第九章导轨第一节导轨的功用、分类和应满足的要求一、导轨的功用和分类1、导轨的功用功用是导向和承载。在导轨副中，运动的一方叫做动导轨，不动的一方叫做支承导轨。2、导轨的分类1）按运动轨迹分直线运动导轨圆周运动导轨主运动导轨—动导轨与支承导轨之间相对运动速度较高。2）按工作性质分进给运动导轨—动导轨与支承导轨之间相对运动速度较低。机床中多数导轨属于进给导轨。移置导轨—只用于调整部件之间的相对位置，移置后固定，在加工时没有相对运动。3）按摩擦性质分滑动导轨静压导轨—两导轨面间有一层静压油膜，属于纯液体摩擦，多用于进给运动导轨。动压导轨—当导轨面间的相对滑动速度达到一定值后，液体的动压效应使导轨油腔处出现压力油楔，把两个导轨面分开，形成液体摩擦，这种导轨只用于高速场合，故仅用作主运动导轨。普通滑动导轨—混合摩擦导轨，速度不高，导轨面仍处于直接接触状态。大多数普通滑动导轨属于这一类。滚动导轨：两导轨面间装有滚动元件，具有滚动摩擦的性质，广泛地应用于进给运动和旋转主运动。4）按受力情况分开式导轨——在重力和外载作用下，使导轨面能保持始终贴合。闭式导轨——在外力作用下，产生大的倾覆力矩，使导轨面不能始终保持贴合。二、导轨应满足的要求1、导向精度导轨在空载下运动和切削条件下运动时，都应具有足够的导向精度。（1）几何精度直线运动的导轨导轨在竖直平面内的直线度（简称A项精度）导轨在水平平面内的直线度（简称B项精度）两导轨面间的平行度（简称C项精度）其精度值可参考有关机床精度检查标准。（2）接触精度磨削和刮研的导轨表面，接触精度按JB2278的规定，采用着色法进行检查，用接触面所占的百分比或25×25平方毫米面积内的接触点数衡量。影响导向精度的因素：制造精度；导轨的结构形式；装配质量；导轨及其支承件的刚度和热变形；对于动压和静压导轨还有油膜刚度。2、精度保持性其影响因素主要是磨损。提高耐磨性以保持精度是提高机床质量的主要内容之一。常见的磨损有：磨料磨损、粘着磨损、接触疲劳。3、低速运动平稳性即不出现爬行现象。其平稳性与导轨的结构、材料和润滑有关；与动、静摩擦系数的差值有关；与传动导轨运动的传动链的刚度等因素有关。4、结构简单、工艺性好：设计时要注意使导轨的制造和维护方便。第二节导轨的材料对导轨材料的主要要求是：耐磨性高、工艺性好和成本低等。一、铸铁铸铁是一种成本低，优良好的减振性和耐磨性，易于铸造和切削加工的金属材料。在动导轨和支承导轨中都有应用。灰铸铁：在润滑与防护较好的条件下有一定的耐磨性。HT200。精度不高，次要导轨。孕育铸铁：耐磨性高于灰铸铁。HT300。普通精度。耐磨铸铁：含合金元素，耐磨性高于孕育铸铁。精密机床。热处理：导轨的表面淬火，采用淬火的方法提高铸铁导轨表面的硬度，增强抗磨料磨损、粘着磨损的能力，防止划伤与撕伤，提高导轨的耐磨性。二、钢采用淬火钢或氮化钢的镶钢支承导轨，可大幅度提高导轨的耐磨性。镶钢导轨材料有几类：（1）合金工具钢或轴承钢，牌号为9Mn2V、CrWMn、GCr15等；（2）高碳工具钢，牌号为T8A、T10A等；（3）中碳钢，牌号为45、40Cr；（4）低碳钢，牌号为20Cr；（5）氮化钢，牌号为38CrMoAlA。镶钢导轨工艺复杂、加工较困难、成本也较高，多用于数控机床和加工中心上。三、有色金属用于镶装导轨的有色金属板材料，主要有锡青铜ZQSn6-6-3和铝青铜ZQAl9-4。它们多用于重型机床的动导轨上。这种材料的优点是耐磨性较高，可以防止撕伤和保证运动的平稳性和提高移动精度。四、塑料优点是摩擦系数低、耐磨性高、抗撕拉能力强、低速时不易出现爬行、加工性和化学稳定性好、工艺简单、成本低。在各类机床上都有应用，特别是用在精密、数控和重型机床的动导轨上。五、导轨副材料的选用在导轨副中，为了提高耐磨性和防止咬焊，动导轨和支承导轨应分别采用不同的材料。如果采用相同的材料，也应采用不同的热处理使双方具有不同的硬度。第三节滑动导轨的结构一、导轨的截面形状与组合1、导轨的截面形状：三角形、矩形、燕尾形和圆形。一对导轨副一凸一凹。2、窄式、宽式导轨窄式导轨：用一条导...
