导轨的分类

平面运动副的分类

平面运动副是机械运动副中的一种，它是指在平面内进行直线或者旋转运动的机械构件。平面运动副广泛应用于各种机械装置中，如机床、自动化设备、航空航天设备等。根据不同的特征和功能，平面运动副可以分为多种类型。下面就来详细介绍一下平面运动副的分类。

一、根据直线运动方式分类

1. 直线导轨型

直线导轨型平面运动副是指在平面内进行直线运动的机械构件，它通常由两个相互嵌套的导轨和滑块组成。其中一个导轨固定在底座上，另一个导轨则与工作台相连。滑块通过滚珠或者滚子与两个导轨接触，从而实现工作台在底座上的直线移动。

2. 滑块型

滑块型平面运动副是指通过滑块实现在平面内进行直线运动的机械构件。它通常由两个相互嵌套的零件组成，其中一个零件固定在底座上，另一个零件则与工作台相连。滑块通过滚珠或者滚子与两个零件接触，从而实现工作台在底座上的直线移动。

二、根据旋转运动方式分类

1. 轴承型

轴承型平面运动副是指通过轴承实现在平面内进行旋转运动的机械构件。它通常由两个相互嵌套的零件组成，其中一个零件固定在底座上，另一个零件则与工作台相连。通过轴承的支撑，工作台可以在底座上进行旋转运动。

2. 锥销型

锥销型平面运动副是指通过锥销实现在平面内进行旋转运动的机械构件。它通常由两个相互嵌套的零件组成，其中一个零件固定在底座上，另一个零件则与工作台相连。通过锥销的支撑，工作台可以在底座上进行旋转运动。

三、根据复合运动方式分类

1. 滚柱导向型

滚柱导向型平面运动副是指通过滚柱和导向板实现复合运动（即直线和旋转）的机械构件。它通常由两个相互嵌套的零件组成，其中一个零件固定在底座上，另一个零件则与工作台相连。通过滚柱和导向板的支撑，工作台可以在底座上进行直线和旋转运动。

2. 滚珠丝杠型

滚珠丝杠型平面运动副是指通过滚珠丝杠实现复合运动（即直线和旋转）的机械构件。它通常由两个相互嵌套的零件组成，其中一个零件固定在底座上，另一个零件则与工作台相连。通过滚珠丝杠的支撑，工作台可以在底座上进行直线和旋转运动。

第2章 思考与练习题答案

1. 数控机床与普通机床相比，在机械传动和结构上有哪些特点？

答案：

（1）高刚度 数控机床要在高速和重负荷条件下工作，因此，机床的床身、立柱、主轴、工作台、刀架等主要部件，均需具有很高的刚度，工作中应无变形或振动。

（2）高灵敏度 数控机床通过数字信息来控制刀具与工件的相对运动，它要求在相当大的进给速度范围内都能达到较高的精度，因而运动部件应有较高的灵敏度。

（3）高抗震性 数控机床的一些运动部件，除应具有高刚度、高灵敏度外，还应具有高抗振性，即在高速重切削情况下应无振动，以保证加工工件的高精度和高的表面质量。特别要注意的是应避免切削时的谐振，因此对数控机床的动态特性提出更高的要求。

（4）热变形小 机床的主轴、工作台、刀架等运动部件，在运动中常易产生热量，而工艺过程的自动化和精密加工的发展，对机床的加工精度和精度稳定性提出了越来越高的要求。

（6）可靠性 机床在自动条件下工作，这就要求机床具有高可靠性，像在工作中动作频繁的刀库、换刀机构、工件交换装置等部件都具有自锁和互锁装置保证在长期工作中十分可靠。

2. 数控机床的主传动系统有哪些要求？

答案：

与普通机床比较，数控机床主传动系统具有下列特点：

（1）转速高、功率大。它能使数控机床进行高速、大功率切削，实现高效率加工。随着涂层刀具、陶瓷刀具和超硬刀具的发展，数控机床切削速度也不断的提高。

（2）所选用的电机主要使用新型的交流伺服电动机，而不在采用普通的交流异步电动机或传统的直流调速电动机。

（3）变速范围大，可实现无级调速。数控机床的主传动系统要求有较大的调速范围，以保证加工时能选用合理的切削用量，从而获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。

（4）具有较高的精度与刚度，传动平稳，噪声低。主传动件的制造精度与刚度高，耐磨性好；主轴组件采用精度高的轴承及合理的支承跨距，具有较高的固有频率，实现动平衡，保持合适的配合间隙并进行循环润滑。

静压导轨

静压导轨工作原理

工作原理与静压轴承相同。将具有一定压力的润滑油，经节流器输入到导轨面上的油腔，即可形成承载油膜，使导轨面之间处于纯液体摩擦状态。

优点：导轨运动速度的变化对油膜厚度的影响很小；载荷的变化对油膜厚度的影响很小；液体摩檫，摩檫系数仅为0.005左右，油膜抗振性好。

缺点：导轨自身结构比较复杂；需要增加一套供油系统；对润滑油的清洁程度要求很高。

主要应用：精密机床的进给运动和低速运动导轨

静压导轨分类

按结构形式分： 开式、闭式

开式静压导轨：压力油经节流器进入导轨的各个油腔，使运动部件浮起，导轨面被油膜隔开，油腔中的油不断地通过封油边而流回油箱。当动导轨受到外载荷作用向下产生一个位移时，导轨间隙变小，增加了回油阻力，使油腔中的油压升高，以平衡外载荷。

闭式导轨：在上、下导轨面上都开有油腔，可以承受双向外载荷，保证运动部件工作平稳。

按供油情况可分为定量式静压导轨和定压式静压导轨。

定压式静压导轨：

是指节流器进口处的油压压强ps是一定的，这是目前应用较多的静压导轨。

定量式静压导轨

指流经油腔的润滑油流量是一个定值，这种静压导轨不用节流器，而是对每个油腔均有一个定量油泵供油。由于流量不变，当导轨间隙随外载荷的增大而变小时，则油压上升，载荷得到平衡。载荷的变化，只会引起很小的导轨间隙变化，因而油膜刚度较高，但这种静压导轨结构复杂。

静压导轨技术

作者：哈挺机床（上海）有限公司总工程师 邱智 博士

众所周知，哈挺QUEST CNC精密车床和超精密（Super precision）车床,已是业界顶尖的车床产品，在哈挺超精密车床上配置静压导轨更能强化机器的超高精度和增进硬切削的功能。

未来全球的机床发展趋势将会是高速化，超精密，纳米化和信息化，同时生态环保的理念也会逐渐普及在新一代机床设计上。

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