导轨设计教学课件PPT汇总.pptxVIP

2.7 导轨设计一、导轨的功用与导向原理 功用导向、承载导向原理两相对运动部件的配合面组成一对导轨副，其中，不动的配合面称为固定导轨，运动的配合面称为运动导轨，在运动部件（如工作台）与固定部件（如床身）之间只允许有一个自由度，为此，导轨副必须限制运动部件的其它五个自由度二、导轨的分类分类按是否固定动导轨支承导轨按运动轨迹直线运动导轨圆运动导轨按工作性质主运动导轨进给运动导轨调整导轨按接触面的性质滑动导轨滚动导轨按结构形式闭式导轨开式导轨导轨面靠自重或外载荷贴合，不能承受倾覆力矩导轨面借助压板，能承受倾覆力矩三、对导轨的基本要求导向精度指动导轨运动轨迹的准确度影响因素：导轨的几何精度、接触精度、结构形式、导轨和支承件的刚度和热变形、装配质量等。耐磨性指抵抗磨损，精度长期保持的能力。常见的磨损形式：磨料磨损、咬合磨损、接触疲劳磨损等主要影响素：导轨的摩擦性质、材料、热处理、受力情况以及润滑和防护条件等。刚度指外载荷的作用下抵抗变形的能力主要影响因素：导轨的结构形式、尺寸、与支承件的连接方式以及受力情况等。低速运动平稳性指抵抗摩擦自激振动的能力，即导轨在低速运动或微量进给时，消除爬行现象的能力。主要影响因素：静动摩擦系数的差值、运动部件的质量大小、导轨的结构形式以及润滑等。此外：还应具有良好的工艺性、结构简单、便于调整和维护保养等。四、滑动导轨的结构接触面为滑动摩擦副的导轨称为滑动导轨；特点：结构简单、工艺性好，使用维护方便；摩擦系数大，磨损快，寿命短，容易产生爬行应用最为广泛。结构形式矩形、V型（山型）、燕尾型、圆柱形每种导轨都有凸凹之分凸形（支承导轨）---不易存屑，也不易存油，多低速；凹形----与上述相反，需防护直线运动导轨的截面形状矩形导轨靠两个彼此垂直的导轨面导向。刚度高、承载能力大，容易加工制造，便于维修。但侧导轨面磨损后不能自动补偿，需要有间隙调整装置V型导轨靠两个相交的导轨面导向。导轨磨损后，能自动下沉补偿磨损量，消除间隙，因此导向精度高。顶角的大小：取决于承载要求和导向精度等工作要求。一般：90~120o当导轨面承受的水平力和垂直力相差较大时，可采用不对称结构，以使导轨面的受力均匀。燕尾型导轨（是V形的变型，两个导轨面夹角为55o）高度小，结构紧凑，可承受倾覆力矩，间隙调整方便。但摩擦阻力较大，承受倾覆力矩时，工作面为斜面，此时刚度差，且制造、检验和维护不便。一般用于高度要求小的多层移动部件。圆柱形导轨制造简单，容易达到较高的配合精度，但磨损后调整间隙困难，为了防止转动，可在轴向开槽或者加工出平面，但不能承受大的扭矩。主要用于受轴向载荷的场合，如拉床、珩磨机、机械手等。2.直线运动导轨的组合就相对运动部件而言，如果导轨面窄，则不能限制沿移动方向的转动自由度，所以，一般在机床上，都采用2条导轨来承受载荷和导向。在重型机床上，根据载荷情况，可以用到3条~4条导轨。常见组合形式双三角形组合双矩形组合三角形—平导轨组合三角形—矩形组合平—平—三角形组合双三角形组合同时起支承和导向作用；磨损后能自动补偿水平和垂直方向的磨损量，保持位置不变，导向精度高要求四个表面刮削或磨削后同时接触，工艺性差；床身与运动部件热变形不一致时，很难保证四个表面同时接触。常用于精度要求较高的机床，如坐标镗床、丝杠车床等。双矩形组合主要承受与主支承面垂直的作用力，承载能力大，但导向性差；制造简单，调整方便。闭合导轨面有压板，用压板调整间隙；导向面用镶条调整间隙。适用于普通机床或重型机床三角形—平导轨组合导向性好，刚度大，制造方便，广泛应用，如磨床、精密镗床、龙门刨床。（切削时力向下，或者加工时切削力很小，工作台没有抬起的可能性）三角形—矩形组合三角形作为主要导向面，具有双三角形的优点，但又比它制造方便，导向性比双矩形好。三角形 磨损后不能调整，对位置精度有影响。下图：普车上的两组导轨：内一组—共尾架使用；外侧一组：供溜板使用。平—平—三角形组合对于工作台宽度过大（如龙门刨5m，龙门铣3m），为了不使工作台中间挠度过大，可用3根导轨组合。下图：龙门刨—三角形起导向作用，平导轨主要起支撑作用，不需要镶条调整间隙。从上述分析可知：各种导轨的特点各有不同，因此选择时应注意一下几点：要求导轨有较大的刚度和承载能力时，用矩形导轨。中小型车床床身是山-矩形导轨的组合；而重型车床上则用双矩形导轨来增加承载能力。要求精度高的机床用V型导轨。三角形导轨面能同时导向和承载，能自动补偿间隙，导向性好。矩形导轨和圆形导轨工艺性好，制造、检验都较方便。而三角形和燕尾型导轨则工艺性较差。要求结构紧凑、高度小、调整方便的机床用燕尾型导轨2.圆周运动导轨主要用于圆形工作台、转盘或者转塔头架等旋转部件常用的圆周运动导轨平面圆环导轨容易制造，热变形后仍能接触，适用于大直径的转台但它只