1、導(dǎo)軌的選型及計(jì)算與軌的選型及計(jì)算按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和摩擦特性劃分的導(dǎo)軌類型見表6-1 5,各類導(dǎo)軌的主要特點(diǎn)及應(yīng)用列于表中。表6-1導(dǎo)軌類型特點(diǎn)及應(yīng)用導(dǎo) 軌 類 型主要特點(diǎn)應(yīng)用滑1,結(jié)構(gòu)簡 單，使用維 修方便。2,普通機(jī)床，未形成完全, , ,動冶金導(dǎo)液體摩擦?xí)r設(shè)備軌低速易爬行上應(yīng)3,磨損大壽 命低，運(yùn)動 精度不穩(wěn)定用普 遍導(dǎo)軌類型主要特點(diǎn)應(yīng) 用滾動 導(dǎo)軌1,運(yùn)動靈敏 度高，低速 運(yùn)動平穩(wěn)性 好，定位精 度高。2,精 度保持性 好，磨損少, 壽命長。3, 剛性和抗振 性差，結(jié)構(gòu) 復(fù)雜成本 高，要求良 好的保護(hù)廣 泛 用 于 各 類 精 密 機(jī) 床, 數(shù) 控 機(jī)床,塑料導(dǎo)軌1,動導(dǎo)軌表 面貼塑料軟 帶等

2、與鑄鐵 或鋼導(dǎo)軌搭 配，摩擦系 數(shù)小，且動 靜摩擦系數(shù) 搭配，不易 爬行，抗摩 擦性能好。2,貼塑工藝 簡單。3,剛 度較低，耐 熱性差容易 蠕變主要 應(yīng)用 與中 大型 機(jī)床 壓強(qiáng) 不大 的導(dǎo) 軌應(yīng) 用日 益廣 泛動壓 導(dǎo)軌1,速度高 (90m/min6 00m/min), 形成液體摩 擦2,阻尼 大，抗陣性 好3,結(jié)構(gòu) 簡單，不需 復(fù)雜供油系 統(tǒng)，使用維 護(hù)方便4,油 膜厚度隨載 荷與速度而 變化。影響 加工精度， 低速重載易要 用 語 速 度 高, 精 度 要 求般 的 機(jī) 床出現(xiàn)導(dǎo)軌面鑲 鋼, 鑲 金 屬 導(dǎo) 軌接觸運(yùn) 動 導(dǎo)軌1,在支撐導(dǎo) 軌上鑲裝有 一定硬度的 不鋼板或鋼 帶，提高導(dǎo)

3、 軌耐磨性， 改善摩擦或 滿足焊接床 身結(jié)構(gòu)需 要。2,在動 導(dǎo)軌上鑲肩 青銅只類的 金屬防止咬 合磨損，提 高耐磨性， 運(yùn)動平穩(wěn)精 度高鑲鋼 導(dǎo)軌 工藝 復(fù)雜，成本|oj。常用 于重 型機(jī) 床如 立車，龍門 銃床 的導(dǎo) 軌上靜壓 導(dǎo)軌1,摩擦系數(shù) 很小，驅(qū)動 力小。2,低 速運(yùn)動平穩(wěn) 性好3,承 載能力大， 剛性，吸陣 性好4,需要 一套液壓裝 置，結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，調(diào)整困 難各 種 大 型， 重 型 機(jī)床， 精 密 機(jī)床， 數(shù) 控 機(jī) 床 的 工作6.1初選導(dǎo)軌型號及估算導(dǎo)軌長度X方向初選導(dǎo)軌型號為GGB20BAL2P12 940 4 6具體數(shù)據(jù)見機(jī)械設(shè)計(jì) 手冊9-149 Y 方向初選導(dǎo)軌型號為

4、 GGB20AAL 2P 2 1090 4導(dǎo)軌的運(yùn)動條件為常溫，平穩(wěn)，無沖擊和震動為何選用滾動直線導(dǎo)軌副：1）滾動直線導(dǎo)軌副動靜摩擦力之差很小，摩擦阻力小，隨動性極好。有利 于提高數(shù)控系統(tǒng)的響應(yīng)速度和靈敏度。驅(qū)動功率小，只相當(dāng)普通機(jī)械的十分之2）承載能力大，剛度高。3）能實(shí)現(xiàn)高速直線運(yùn)動，起瞬時(shí)速度比滑動導(dǎo)軌提高10倍。4）采用滾動直線導(dǎo)軌副可簡化設(shè)計(jì)，制造和裝配工作，保證質(zhì)量，縮短時(shí) 問，降低成本。導(dǎo)軌的長度：由于導(dǎo)軌長度影響工作臺的工作精度和高度，一般可根據(jù)滑塊導(dǎo)向部分的 長度來確定導(dǎo)軌長度。其公式為：L=H+S+ 1-S1-S2由此公式估算出Lx=940mm,Ly=1090mm其中L導(dǎo)軌

5、長度H一滑塊的導(dǎo)向面長度S一滑塊行程 1一封閉高度調(diào)節(jié)量S1一滑塊到上死點(diǎn)時(shí)，滑塊露出導(dǎo)軌部分的長度S2一滑塊到下死點(diǎn)時(shí)，滑塊露出導(dǎo)軌部分的長度6.2計(jì)算滾動導(dǎo)軌副的距離額定壽命X方向的導(dǎo)軌計(jì)算X方向初選導(dǎo)軌型號為 GGB20BAL2P12 940 4 ,查表9.3-73 1得，這種導(dǎo) 軌的額定動，靜載荷分別為 Ca=13.6kN,Coa=20.3kN。4個(gè)滑塊的載荷按表9.3-48序號1的載荷計(jì)算式計(jì)算。其中工作臺的最大重量為G=100X 9.8=980NF1=F2=F3=F4=1/4 （G1+D =250N1）滾動導(dǎo)軌的額定壽命計(jì)算公式6為：L= （fh f t fc fa Ca/ fwP

6、c ）K=27166km式中L 額定壽命（knj）；Ca 額定動載荷（KN ;P 當(dāng)量動載荷（KN ;Fmax受力最大滑塊所受的載荷（KN）;Z 導(dǎo)軌上的滑塊數(shù)；指數(shù)，當(dāng)導(dǎo)軌體為滾珠時(shí)，=3;當(dāng)為滾柱時(shí) =10/3;K額定壽命單位（KM ,滾珠時(shí)，K=50KM滾柱時(shí)，K=100KMfh 硬度系數(shù)；fh （滾道實(shí)際硬度（HRC ）。由于產(chǎn)品技術(shù)要求規(guī)定，滾道硬度不得低于58HRC故通常可取fh =1ft 溫度系數(shù)，查表6-27,得ft=1表6-2溫度系數(shù)工作溫度/0C100100150150200200250ft10. 900. 730. 60fc 接觸系數(shù)，查表 6-3;得fc=1表6-3接觸

7、系數(shù)每根導(dǎo)12345軌上的滑塊數(shù)fc1. 000. 810. 720. 660. 61fa 精度系數(shù)，查表 6-4;取fa=1.5表6-4精度系數(shù)工作條件fa無外部沖擊或振動的低速運(yùn)動的場合，速度小于 15m/min1-1.5無明顯沖擊或振動的場合，速度為1560m/min1.52有外部沖擊或高速運(yùn)動的場合，速度大于 60m/min2-3.5fw載荷系數(shù)，查表 6-5;得fw=1表6-5載荷系數(shù)精度等 級2345fw1. 01. 00. 90. 9則 L=27166Km2）壽命時(shí)間的計(jì)算當(dāng)行程長度f,以h為單位的額定壽命為：L 10327166 103Lh 30592.3h2La n2 60

8、2 0.74 1 60式中 Lh 壽命時(shí)間（h）L貞/is后 叩（knj）La行程長度（Mn2 每分鐘往返次數(shù)則 Lh 30592.3h工況為：每天開機(jī)6個(gè)小時(shí)，每年300個(gè)工作日，則預(yù)計(jì)壽命年限為：Lh=30592.3/300 X 6=16.9 年同理求出Y方向滾動導(dǎo)軌副的距離額定壽命：L=26340.1kmLh=25230h=14 年6.3 導(dǎo)軌材料與熱處理機(jī)床滑動導(dǎo)軌常用材料主要是灰鑄鐵和耐磨鑄鐵。灰鑄鐵通常以HT200或HT300做固定導(dǎo)軌，以HT150或HT200做動導(dǎo)軌。JB/T3997-1994標(biāo)準(zhǔn)對普通灰鑄鐵導(dǎo)軌的硬度要求如表6-610所示表6-6灰鑄鐵導(dǎo)軌硬度要求硬度要求(H

9、BS)硬度不均勻性(HBS)導(dǎo)軌 長度/mm導(dǎo)軌 鑄件 重量/t不低 于不圖于導(dǎo)軌長度/mm硬度 差不 超過2500-190255250025>2500>3180241>250035>5175241由幾何 件連接 的導(dǎo)軌45>10165241常用耐磨鑄鐵與普通鑄鐵耐磨性比較見表 6-7網(wǎng)表6-7常用耐磨鑄鐵耐磨鑄鐵名稱耐磨性高于普通鑄鐵倍數(shù)磷銅鈦耐磨鑄鐵1.52高磷耐磨鑄鐵 帆鈦耐磨鑄鐵 稀土鑄鐵 銘鋁耐磨鑄鐵導(dǎo)軌熱處理：一般重要的導(dǎo)軌，鑄件粗加工后進(jìn)行一次時(shí)效處理，高精度導(dǎo) 軌鑄件半精加工后還需進(jìn)行第二次時(shí)效處理。常用導(dǎo)軌淬火方法有：1）中頻淬火，淬硬層深度（1

10、2）mm硬度（4550）HRC2）接觸加熱自冷表面淬火，淬硬深度（0.20.25）mm,顯微硬度600HMfc右。這種淬火方法主要用于大型鑄件導(dǎo)軌。6.4 導(dǎo)軌的技術(shù)要求6.4.1 表面粗糙度1）刮研導(dǎo)軌 刮研導(dǎo)軌具有接觸好、變形小、可以存油、外觀美等特點(diǎn) ，但 勞動強(qiáng)度大、生產(chǎn)率低。主要用于高精度導(dǎo)軌。刮研導(dǎo)軌軌面每25mme25mms積內(nèi)的接觸點(diǎn)數(shù)不得少于表 6-89的規(guī)定。表6-8 刮研導(dǎo)軌面25mn 25mnm3接觸點(diǎn)數(shù)機(jī)床類別骨動導(dǎo) 移置導(dǎo) 鑲條、壓板軌 軌 滑動面每條導(dǎo)軌寬度/mm25251010in級和in級以2016161212上IV級1612121010V級1088662）導(dǎo)

11、軌 生產(chǎn)率高，是加工淬硬導(dǎo)軌唯一方法，磨削導(dǎo)軌表面粗糙度應(yīng)達(dá)到 的要求,見表6-910。接觸面要求見表6-1010。表6-9磨削導(dǎo)軌表面粗糙度Ra機(jī)動導(dǎo)軌固定導(dǎo)軌床中小 大型重型中小型大型重型類型型m0.2 0.40.8(0.1 0.2 0.4(級0.4(00.8(00.4)0.2(0.0.4(0 0.2)和.1.205.1m0.2)0.4)0.1)0.2)以上IV0.4(01.6(01.6(0.2(0.0.4(0 0.8(級.2).8)0.8)1).2)0.4)V0.8(01.6(01.6(0.4(0.0.8(01.6(級.4).8)0.8)2).4)0.8)注:1.滑動速度大于0.5時(shí)，粗

12、糙度應(yīng)降低一級（括號內(nèi)數(shù)值）2.淬硬導(dǎo)軌的表面粗糙度應(yīng)降低一級 （括號內(nèi)數(shù)值）。表6-10 磨削導(dǎo)軌表面的接觸指標(biāo)（）機(jī)床類 型滑（滾）動導(dǎo)軌移置導(dǎo)軌全長上全寬上全長上全寬上in級和 田級以 上80707050IV級75606545V級70506040注:1.寬度接觸達(dá)到要求后，方能作長度的評定。2.鑲條按相配導(dǎo)軌接觸指標(biāo)檢驗(yàn)。6.4.2 幾何精度導(dǎo)軌的幾何精度主要是指導(dǎo)軌的直線度和導(dǎo)軌間的平行度，垂直度等。具體相關(guān)的幾何精度參閱有關(guān)機(jī)械的精度標(biāo)準(zhǔn)。本機(jī)構(gòu)導(dǎo)軌精度取3級。6.5 導(dǎo)軌設(shè)計(jì)和使用注意事項(xiàng)正確合理地設(shè)計(jì)和使用滾動直線導(dǎo)軌副，可以提高耐用度和精度保持性，減 少維修和保養(yǎng)時(shí)間。為此，應(yīng)

13、注意如下事項(xiàng)：1）盡量避免力矩和偏心載荷的作用滾動直線導(dǎo)軌副樣本中給出的額定動靜載荷，都是在各個(gè)滾珠受載均勻的理想狀態(tài)下算出的。因此，必須十分注意避免力矩載荷和偏心載荷。否則，一部分滾珠承受的載荷，有可能超過計(jì)算Ca值時(shí) 確定的許用接觸應(yīng)力，導(dǎo)致過早的疲勞破壞或產(chǎn)生壓痕并出現(xiàn)振動，噪聲，降低移動精度等現(xiàn)象。2）提高剛度，減少振動適當(dāng)預(yù)緊可以提高剛度，均化滾動體的受力從而提 高壽命，并在一定程度上提高阻尼。但是預(yù)緊力過大會增加導(dǎo)軌副的摩擦阻力，增加發(fā)熱，降低使用壽命。因此預(yù)緊力有其最佳值。滾動支承的阻尼較小，因此要盡可能使它承受恒定的載荷。有過大的振動和 沖擊載荷的場合不宜應(yīng)用直線滾動導(dǎo)軌副。為了減少振動，可以在移動的工作臺 上加裝減振裝置。條件許可時(shí)可安裝鎖緊裝置，加工時(shí)把不移動的工作臺固定。3）降低加速度的影響 直線滾動導(dǎo)軌副的移動速度可以高達(dá)600m/min。起動和停止時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)力矩，使部分滾動體受載過大，造成破壞。因此，如果加 速度較大，應(yīng)采取以下措施：減輕被移動物體的質(zhì)量，降低物體的重心，采取多級 制動以降低加速度，