第3章机床典型部件设计.ppt

（a）所示为双三角形导轨。它的导向性和精度保持性好，但由于过定位，加工、检验和维修都比较困难，因此多用于精度要求较高的设备，如单柱坐标镗床。 （b）所示为双矩形导轨。它的承载能力较大，但导向性稍差，多用于普通精度的设备。 （c）所示为三角形和矩形导轨的组合。它兼有导向性好、制造方便和当度高，应用也很广泛。例如，车床、磨床、滚齿机的导轨副等。 （d）所示为燕尾型导轨。它是闭式导轨中接触面最少的一种结构，用一根镶条就可调节各接触面的间隙，如刨床的滑枕。 （e）所示为矩形和燕尾型导轨的组合。它兼有调整方便和能承受较大力矩，多用于横梁、立柱和摇臂导轨副等。 （f）所示为双圆柱导轨。常用于只受轴向力的场合，如攻丝机和机械手等。 3.3 导轨设计 回转运动导轨 回转运动导轨的截面形状有平面、锥面和V形面三种 3.3 导轨设计 （a）所示为平面环形导轨。它具有承载能力大、结构简单、制造方便的优点。但平面环形导轨只能承受轴向载荷。这种导轨摩擦小，精度高，适用于由主轴定心的各种回转运动导轨的设备，如齿轮加工机床。 （b）所示为锥面环形导轨，母线倾角常取30度，可以承受一定的径向载荷。 （c）、（d）、（e）所示皆为V形环面导轨，可以承受较大的径向载荷和一定的颠覆力矩。但它们的共同缺点是工艺性差，在与主轴联合使用时，既要保证导轨面的接触又要保证导轨面与主轴的同心是相当困难的，因此有被平面环形导轨取代的趋势。 3.3 导轨设计 镶装导轨 采用镶装导轨的目的，主要是提高导轨的耐磨性。有时由于结构的原因，也必须采用镶装导轨。在支承导轨上通常镶装淬硬钢块、钢板和钢带，在动导轨上镶装塑料或非金属板等。 3.3 导轨设计 导轨间隙的调整 常用镶条和压板来调整导轨的间隙。 （1）镶条 镶条用来调整矩形导轨和燕尾型导轨的侧向间隙，以保证导轨面的正常接触。镶条应放在导轨受力较小的一侧。常用的有平镶条和楔形镶条两种。 3.3 导轨设计 平镶条：它具有调整方便、制造容易等特点。 楔形镶条：它的两个面分别与动导轨和支承导轨均匀接触，刚度高，但制造较困难。 压板 压板用于调整辅助导轨面的间隙并承受颠覆力矩。 3.3 导轨设计 构造简单，但调整麻烦，常用于不经常调整间隙和间隙对加工影响不太大的场合。 比刮、磨压板方便，但调整量受垫片厚度的限制，而且降低了结合面的接触刚度。 调节很方便，只要拧动调节螺钉就可以了，但刚度比前两种差，多用于经常调节间隙和受力不大的场合。 导轨的材料 （1）对导轨材料的要求 对其主要要求是耐磨性好、工艺性好和成本低。 （2）常用的导轨材料 1）铸铁：成本低，有良好的减振性和耐磨性 2）钢：采用淬火钢和氮化钢的镶装钢导轨，可大幅度提高导轨的耐磨性。 3）非铁金属：用于镶装导轨的非铁金属板的材料主要有锡青铜和锌合金。 4）塑料：镶装塑料导轨具有摩擦因数小、耐磨性好、抗撕伤能力强、低速时不易出现爬行、加工性能和化学稳定性好、工艺简单、成本低等 3.3 导轨设计 （3）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尽量采用不用材料。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。一般说来动导轨的硬度比支承导轨的硬度约低15～45 HBS为宜。 导轨材料的搭配有如下几种： 铸铁—铸铁、铸铁—淬火铸铁、铸铁—淬火钢、非铁金属—铸铁、塑料—铸铁、淬火钢—淬火钢等，前者为动导轨，后者为支承导轨。除铸铁导轨外，其他导轨都是镶装的。 3.3 导轨设计 导轨的验算 验算滑动导轨，现阶段只能验算导轨的压强和压强分布。压强大小直接影响导轨表面的耐磨性，压强的分布影响磨损的均匀性。通过压强分布还可以判断是否应采用压板，即导轨应是开式还是闭式的。 （1）验算滑动导轨的步骤： 1）受力分析。 2）计算导轨的压强。 3）按许用强度判断导轨设计是否可行。 4）根据压强分布情况，判断是否需用压板。 3.3 导轨设计 （2）导轨压强的分布 导轨所受最大、最小和平均压强分别为： 3.3 导轨设计 （1） ，压强按矩形分布，这时导轨的受力情况最好，但这种情况几乎不存在。 （2） ，由于颠覆力矩的作用，使导轨的压强不 按矩形分布，