2.5个月到货，而台湾品牌****N类似型号只要2000多，现货。我以近10年本行业经验保证，这两个型号质量相差不大。但是换不了，为什么？因为原先的组合高和滑块安装孔不一样。(为避免广告嫌疑，品牌中部分字母以*代替） 3---优先考虑标准型号而非特殊型号：每个厂家的样本都会在同一个产品下列举很多规格，但实际上可能大部分都不生产或供货期很长，所以，非必要不要选用非常规规格，以避免在订货、交货期、维修等环节造成困扰。 4---优先考虑该品牌的持续供货能力而非单规格或单个订单：不要轻信任何厂家的打折促销（详见上海某某米网站广告：新用户打7折），导轨不是酱油，没有酿造和勾兑的成本区别。 5---在确定型号前先询问供应商：不要过于相信厂家样本，如果你仔细找一找，大概会在封底或封3最下边的某处看到这样的文字：“……本型录中所有参数仅供参考，我们会尽量使其正确但不能承诺完全无误。同时本公司保留未经预告便可更改产品参数的所有权利”，什么意思？你照这个样本买的东西可能和样本上的不一样，并且人家还可以不负法律责任。当然一般出现这样的问题人家会给你换，但耽误的时间是用户的。所以在选型时就和供应商及时沟通是必要的 选型步骤和参数考量： 1---确定轨宽。 轨宽指滑轨的宽度。轨宽是决定其负载大小的关键因素之一，四排滚珠（也有部分两排珠的）的方轨现货产品一般有15、20、25（23）、30（28）、35（34）、45、55（53）、65（63），某些品牌最大只生产到45规格，有些小厂家可能只到30。期货产品也有85、120等，但大部分厂家不生产。

滑动直线导轨对比滚动导轨的优缺点

直线导轨常简称为导轨，它的作用是支承并引导运动部件沿给定轨迹和行程作直线往复运动。导轨由两个相对运动的部件组成，一个部件固定在机架上，称为定轨，另一个在定轨上移动，称为动轨。 导轨多用于需要作直线往复运动的执行器。导轨的运动性能在低速时要求平稳、无爬行、定位准确，高速时要求惯量小、无超调或振荡。导轨的精度、承载能力和寿命对系统的精度、承载能力和寿命有直接影响。按轨面摩擦性质可将导轨分为滑动导轨、滚动导轨、液体静压导轨、气浮导轨、磁浮导轨。滑动导轨结构简单，刚性好，摩擦阻力大，连续运行磨损快，制造中轨面刮研工序的要求很高。滑动导轨的静摩擦因数与动摩擦因数差别大，因此低速运动时可能产生爬行现象。 滑动导轨常用于各种机床的工作台或床身导轨，装配在动轨上的多是工作台、滑台、滑板、导靴、头架等。导轨截面有矩形、燕尾形、V形、圆形等。重型机械中常将几种截面形状组合使用，共同承担导向和支承的作用。滚动导轨是在运动部件与支承部件之间放置滚动体，如滚珠、滚柱、滚针或滚动轴承。滚动导轨的优点是：摩擦系数不大予滑动导轨摩擦系数的1/10，静摩擦因数与动摩擦因数差别小，不易出现爬行现象，可用小功率电动机拖动，定位精度高，寿命长。 滚动导轨的缺点是：阻尼小而容易引起超调或振荡，刚度低，制造困难，对脏污和轨面误差较敏感。滚动导轨多用于光学机械、精密仪器、数控机床、纺织机械等。液体静压导轨、气浮导轨和磁浮导轨的动轨和定轨之间存在流体，摩擦更小，几乎没有磨损，无爬行现象，

但是刚度低，阻尼小，设计、制造和运行控制较复杂。按结构可将导轨分为开式导轨和闭式导轨。开式导轨必须借助外力，例如自身重力，才能保证动轨与定轨的轨面正确接触，这种导轨承受轨面正压力的能力较大，承受偏载和倾覆力矩的能力较差。闭式导轨依靠本身的截面形状保证轨面的正确接触，承受偏载和倾覆力矩的能力较强，例如燕尾形导轨。影响导轨导向精度的主要因素有：直线度、两个轨面的平行度、轨面粗糙度、耐磨性能、刚度、润滑措施等。

导轨及选型及计算

导轨的选型及计算 按结构特点和摩擦特性划分的导轨类型见表6-1[5],各类导轨的主要特点及应用列于表中。 表6-1 导轨类型特点及应用 6.1 初选导轨型号及估算导轨长度 X 方向初选导轨型号为494012GGB 20B AL2P -? [6]具体数据见《机械设计手册》9-149 Y 方向初选导轨型号为4109022G G B20AAL 1-?P 导轨的运动条件为常温，平稳，无冲击和震动 为何选用滚动直线导轨副： 1）滚动直线导轨副动静摩擦力之差很小，摩擦阻力小，随动性极好。有利

于提高数控系统的响应速度和灵敏度。驱动功率小，只相当普通机械的十分之一。 2）承载能力大，刚度高。 3）能实现高速直线运动，起瞬时速度比滑动导轨提高10倍。 4）采用滚动直线导轨副可简化设计，制造和装配工作，保证质量，缩短时间，降低成本。 导轨的长度： 由于导轨长度影响工作台的工作精度和高度，一般可根据滑块导向部分的长度来确定导轨长度。 其公式为： L=H+S+△l-S1-S2 由此公式估算出Lx=940mm,Ly=1090mm 其中L—导轨长度 H—滑块的导向面长度 S—滑块行程 △l—封闭高度调节量 S1—滑块到上死点时，滑块露出导轨部分的长度 S2—滑块到下死点时，滑块露出导轨部分的长度 6.2 计算滚动导轨副的距离额定寿命 X方向的导轨计算 X方向初选导轨型号为4 940 12 GGB20B AL2P- ?，查表9.3-73[1]得，这种导轨的额定动，静载荷分别为Ca=13.6kN,Coa=20.3kN。 4个滑块的载荷按表9.3-48序号1的载荷计算式计算。 其中工作台的最大重量为: G=100×9.8=980N F1=F2=F3=F4=1/4（G1+F）=250N 1)滚动导轨的额定寿命计算公式[6]为： L=（f h f t fc fa Ca/ fwPc） ε ?K=27166km 式中 L——额定寿命（km）； Ca——额定动载荷（KN）； P——当量动载荷（KN）； Fmax——受力最大滑块所受的载荷（KN）； Z——导轨上的滑块数；

NTN直线导轨的导向精度

NTN直线导轨的导向精度 (1)NTN直线导轨的导向精度导向精度是指运动构件沿直线导轨承导面运动时其运动轨迹的准确程度。影响导向精度的主要因素有导轨承导面的几何精度、导轨的结构类型、导轨副的接触精度、表面粗糙度、导轨和支承件的刚度、导轨副的油膜厚度及油膜刚度，以及导轨和支承件的热变形等。 直线运动导轨的几何精度一般包括：垂直平面和水平平面内的直线度；两条导轨面间的平行度。导轨几何精度可以用导轨全长上的误差或单位长度上的误差表示。 (2)精度保持性精度保持性是指直线导轨工作过程中保持原有几何精度的能力。导轨的精度保持性主要取决于导轨的耐磨性及其尺寸稳定性。耐磨性与导轨副的材料匹配、受力、加工精度、润滑方式和防护装置的性能等因素有关，另外，导轨及其支承件内的残余应力也会影响导轨的精度保持性。 (3)运动灵敏度和定位精度运动灵敏度是指运动构件能实现的最小行程；定位精度是指运动构件能按要求停止在指定位置的能力。运动灵敏度和定位精度与导轨类型、摩擦特性、运动速度、传动刚度、运动构件质量等因素有关。 (4)运动平稳性直线导轨运动平稳性是指导轨在低速运动或微量移动时不出现爬行现象的性能。平稳性与导轨的结构、导轨副材料的匹配、润滑状况、润滑剂性质及导轨运动之传动系统的刚度等因素有关。 (5)抗振性与稳定性抗振性是指导轨副承受受迫振动和冲击的能力，而稳定性是指在给定的运转条件下不出现自激振动的性能。 (6)刚度导轨抵抗受力变形的能力。变形将影响构件之间的相对位置和导向 安昂传动传动世界

精度，这对于精密机械与仪器尤为重要。直线导轨变形包括导轨本体变形和导轨副接触变形，两者均应考虑。 (7)结构工艺性结构工艺性是指直线导轨副(包括导轨副所在构件)加工的难易程度。在满足设计要求的前提下，应尽量做到制造和维修方便，成本低廉。 安昂传动传动世界

机电一体化-导轨精度

研究生课程考核试卷 （适用于课程论文、提交报告） 科目机电系统设计与分析教师： 姓名：学号： 专业：机械工程类别：学术上课时间：2016 年9 月至2016 年11 月考生成绩： 阅卷评语： 阅卷教师(签名) 重庆大学研究生院制

浅析提高导轨的耐磨性及精度保持性方法 摘要：本文通过查阅文献了解目前机床等行业对导轨的基本要求，并根据《机电系统设计与分析》课程作业要求，着重针对导轨的耐磨性及精度保持性两个要求进行分析，首先分析了耐磨性与精度保持性对导轨的重要性，接着解释了精度对于导轨以及整机工作的重要性，以及导轨工作过程中的磨损机理。最后，通过文献资料，总结了目前导轨设计、选材、制造以及修复过程中提高其精度保持性及耐磨性的常用方法。 关键词：导轨；精度保持；耐磨性；影响因素 To raise the wearability and precision retaining ability of solid guide methods (College of Mechanical Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China) Abstarct：In this paper, through consulting literature knowledge to guide the basic requirements of the machine tools industry, and according to the mechanical and electrical systems design and analysis course requirements, mainly in the light of the wear resistance of guide rail and accuracy stable two requirements analysis, firstly analyzes the abrasion resistance and accuracy stable on the importance of guide rail, then explain the importance of accuracy for the work of guide rail, and rail wear mechanism in the process of work.Finally, through literature review, summarizes the current guide rail during the process of design, material selection, production and maintenance to improve the accuracy of the commonly used method properties and wear resistance. Keywords：Slide guide；Stability of ccuracy；Wear Resistance；Influence factors

直线导轨副的导向精度

滚动直线导轨副的布局，影响导向精度的主要因素有： 1.导轨的几许精度、导轨的触摸精度、导轨的布局方式、数控机床动导轨及支承导轨的刚度和热变形、安装质量以及动压导轨和静压导轨之间油膜的刚度。 2．耐磨性好及寿命长导轨的耐磨性决议了导轨的精度坚持性。动导轨沿支承导轨面长时间运转会引起导轨的不均匀磨损，摇臂钻床损坏导轨的导向精度，然后影响机床的加工精度。 3．直线导轨满足的刚度导轨要有满足的刚度，包管在载荷效果下不发生过大的变形，然后包管各部件间的相对方位和导向精度。 4．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发生匍匐，进给运动的匍匐，将进步被加工外表的外表粗糙度值，故需求导轨低速运动平稳，不发生匍匐，这关于高精度机床特别重要。 5．工艺性好描绘导轨时，要注意到制作、调整和修理便利；力求布局简略、工艺性好及经济性好。导轨是进给体系的重要环节，是机床的根本布局要素之一，导轨的效果是导向和支承，即支承运动部件并包管其能在外力的效果下精确地沿着规则的方向运动。数控机床机床的加工精度和寿命在很大程度上决议于机床导轨的质量。与一般机床导轨比较，数控机床导轨有更高的需求：如高速进给时不振荡、摇臂钻床低速进给时不匍匐、具有高的灵敏度、能在重载下长时间接连地作业、耐磨性高、精度坚持性好等。导轨的品种数控机床用导轨按运动轨道可分为直线运动导轨和圆周运动导轨；按作业性质可分

为主运动导轨、进给运动导轨和调整导轨；按受力状况可分为开式导轨和闭式导轨；按触摸面冲突性质，现代数控机床广泛选用的导轨有翻滚导轨和滑动导轨(塑料滑动导轨、静压导轨及动压导轨)。塑料滑动导轨滑动导轨具有布局简略、制作便利、触摸刚度大等长处。但传统滑动导轨冲突阻力大，磨损快，动、静冲突因数不一样大，低速时易发生匍匐表象

直线导轨的合理选用

直线导轨的合理选用 1, 常用结构 按照滚珠在导轨和滑块之间的接触牙型对直线导轨副进行分类，主要有歌德式（Gothic Type）牙型和圆弧式牙型（如图一所示）。 歌德式也称作两列式，圆弧式也称作四列式。由于圆弧式牙型其接触角（垂直于回转轴线的直线与滚珠中心和沟槽接触点连线的夹角）在传动中易变动，产生间隙与侧向力变动，安装容易。而歌德式牙型其接触角能保持不变，刚性也比较稳定。一般而言直线导轨的常用结构以这两种类型为主。两者主要区别如下表所示。 2、主要性能指标 通常，直线导轨副的选用必须根据使用条件、负载能力和预期寿命选用。但由于直线导轨的寿命分散性较大，为了便于选用直线导轨副，必须先清楚以下几个重要概念。 额定寿命：所谓额定寿命是指一批相同的产品，在相同的条件及额定负荷下，有90%未曾发生表面剥离现象而达到的运行距离。直线导轨副使用钢珠作为滚动体的额定寿命，在基本动额定负荷下为50km。 基本动额定负荷（C）: 所谓基本动额定负荷是指一批相同规格的直线导轨副，在负荷方向和大小均等的状态下，经过运行50km后，90%的直线导轨其滚道表面不产生疲劳损坏（剥离或点蚀）时的最高负荷。基本静额定负荷(Co): 所谓基本静额定负荷是指在负荷方向和大小均等的状态下，在受到最大应力的接触面处，钢珠与滚道表面的总永久变形量恰为钢珠直径万分之一时的静负荷。 由于在机械加工方面的精度要求愈来愈高，使得对加工机械上的重要零组件直线导轨的精度等级划分也越来越细。精度等级：一般直线导轨副的精度分为普通级、高级、精密级、超精密级和超高精密级五种。主要检测指标一般有三个，一是滑块C面对滑轨A面的平行度，二是滑块D面对滑轨B面的平行度（如图二所示），三是行走平行度，所谓行走平行度是指将直线导轨固定在基准座平面上，使滑块沿行程行走时，导轨与滑块基准面之间的平行度误差。

直线导轨和滚珠丝杆定位精度

直线导轨已成为现代机床由于其定位精度的一个组成部分，承载特性，低摩擦时，丝杆比较。但是几乎没有变化设计自机床滚珠丝杠在第一次使用几十年前。一个常见的误解是，要完善滚珠丝杠一切必要，是提高领导准确性。因此，滚珠丝杠，不能孤立地考虑一个因素，而是影响伺服回路的性能。在制定新的直线导轨的范围，耶拿旋转技术，认识到了在伺服回路的性能滚珠丝杠的重要性，并设计了一个滚珠丝杠，以满足现代机床控制的要求。一个重要的考虑因素是逆转的错误，（逆转时发生错误失去议案过程中旋转方向改变滚珠丝杠明显），直线导轨可以影响的工件定位和表面关节度。在系统中的机械元件的反应可能对逆转的错误产生重大影响。该XLF的新颖设计制作了滚珠丝杠与极低的摩擦系数，但也保持高系统刚性和消除逆转的错误。设计和用料下，它也有可能减少在滚珠螺母预压，同时保持刚性。滚珠螺杆生活和磨损的准确性也大大提高;的滚珠丝杠也非常安静，较传统的设计。另一个好处是热的组装由于减少了预装，提高刚度和稳定性，摩擦系数低，生产与产生的热量非常低的水平滚珠螺杆。这些改进，取得了使用混合材料，在直线导轨滚在配置文件和滚珠螺母设计变更，变化并不明显的同蓝/滚珠丝杠的灰色眼睛的外观外，并减少预装和超级平稳运行时，可以感觉到球螺母手工打开。滚珠螺杆的特征驱动扭矩仅为滑动螺杆的三分之一直线导轨中的滚珠沿着螺杆与螺帽间滚动，以获得高效率。与过去的滑动螺杆相比，所要求的驱动扭矩仅为三分之一。因此，不仅可以将回转运动变为直线运动，而且可将直线运动变为回转运动。螺帽的选定螺帽的类型滚珠螺杆的螺帽，根

据滚珠的循环方式可分为：导管式、循环器式、端盖式。这3种螺帽如下所示。另外，滚珠螺杆不仅以滚珠的循环方式分类，还有根据预压方式分类的。在支撑座的内侧安装直线导轨螺帽皮带轮的例子润滑滚珠螺杆／花键时，先将油脂板装在支撑座上。润滑0为了充分发挥滚珠螺杆的机能，必须根据各种使用条件选定适宜的润滑剂和润滑方法。润滑剂的种类、特点及润滑方法请参见润滑附件部分另外，QZ润滑装置是大幅度地提高维修间隔时间的选购附件。防锈（表面处理等）根据使用环境等情况，有时会有必要对滚珠螺杆进行防锈处理或改变使用材质。有关防锈处理和改变使用材质，请与THK公司联系防尘滚珠螺杆和滚动轴承一样，如有污物或异物侵入时，就会加快磨损，成为破损的原因。因此，考虑防止污物或异物（切削屑等）侵入时，必须采用防尘装置（例如伸缩护罩、螺杆罩和清洁环等），以便将螺杆轴完全防护起来。

导轨的导向精度探讨

导轨的导向精度探讨 导轨副是机械机构中的重要组成部分，其导向性可使机构获得某一特定方向的直线运动，从而满足相应的工作要求。 导向精度是导轨副的基本要求之一。影响导向精度的因素很多，这里只讨论几何因素的影响。 1.机构对导轨副导向精度的要求 精密的机械机构要求导轨副给出精确的直线运动。因为其导向的精确性影响到整台机器的工作性能和精度。但对于一个具体的机构来说，通常只是对运动构件的特定部位在某一坐标方向上有精度要求。 例如车削一工件时，机床导轨应能保证切削刃（K点）位于主轴水平面（通过轴心线且垂直于图面）内，并在加工尺寸的方向（y向）上与工件轴心线保持确定的距离（图一）。显然，加工精度对切削位移误差的敏感程度因方向不同而不同。其中y向的位置误差是最敏感的，而对z向（垂直于图面）与x向的位置误差则远不如对y向敏感。 图二为切削T型螺纹的情形，切削刃运动误差的敏感方向在x方向上，而y 向与z向的运动误差对加工精度的影响则次之。 图三中要求反射镜1在导轨2上沿x方向作精确的平行移动，该装置对绕y 轴和z轴方向的转角误差较为敏感。 可见，不同的具体机构，对导向误差的敏感方向亦不同，因而对导轨副导向的实际要求也有所不同。这表明对其导向精度的要求应由机构的实际工作要求来决定。注意到这一点对恰当地规定导轨的几何精度，正确地设计和使用机械机构是有意义的。 2.导轨的直线度误差对导向精度的影响 导轨副导向面加工的直线度误差（包括波度误差）对导轨副运动的直线性有直接影响，这是显而易见的。但这一直线性误差却不一定直接对机器的工作精度有影响。如上所述，在图一中，导轨在xoy平面内的直线度误差直接导致加工误差，但在xoz平面内的直线度误差对加工精度的影响却十分微小。 导轨直线度误差使运动构件的运动轨迹偏离直线，这是垂直于运动直线方向的误差，只有在机器工作中对这一误差敏感时才会造成影响。这一影响除与导轨弯曲的挠度有直接关系外，还与导轨副的结构形式、尺寸参数和行程等因素有关。 例如轴承支承的导轨对小的弯曲乃至波度都十分敏感，会影响运动的直线

TH65100导轨精度及对加工精度影响浅析

TH65100导轨精度及对加工精度影响浅析 卧式铣镗加工中心TH65100在机械加工过程中会出现定位精度超差现象，对加工精度带来很大的影响，文章分析了TH65100卧式加工中心导轨精度对机床加工精度的影响，并分析出导轨直线度误差是出现定位精度超差现象的主要一方面原因，针对生产中机床在运行的过程中出现导轨直线度精度走失现象的根源，为后续消除加工误差的措施提供了理论依据。 标签：TH65100卧式加工中心；导轨精度；定位精度 卧式铣镗加工中心TH65100在机械加工过程中会出现定位精度超差现象，对加工精度带来很大的影响，其中导轨直线度误差是出现定位精度超差现象的主要一方面原因，针对生产中机床在运行的过程中出现导轨直线度精度走失现象的根源及消除采用的措施做出分析。 机床加工零件时要获得理想的几何精度、形位精度和表面粗糙度，是以具有精确而平稳运动部件的高精度机床为基础，高精度导轨是机床获得高精度加工的先决条件之一。某企业的卧式铣镗加工中心TH65100在使用一段时间之后，出现了导轨精度出现了明显的变化，导轨全行程上直线度与平行度误差均超过0.01mm的指标要求，存在较为严重的精度走失现象，零件加工精确性急剧下降，对于精度走失的原因及对加工的性能影响做出分析，为以后修正加工精度做出理论基础。 1 床身导轨的精度要求及主要影响因素 床身导轨的精度及影响因素主要是指导轨的导向精度和刚度。 1.1 导轨导向精度 导轨导向精度表示了机床导轨副运动部件在加工中的实际运动方向与理论给定运动方向之间的相符合程度，这两者之间的差值就是床身导轨的导向误差，是影响加工精度的直接要素，是机床多项误差的综合反映。 1.2 导轨的精度耐用度 卧式铣镗加工中心TH65100在工作时要求有较高的导轨精度，关键是要求导轨在工作中具有保持各种精度不变的能力，这种精确保持度是由机床的刚度、抗振性和导轨的耐磨性等要素决定的。 1.3 导轨的刚度 导轨的刚度是表示导轨在承受一定载荷作用时，具有的抵抗各种变形的能力，是体现导轨保持长期工作能力的重要指标之一，因而刚度对TH65100导轨