精密滚动导轨副的研究方法

① 机床导轨的工作原理

1）按工作性质可分为：
主运动导轨：动导轨座主运动，导轨副间的相对速度较高。
进给运动导轨：动导轨作进给运动，导轨副之间的相对运动速度低。
移置导轨：只用于调整部件之间的相对位置，在加工时没有相对运动，例如车床尾架用的导轨
2）按摩擦性质分
滑动导轨：滑动导轨的特点是导轨副工作面之间的摩擦性质为滑动摩擦
滑动导轨：混合摩擦导轨
边界摩擦导轨
液体动压导轨
液体静压导轨
滚动摩擦：导轨副工作面之间有滚动体，使两导轨面之间为滚动摩擦
滚动导轨：滚珠导轨
滚柱导轨
滚针导轨
3）按受力情况分
开式导轨—依靠外载荷和部件自重，使两导轨面在全长上保持贴合的导轨
闭式导轨—用压板作为辅助导轨面保证主导轨面贴合的导轨，其他分类方法如：
按运动轨迹不同分
圆周运动导轨：导轨副的相对运动轨迹为一圆，如立式车床的花盘和底座导轨
直线运动导轨：导轨副的相对运动轨迹为一直线。如普通车床的溜板和床身导轨

② 什么是导轨副

首先说运动副

由两个构件直接接触而组成的可动的连接称为运动副。
两个构件上参与接触而构成运动副的点、线、面等元素被称为运动副元素。
运动副有多种分类方法：
按照运动副的接触形式分类:面和面接触的运动副在接触部分的压强较低，被称为低副，而点线接触的运动副称为高副，高副比低副容易磨损。
按照相对运动的形式分类。构成运动副的两个构件之间的相对运动若是平面运动则为平面运动副，若为空间运动则称为空间运动副，两个构件之间只做相对转动的运动副被称为转动副，两个构件之间只做相对移动的运动副称为移动副。
按照运动副引入的约束分类。引入一个约束的运动副称为一级副、引入两个约束的运动副称为二级副，还有三级，四级，五级副。
按照接触部分的几何形状分类。可以分为圆柱副、平面与平面副、球面副、螺旋副等。

所以导轨副就是由导轨和导轨滑块组成的运动副。
目前越来越多机床使用滚动导轨副，代替原来的滑动导轨。

滚珠丝杠副由丝杠、丝杠螺母和滚珠组成，丝杠和丝杠螺母分别装在相对运动的两个件上，电机驱动丝杠旋转，从而产生相对运动

③ 数控机床导轨有什么特点

（1）导向精度高；
（2）耐磨性能好；
（3）足够的刚度；
（4）低速运动的平稳性；
（5）结构简单、工艺性好。
1、滑动导轨
滑动导轨具有摩擦特性好、耐磨特性好、运动平稳、工艺性好、速度较低等特点。数控机床所使用的滑动导轨材料为铸铁对塑料或镶钢对塑料滑动导轨。导轨塑料常用聚四氟乙烯导轨软带和环氧型耐磨导轨涂层两类。聚四氟乙烯导轨软带的特点如下：
（1）摩擦特性好。金属一聚四氟乙烯导轨软带的动静摩擦因素基本不变。
（2）耐磨特性好。聚四氟乙烯导轨软带材料中含有青铜、二硫化铜和石墨，因此本身就具有自润滑作用，对润滑油的要求不高。此外，塑料质地较软，即使嵌入金属碎屑、灰尘等，也不至损伤金属导轨面和软带本身，可延长导轨副的使用寿命。
（3）减振性好。塑料的阻尼性能好，其减振效果、消声的性能较好，有利于提高运动速度。
（4）工艺性好。可降低对粘贴塑料金属基体的硬度和表面质量要求，而且塑料易于加工，使导轨副接触面获得优良的表面质量。聚四氟乙烯导轨软带被广泛用于中小型数控机床的运动导轨中。
2、滚动导轨滚动导轨有多种形式，目前数控机床常用的滚动导轨为直线滚动导轨。 直线滚动导轨主要由导轨体、滑块、滚柱或滚珠、保持器、端盖等组成。当滑块与导轨体相对移动时，滚动体在导轨体和滑块之间的圆弧直槽内滚动，并通过端盖内的滚道，从工作负荷区到非工作负荷区、然后再滚动回工作负荷区，如此不断循环，从而把导轨体和滑块之间的移动变成滚动体的滚动。为防止灰尘和脏物进入导轨滚道，滑块两端及下部均装有塑料密封垫，滑块上还有润滑油杯。 直线滚动导轨的安装形式可以水平、竖直或倾斜，可以两根或多根平行安装，也可以把两根或多根短导轨接长，以适应各种行程和用途的需要。 导轨和滑块座与侧基面靠上定位台阶后，应先从另一面顶紧然后再固定。
用紧定螺钉顶紧然后再用螺钉固定；用楔块顶紧，用螺钉固定；用压板顶紧，也可在压板上再加紧固螺钉；导轨的侧基准是装配式，工艺性较好；在同一平面内平行安装两副导轨，该方法适用于有冲击和振动，精度要求较高的场合，数控机床滚动导轨的安装，多数采用此方法。 安装前必须检查导轨是否有合格证，是否碰伤或锈蚀，将防锈油清洗干净，清除面的毛刺、撞击凸起物及污物等；检查装配连接部位的螺栓孔是否吻合，如果发生错位而强行拧入螺栓，将会降低运行精度。
（1）导轨安装步骤
1）将导轨基准面紧靠机床装配表面的侧基面，对准螺孔，将导轨轻轻地用螺栓予以固定。
2）安装导轨侧面的顶紧装置，使导轨基准侧面紧贴床身的侧面。
3）用力矩扳手拧紧导轨的安装螺钉，从中间开始按交又顺序向两端拧紧。行拧入螺栓，将会降低运行精度。
（2）滑块座安装步骤
1）将工作台置于滑块座的平面上，并对准安装螺钉孔，轻轻地压紧。
2）拧紧基准侧滑块座侧面的压紧装置，使滑块座基准侧面紧贴工作台的侧基面。
3）按对角线顺序拧紧基准侧和非基准侧滑块座上的各个螺钉。 安装完毕后，检查其全行程内运行是否轻便、灵活，有无阻滞现象；摩擦阻力在全行程内不应有明显的变化。
达到上述要求后，检查工作台的运行直线度、平行度是否符合要求。滚动导轨作为滚动摩擦副的一类，具有摩擦因数小、阻力小、精度高、寿命长、润滑方便等特点，因此被广泛应用于精密机床、数控机床、测量机和测量仪器上。滚动导轨副的主要缺点是抗冲击载荷的能力较差，且滚动导轨副对灰尘屑末等较敏感，应有良好的防护罩。
3．液体静压导轨 液体静压导轨是将具有一定压力的油液经节流器输送到导轨面的油腔，形成承载油膜，将相互接触的金属表面隔开，实现液体摩擦。 这种导轨的摩擦因数小，机械效率高；由于导轨面间有一层油膜，吸振性好；导轨面不相互接触，不会磨损，寿命长，而且在低速下运行也不易产生爬行。但静压导轨结构复杂，制造成本较高。静压导轨按导轨形式可分为开式和闭式两种，按供油方式分为恒压（即定压）供油和恒流（即定量）供油两种。

④ 根据摩擦类型，导轨可以分为什么类型

机床用导轨按运动部件的运动轨迹，可以分为直线运动导轨和圆周运动导轨；
按导轨结合面的摩擦性，可分为滑动导轨、滚动导轨和静压导轨。滑动导轨又可分为普通滑动导轨和塑料滑动导轨。
直线滚动导轨副一般由导轨、滑块、反向器、滚动体和保持器等组成，它是一种新型的作相对往复直线运动的滚动支承，能以滑块和导轨间的钢球滚动来代替直接的滑动接触，并且滚动体可以借助反向器在滚道和滑块内实现无限循环，具有结构简单、动静摩擦系数小、定位精度高、精度保持性好等优点。
直线导轨又称精密滚动直线导轨副、滑轨、线性导轨、线性滑轨、滚动导轨，用于需要精确控制工作台行走平行度的直线往复运动场合，拥有比直线轴承更高的额定负载，同时可以承担一定的扭矩，可在高负载的情况下实现高精度的直线运动。

⑤ 直线导轨的性能特点有哪些

随着现代制造技术的不断发展，使得传统的制造业发生了巨大的变化，数控技术、机电一体化和工业机器人在生产中得到了更加广泛的应用。同时机械传动机构的定位精度、导向精度和进给速度在不断提高，使传统的导向机构发生了重大变化。自1973年开始商品化以来，滚动直线导轨副以其独有的特性，逐渐取代了传统的滑动直线导轨，在工业生产中得到了广泛的应用。适应了现今机械对于高精度、高速度、节约能源以及缩短产品开发周期的要求，已被广泛应用在各种重型组合加工机床、数控机床、高精度电火花切割机、磨床、工业用机器人乃至一般产业用的机械中。

滚动直线导轨副的性能特点

1.定位精度高

滚动直线导轨的运动借助钢球滚动实现，导轨副摩擦阻力小，动静摩擦阻力差值小，低速时不易产生爬行。重复定位精度高，适合作频繁启动或换向的运动部件。可将机床定位精度设定到超微米级。同时根据需要，适当增加预载荷，确保钢球不发生滑动，实现平稳运动，减小了运动的冲击和振动。

2.磨损小

对于滑动导轨面的流体润滑，由于油膜的浮动，产生的运动精度误差是无法避免的。在绝大多数情况下，流体润滑只限于边界区域，由金属接触而产生的直接摩擦是无法避免的，在这种摩擦中，大量的能量以摩擦损耗被浪费掉了。与之相反，滚动接触由于摩擦耗能小，滚动面的摩擦损耗也相应减少，故能使滚动直线导轨系统长期处于高精度状态。同时，由于使用润滑油也很少，这使得在机床的润滑系统设计及使用维护方面都变得非常容易。

3.适应高速运动且大幅降低驱动功率

采用滚动直线导轨的机床由于摩擦阻力小，可使所需的动力源及动力传递机构小型化，使驱动扭矩大大减少，使机床所需电力降低80%，节能效果明显。可实现机床的高速运动，提高机床的工作效率20~30%。

4.承载能力强

滚动直线导轨副具有较好的承载性能，可以承受不同方向的力和力矩载荷，如承受上下左右方向的力,以及颠簸力矩、摇动力矩和摆动力矩。因此，具有很好的载荷适应性。在设计制造中加以适当的预加载荷可以增加阻尼，以提高抗振性，同时可以消除高频振动现象。而滑动导轨在平行接触面方向可承受的侧向负荷较小，易造成机床运行精度不良。

5.组装容易并具互换性

传统的滑动导轨必须对导轨面进行刮研，既费事又费时，且一旦机床精度不良，必须再刮研一次。滚动导轨具有互换性，只要更换滑块或导轨或整个滚动导轨副，机床即可重新获得高精度。

如前所述，由于滚珠在导轨与滑块之间的相对运动为滚动，可减少摩擦损失。通常滚动摩擦系数为滑动摩擦系数的2%左右，因此采用滚动导轨的传动机构远优越于传统滑动导轨。

滚动直线导轨副的选用方法

滚动直线导轨副具有承载能力大、接触刚性高、可靠性高等特点，主要在机床的床身、工作台导轨和立柱上、下升降导轨上使用。我们在选用时可以根据负荷大小，受载荷方向、冲击和振动大小等情况来选择。

1.受力方向

由于滚动直线导轨副的滑块与导轨上通常有4列圆弧滚道，因此能承受4个方向的负荷和翻转力矩。导轨承受能力随滚道中心距增大而加大。

2.负荷大小

滚动直线导轨不同规格有着不同的承载能力，可根据承受负荷大小选择。为使每副滚动直线导轨均有比较理想的使用寿命，可根据所选厂家提供的近似公式计算额定寿命和额定小时寿命，以便给定合理的维修和更换周期。还要考虑滑块承受载荷后，每个滑块滚动阻力的影响，进行滚动阻力的计算，以便确定合理的驱动力。

3.预加负载的选择

根据设计结构的冲击、振动情况以及精度要求，选择合适的预压值。

滚动直线导轨副的现状

目前，国外生产滚动直线导轨副的厂商主要集中在美国、英国、德国及日本等国家。国内在滚动直线导轨副的制造方面还处于初始阶段，与国外相比，仍有差距，主要表现为：品种少、产量小、使用寿命低，噪音大，加工工艺也不如国外先进。以南京工艺装备制造厂、广东凯特精密机械有限公司为代表的国内企业，正在努力缩小这种差距，他们的部分产品已经具有国际先进水平。

直线滚动导轨副的发展趋势

滚动直线导轨副的新类型、新功能目前在不断涌现，并正在向组合化、集成化、高速、低噪音、智能化方向发展。

1.用滚珠保持的滚动直线导轨副

CSK公司采用滚珠保持架与滚珠构成一体，保持滚珠平稳的进行循环运动，消除了滚珠间的相互摩擦，开发了噪声低、免维修、寿命长、速度可达300m/min的超高速直线运动的SSR导轨副，并已开始推广。该导轨副实现了100m/min运动速度下噪声小于50dB，摩擦波动幅度减少到以往产品的1/5。另外，通过了一次加油脂2cm3，运行2800km的试验。今后带滚珠保持架的直线运动导轨副将逐渐成为高档数控机床选用的主流。

2.直线电动机和直线导轨并用

采用一体化直线电动机的滑台系统具有结构紧凑、运行中动力大的特点。同时滑台系统的定位精度也有所提高。SKF直线系统有限公司与Pratec直线电动机制造厂进行合作，并于1996年已开始推广一体化的直线电动机滑台系统产品。

3.混合工作台

日本研制了一种新型的滚动直线导轨副工作台，它具有一套滑动电磁块装置，可在定位加工时吸到导轨上以增加摩擦力，从而提高了系统的抗振性能，所以它又称为混合工作台(hybridtablesystem)。

4.新材料制造的滚动直线导轨副

由于用户要求的多样化及使用环境的不同，出现了用新材料制造的滚动直线导轨副。例如，采用不锈钢制作的产品，其导轨轴、滑块、钢球、密封端和保持器均采用不锈钢材料制作，而反向器采用合成树脂，故耐腐蚀性提高。对于要求高温和真空用途时，反向器可以采用不锈钢材。此外，用陶瓷材料制造的滚动直线导轨副将会得到开发应用。

目前，在恶劣环境即高粉尘浓度、强酸、强碱和高腐蚀场合使用直线导轨还有一定的局限性。但随着直线导轨技术的日益完善，以及直线导轨具有高速性与控制性等诸多突出的优点，以及丰富的类型和功能，可以预期，此机构作为一个功能部件将越来越多地用在数控机床等机械设备上。

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⑥ 如何降低滚动导轨副在运动中产生的噪声

选用静音型滑块，里面有静音链，防止滚珠直接摩擦

⑦ 直线滚动导轨的标注方法

根据我的经验我简单的讲一下:
首先正确区分基准导轨副与非基准导轨副（基准导轨上有J的标记，滑块上有磨光的基准侧面）：其次认清导轨副安装时所需的基准侧面：
基准导轨副的安装方法（有下述两种方法）：
<1>、利用U型夹头将导轨的基准侧面与安装台阶的基准侧面夹紧，然后在该处用固定螺栓拧紧（建议采用配攻螺纹孔），由一端开始，依次将导轨固定：
<2>、无安装台阶时，将导轨一端固定后，按下图所示方法将表针靠在导轨的基准侧面，以直线块规为基准，自导轨的一端开始读取指针值校准直线度，并依次将导轨固定.
导轨副的基本安装步骤：
a)检查装配面
b)设置导轨的基准侧面与安装台阶的基准侧面相对
c)检查螺栓的位置，确认螺孔位置正确
d)预紧固定螺钉，使导轨基准侧面与安装台阶侧面紧密相接
e)最终拧紧安装螺栓
f)依次拧紧滑块的紧固螺钉

⑧ 什么是精密滚珠丝杠副，有什么用途，主要用在什么行业

滚珠丝杠
◎滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。
◎滚珠丝杠由螺杆、螺母和滚珠组成。它的功能是将旋转运动转化成直线运动，这是滚珠螺丝的进一步延伸和发展，这项发展的重要意义就是将轴承从滚动动作变成滑动动作。由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。
◎滚珠丝杠是工具机和精密机械上最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。
◎滚珠丝杠的特点：：
1、与滑动丝杠副相比驱动力矩为1/3
由于滚珠丝杠副的丝杠轴与丝母之间有很多滚珠在做滚动运动,所以能得到较高的运动效率。与过去的滑动丝杠副相比驱动力矩达到1/3以下,即达到同样运动结果所需的动力为使用滚动丝杠副的1/3。在省电方面很有帮助。
2、高精度的保证
滚珠丝杠副是用日本制造的世界最高水平的机械设备连贯生产出来的，特别是在研削、组装、检查各工序的工厂环境方面,对温度·湿度进行了严格的控制,由于完善的品质管理体制使精度得以充分保证。
3、微进给可能
滚珠丝杠副由于是利用滚珠运动,所以启动力矩极小,不会出现滑动运动那样的爬行现象,能保证实现精确的微进给。
4、无侧隙、刚性高
滚珠丝杠副可以加予压,由于予压力可使轴向间隙达到负值,进而得到较高的刚性(滚珠丝杠内通过给滚珠加予压力,在实际用于机械装置等时,由于滚珠的斥力可使丝母部的刚性增强)。
5、高速进给可能
滚珠丝杠由于运动效率高、发热小、所以可实现高速进给(运动)。
◎精度公差:P5
.P7
--
◎世界主要滚珠丝杠生产制造商：
日本THK滚珠丝杠、台湾上银HIWIN滚珠丝杠、台湾ABBA滚珠丝杠、韩国SBC滚珠丝杠、日本NSK滚珠丝杠

⑨ 直线滚动导轨组按界面形状可分为几类

a)定位精度高。滚动直线导轨的运动借助钢球滚动实现，导轨副摩擦阻力小，动静摩擦阻力差值小，低速时不易产生爬行。重复定位精度高，适合作频繁启动或换向的运动部件。可将机床定位精度设定到超微米级。同时根据需要，适当增加预载荷，确保钢球不发生滑动，实现平稳运动，减小了运动的冲击和振动。 b)磨损小。对于滑动导轨面的流体润滑，由于油膜的浮动，产生的运动精度误差是无法避免的。在绝大多数情况下，流体润滑只限于边界区域，由金属接触而产生的直接摩擦是无法避免的，在这种摩擦中，大量的能量以摩擦损耗被浪费掉了。与之相反，滚动接触由于摩擦耗能小，滚动面的摩擦损耗也相应减少，故能使滚动直线导轨系统长期处于高精度状态。同时，由于使用润滑油也很少，这使得在机床的润滑系统设计及使用维护方面都变的非常容易。 c)适应高速运动且大幅降低驱动功率。采用滚动直线导轨的机床由于摩擦阻力小，可使所需的动力源及动力传递小型化，使驱动扭矩大大减少，使机床所需电力降低80%，节能效果明显。可实现机床的高速运动，提高机床的工作效率20~30%。 d)承载能力强。滚动直线导轨副具有较好的承载性能，可以承受不同方向的力和力矩载荷，如承受上下左右方向的力,以及颠簸力矩、摇动力矩和摆动力矩。因此，具有很好的载荷适应性。在设计制造中加以适当的预加载荷可以增加阻尼，以提高抗振性，同时可以消除高频振动现象。而滑动导轨在平行接触面方向可承受的侧向负荷较小，易造成机床运行精度不良。 e)组装容易并具互换性。传统的滑动导轨必须对导轨面进行刮研，既费事又费时，且一旦机床精度不良，必须再刮研一次。滚动导轨具有互换性，只要更换滑块或导轨或整个滚动导轨副，机床即可重新获得高精度。 如前所述，由于滚珠在导轨与滑块之间的相对运动为滚动，可减少摩擦损失。通常滚动摩擦系数为滑动摩擦系数的2%左右，因此采用滚动导轨的传动远优越于传统滑动导轨。 上文由凡一导轨网提供，希望能帮到您。

⑩ 滚动直线导轨副是干什么的，用处在哪儿

导轨用来做导向用。简单的说，就是机器的一个部件要相对另一个部件运动，因此就需要支撑和导向。导轨就起这个作用。在机床用应用非常普遍。
滚动直线导轨是导轨中的一种，安装使用方便，具有互换性，由专业厂家生产。滚动直线导轨可以保证较高的相对运动精度和低速的灵活性。