最新4.3-机床主要部件设计-导轨设计解析ppt课件.ppt

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1、4.3-机床主要部件设计-导轨设计解析本章讲授内容第一节主轴组件设计第二节支承件设计第三节导轨设计第四节滚珠丝杠螺母副机构简介第四章机床主要部件设计(guiderail,slidingguide)◆移置导轨可调整部件之间的相对位置，在机床中没有相对运动。如：卧式车床的尾座导轨。第三节导轨设计一、导轨的功用和分类1.功用：承受载荷和导向。承受安装在导轨上的运动部件及工件的质量和切削力，引导运动部件沿一定的轨迹运动。◆主运动导轨用于刨床、拉床、插齿机的主运动导轨。◆进给运动导轨用于机床的进给系统中。（1）按运动性质分为2.分类及应用1）导向精度导向精度：直线运动导轨的直线度

2、（直线性）或者圆周运动导轨的圆度（真圆性）。导轨同其它运动件之间相互位置的准确性影响因素：（1）导轨的几何精度（2）结构形式（3）导轨及其支承件的自身刚度（4）油膜刚度（5）热变形等导轨应满足的基本要求第三节导轨设计2）精度保持性：导轨设计制造的关键，也是衡量机床优劣的重要指标之一。影响精度保持性的主要因素是磨损，即导轨的耐磨性。刚度不足，影响部件之间的相对位置精度和导轨的导向精度，使导轨面上的比压分布不均，加剧导轨的磨损。耐磨性——导向精度能否长期保持。导轨耐磨性与导轨材料、导轨面的摩擦性质、导轨受力情况及两导轨相对运动速度等有关。导轨应满足的基本要求第三节

3、导轨设计3）低速运动平稳性：保证在作低速运动或微量位移时不出现不平稳现象。影响：使加工表面粗糙度增大；定位运动时的不平稳，将降低定位精度。影响因素：导轨的结构和润滑；动、静摩擦系数的差值；传动动导轨运动的传动系统的刚度等。导轨应满足的基本要求第三节导轨设计4）结构工艺性在可能的情况下，应尽量使导轨结构简单，便于制造和维护。对于刮研导轨，应尽量减少刮研量。对于镶装导轨，应做到更换容易。导轨应满足的基本要求第三节导轨设计第三节导轨设计二、滑动导轨结构设计1.导轨的截面形状选择要使动导轨严格按规定的轨迹运动，必须限制五个自由度。因导轨的摩擦面宽度较小，故导轨可视为窄定位板

4、。两个窄支承平面a、b构成一个定位面，限制3个自由度窄支承平面c限制2个自由度①双矩形导轨导轨制造容易，刚度和承载能力大，安装调整方便。但侧导向需用镶条调整间隙补偿导轨面的磨损。广泛用于普通精度的中型车床、组合机床、升降台铣床、数控机床等。第三节导轨设计②三角形和矩形导轨的组合导轨的导向性好，制造方便、刚度高。广泛用于车床、磨床、龙门铣床、龙门刨、滚齿机、坐标镗床的床身导轨。对于三角形导轨，减小其顶角α，导轨的导向性能提高，但承载能力下降。一般机床取α=900，重型机床取α≥900，精密机床和滚齿机取α<900。第三节导轨设计③双三角形导轨这种导轨不需要镶条调整间隙，接

5、触刚度好，导向性和精度保持性好。但工艺性差，加工、检验和维修不方便，只能配加工。多用于精密机床，如丝杠车床、导轨磨床、齿轮磨床等。第三节导轨设计③双三角形导轨④燕尾形和矩形导轨的组合这组导轨调整方便，承载力矩大。广泛用在机床的横梁、立柱、摇臂导轨中。第三节导轨设计第三节导轨设计⑤双燕尾形导轨是一种不用辅助导轨副的闭式导轨。导轨高度小，可承受颠覆力矩。燕尾导轨是过定位，必须用镶条调整摩擦面的间隙。由于结构原因，此导轨刚度差，加工、检验、维修不方便。用于受力小，结构层数多，间隙调整方便处，如牛头刨床滑枕导轨、卧式车床的刀架导轨等。第三节导轨设计滑动摩擦导轨截面的常用形式凸形

6、导轨–不易存屑、脏物、润滑油，低速使用。凹形导轨–与上相反，高速导轨，需保护装置。第三节导轨设计第三节导轨设计2.导轨间隙的调整（1）辅助导轨间隙调整采用压板调整辅助导轨面间隙，承受颠覆力矩。图a：通过精磨或刮削压板厚度调整间隙。图b：通过改变垫片层数和垫片厚度调整间隙。图c：通过压板和导轨间的平镶条调节间隙。第三节导轨设计（2）矩形导轨和燕尾导轨的间隙调整图a、图b：平镶条较薄，全长只由几个螺钉调整间隙，镶条在几个点上受力，因此镶条易变形，刚度较低。图c：间隙调整后，再拧紧紧固螺栓。平镶条调整方便。采用镶条来调整矩形导轨和燕尾导轨的侧面间隙。镶条应装在导轨受力较小的一

7、侧，以提高刚度。①平镶条调整间隙第三节导轨设计①平镶条调整间隙第三节导轨设计②斜镶条调整间隙调整方式：将动导轨的一面做成与镶条斜度相同，方向相反的斜面，通过斜面配合，纵向移动镶条来调整导轨横向间隙。缺点：螺钉的凸肩和镶条沟槽间的间隙会引起镶条在运动中窜动。图a：用螺钉推动镶条纵向移动，结构简单，调整方便。第三节导轨设计图c：将螺钉凸肩变为带圆柱销的调整套，圆柱销与圆孔配作，通过配合精度控制镶条的窜动。调整方便，但纵向尺寸较长。图b：用双螺钉调节，能避免镶条窜动，性能较好。滑动导轨磨损的基本形式——磨粒磨损和咬合磨损；这两种磨损伴随发生，相