【摘要】加工中心滾動導軌起著導向和承載的作用，其各個運動部件都是沿著床身、立柱的滾動導軌進行指定的運動。滾動導軌使運動部件沿著某一空間軸線作直線軌跡運動，使其保證各運動部件的相對位置和精度，并且承載運動部件及工作的重量和切削力。滾動導軌的質(zhì)量決定了加工中心機床的剛性、各個精度和精度的穩(wěn)定性。

1、前言

滾動導軌具有導向精度高、耐磨性能好、剛度高、摩擦特性優(yōu)良等優(yōu)點，在加工中心機床上廣泛應用。通過研究滾動導軌的發(fā)展、特點等，為中職類學校學生學習《數(shù)控機床》課程設計實驗提供理論基礎，豐富課程設計實驗內(nèi)容，同時也為高精密進給機構的研制打下堅實的基礎。通過一級進給推進滾動導軌壽命計算實例，從中分析研究影響導軌壽命的各種因素，為今后的滾動導軌研究提供參考數(shù)據(jù)。

加工中心滾動導軌的發(fā)展基本上可以分為四階段，第1階段主要實現(xiàn)了滾動導軌的優(yōu)良特性，并且能夠平穩(wěn)無阻滯的直線導向運動。第2階段由于對其在安裝使用提出了新的要求，人們開始研究軸承帶保持架，不漏球的滾動導軌副。第3階段隨著滾動導軌在35m/min以上快速領域的應用逐漸增多，高速運動做往復運動時，消除了滾珠間的摩擦和碰撞，實現(xiàn)了低噪音。第4階段由于滾動導軌在重載、高精、高速的加工中心機床上的迅速應用，對作為循環(huán)體滾珠的剛性和承載能力不能滿足需要，滾柱式的重載導軌應運而生。它繼承了前者的優(yōu)點，真正達到了加工中心機床對導軌副的要求。

加工中心機床對滾動導軌的要求較高，首先導向精度要好，滾動導軌的幾何精度直接影響運動部件的導向精度，因此在滾動導軌規(guī)定的檢驗標準中對導軌直線度及兩導軌接觸面平行度都有明確規(guī)定。影響其精度的主要因素一個是加工制造精度，再就是滾動導軌的裝配質(zhì)量，以及滾動導軌及其支承件的剛性和受熱變形程度。

其次滾動導軌耐磨性要好，運動接觸導軌面沿固定導軌面長期運動將會引起滾動導軌不勻稱的磨損，從而破壞滾動導軌的運動導向精度，直至影響加工精度。滾動導軌的耐磨性直接影響機床的加工精度穩(wěn)定性，滾動導軌的耐磨性是設計制造的關鍵，也是衡量加工中心機床質(zhì)量好壞的重要標志，提高加工中心滾動導軌的耐磨性，減小滾動導軌磨損的不勻稱，并使不勻稱磨損后能夠自動補償或調(diào)整，也是很關鍵的。

再次加工中心滾動導軌的剛性要好，滾動導軌受到外力后會產(chǎn)生變形，將會影響到各個運動部件之間的相對位置和運動部件的導向精度，所以說加工中心滾動導軌要有很好的剛性。加工中心滾動導軌的受力變形主要取決于滾動導軌的形式，滾動導軌的尺寸及滾動導軌與支承件的連接方式和受力情況。

最后滾動導軌的磨擦特性要優(yōu)良，運動部件低速移動時易產(chǎn)生爬行，進給運動時的爬行，將會增大被加工表面的粗糙度，定位運動時的爬行，將降低定位精度。所以說要求加工中心滾動導軌要在低速運動的時候要非常平穩(wěn)。另外滾動導軌的磨擦系數(shù)要小，以減小磨擦阻力和滾動導軌本身的熱變形。

加工中心滾動導軌主要是由滾動導軌塊和直線滾動導軌副構成，加工中心滾動導軌塊一般采用循環(huán)式的圓柱滾子，與機床床身上的導軌配合，其優(yōu)點在于不會受到行程長度的限制，剛性相對很高。

加工中心滾動導軌載荷壽命的關系著加工中心機床的壽命，其壽命計算是設計制造加工中心機床不可缺少的環(huán)節(jié)，也是當我們?nèi)ミx用滾動導軌的依據(jù)，更關系到產(chǎn)品設計人員的聲譽問題，下面我們根據(jù)實例來判定滾動導軌的壽命。

設計使用條件:某一實驗室實驗用工作臺，導軌水平使用，使用兩根導軌，兩導軌間的中心距為180mm，行程長度300mm，工作臺質(zhì)量50kg，負載2．5kN重心在工作臺中心，導軌勻速運動，每分鐘往返次數(shù)n=3，預計使用壽命10年。

預選導軌型號:韓國太敬導軌導軌型號SBG15SL

安全系數(shù)的選用與計算:由于實驗工作臺工作時無沖擊、振動，查機械手冊可選安全系數(shù)fi=1.5ft=1fc=1fa=1

設實驗工作臺每年工作日為270天，每天使用8小時，其使用率為90%。則其預計壽命為23490÷270÷8÷0．9=12．08年則此滾動導軌符合實驗工作臺設計的要求。

加工中心滾動導軌的剛性與機床床身導軌和滾動體的加工制造精度有密切的關系，若加工制造的質(zhì)量非常高，則機床床身導軌與滾動體的彈性位移對滾動導軌剛性就非常好。

事實證明，滾動導軌的負載越大，滾動導軌滑塊副的壽命越短，滾動導軌的額定動載荷同樣決定著導軌滑塊副的壽命長短，承受的動載荷越大其滾動導軌滑塊副的壽命就越長，滑塊越多其滾動導軌滑塊副的壽命就越長，滾動導軌的行程越長導軌滑塊副的壽命越短，反之行程越短，壽命越長。

2、結語

加工中心機床滾動導軌滑塊副的研究對學生課程設計的啟發(fā)探索有著較為深遠的意義，既可以使學生理解滾動導軌的設計，也能對今后加工中心滾動導軌滑塊副的發(fā)展起著巨大的引導推動作用。

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