第七章數(shù)控機(jī)械回轉(zhuǎn)臺和導(dǎo)軌

1、第七章第七章 數(shù)控機(jī)械回轉(zhuǎn)臺及導(dǎo)軌數(shù)控機(jī)械回轉(zhuǎn)臺及導(dǎo)軌 支撐和導(dǎo)向部分是數(shù)控機(jī)械機(jī)械本體的主要組成部支撐和導(dǎo)向部分是數(shù)控機(jī)械機(jī)械本體的主要組成部分，和普通機(jī)械相比，其支撐導(dǎo)向部件不僅要滿足強(qiáng)度分，和普通機(jī)械相比，其支撐導(dǎo)向部件不僅要滿足強(qiáng)度要求，而且要有更高的精度、剛度和較小的熱變形，并要求，而且要有更高的精度、剛度和較小的熱變形，并設(shè)法減小導(dǎo)軌面的動、靜態(tài)摩擦系數(shù)及其相對差值，以設(shè)法減小導(dǎo)軌面的動、靜態(tài)摩擦系數(shù)及其相對差值，以提高系統(tǒng)的運(yùn)動效率，減小伺服驅(qū)動元件的功率，改善提高系統(tǒng)的運(yùn)動效率，減小伺服驅(qū)動元件的功率，改善高速伺服運(yùn)動的動態(tài)特性，提高動態(tài)運(yùn)動精度。高速伺服運(yùn)動的動態(tài)特性，提高動

2、態(tài)運(yùn)動精度。本章介紹起支撐導(dǎo)向作用的數(shù)控回轉(zhuǎn)臺組成和直線本章介紹起支撐導(dǎo)向作用的數(shù)控回轉(zhuǎn)臺組成和直線滾動導(dǎo)軌系統(tǒng)的工作原理及選用計(jì)算。滾動導(dǎo)軌系統(tǒng)的工作原理及選用計(jì)算?；剞D(zhuǎn)工作臺回轉(zhuǎn)工作臺滾動導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌回轉(zhuǎn)工作臺回轉(zhuǎn)工作臺 回轉(zhuǎn)工作臺就其功能和實(shí)現(xiàn)的動作來分，有二種類型：回轉(zhuǎn)工作臺就其功能和實(shí)現(xiàn)的動作來分，有二種類型：一類是機(jī)器在工作過程中，要求工作臺執(zhí)行圓周進(jìn)給運(yùn)動。一類是機(jī)器在工作過程中，要求工作臺執(zhí)行圓周進(jìn)給運(yùn)動。如數(shù)控銑床園工作臺用于銑削園弧溝槽等形面時(shí)的運(yùn)動，如數(shù)控銑床園工作臺用于銑削園弧溝槽等形面時(shí)的運(yùn)動，通常稱為數(shù)控回轉(zhuǎn)臺。通常稱為數(shù)控回轉(zhuǎn)臺。它常用功率步進(jìn)電機(jī)或電液脈沖馬達(dá)作

3、為伺服驅(qū)勸元件。它常用功率步進(jìn)電機(jī)或電液脈沖馬達(dá)作為伺服驅(qū)勸元件。根據(jù)控制裝置的指令，使它與其它座標(biāo)軸的運(yùn)動相配合，完根據(jù)控制裝置的指令，使它與其它座標(biāo)軸的運(yùn)動相配合，完成所需要的動作，同時(shí)也可以根據(jù)指令進(jìn)行分度。成所需要的動作，同時(shí)也可以根據(jù)指令進(jìn)行分度。另一類回轉(zhuǎn)工作臺不需要作園周進(jìn)給運(yùn)動，而只需作分度另一類回轉(zhuǎn)工作臺不需要作園周進(jìn)給運(yùn)動，而只需作分度的輔助運(yùn)動。的輔助運(yùn)動。如多工位刀架，組合機(jī)床的回轉(zhuǎn)工作臺，可根據(jù)設(shè)計(jì)作不如多工位刀架，組合機(jī)床的回轉(zhuǎn)工作臺，可根據(jù)設(shè)計(jì)作不同角度的分度運(yùn)動。同角度的分度運(yùn)動。稱分度工作臺。稱分度工作臺。它通常由分度機(jī)構(gòu)來執(zhí)行分度，只能實(shí)現(xiàn)固定的分度數(shù)，它通

4、常由分度機(jī)構(gòu)來執(zhí)行分度，只能實(shí)現(xiàn)固定的分度數(shù)，且精度較低，此外還需要精確的定位零件定位，為提高剛且精度較低，此外還需要精確的定位零件定位，為提高剛度，常由夾緊機(jī)構(gòu)夾緊。度，常由夾緊機(jī)構(gòu)夾緊?；剞D(zhuǎn)工作臺回轉(zhuǎn)工作臺一、定位機(jī)構(gòu)一、定位機(jī)構(gòu)定位機(jī)構(gòu)的精度決定了分度工作臺的工作精度，要求定位定位機(jī)構(gòu)的精度決定了分度工作臺的工作精度，要求定位機(jī)構(gòu)的主要技術(shù)指標(biāo)是：機(jī)構(gòu)的主要技術(shù)指標(biāo)是：（）定位精度。指精確定位時(shí)，回轉(zhuǎn)臺要求回轉(zhuǎn)角度與（）定位精度。指精確定位時(shí)，回轉(zhuǎn)臺要求回轉(zhuǎn)角度與實(shí)際回轉(zhuǎn)角之差。實(shí)際回轉(zhuǎn)角之差。（）重復(fù)定位精度。指多次回轉(zhuǎn)定位時(shí)，回轉(zhuǎn)臺在同一（）重復(fù)定位精度。指多次回轉(zhuǎn)定位時(shí)，回轉(zhuǎn)臺在同

5、一工作位置上的不重合度。工作位置上的不重合度。（）定位剛度。指在承受外載荷作用下，不喪失其定位（）定位剛度。指在承受外載荷作用下，不喪失其定位精度的能力。它與夾緊機(jī)構(gòu)夾緊方式有關(guān)。精度的能力。它與夾緊機(jī)構(gòu)夾緊方式有關(guān)。常用定位機(jī)構(gòu)有鼠牙盤式、定位銷式等。常用定位機(jī)構(gòu)有鼠牙盤式、定位銷式等?；剞D(zhuǎn)工作臺回轉(zhuǎn)工作臺回轉(zhuǎn)工作臺回轉(zhuǎn)工作臺、鼠牙盤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：、鼠牙盤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：鼠牙盤是一種多齒的端面齒盤。見圖。它分上、下二盤，鼠牙盤是一種多齒的端面齒盤。見圖。它分上、下二盤，分別固定在回轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)部分和固定部分。依靠上下盤端面齒的嚙合，分別固定在回轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)部分和固定部分。依靠上下盤端面齒的嚙合，使回轉(zhuǎn)

6、部分相對于固定部分有一精確位置。使回轉(zhuǎn)部分相對于固定部分有一精確位置。分度時(shí)，需將上齒盤抬起，使上、下盤脫開，然后進(jìn)行分度，到分度時(shí)，需將上齒盤抬起，使上、下盤脫開，然后進(jìn)行分度，到位后，使上齒盤落下，使上、下盤嚙合，精確定位。位后，使上齒盤落下，使上、下盤嚙合，精確定位?；剞D(zhuǎn)工作臺回轉(zhuǎn)工作臺回轉(zhuǎn)工作臺回轉(zhuǎn)工作臺其主要特點(diǎn)是：其主要特點(diǎn)是：（）定位精度高。因其為多齒向心分布，盡管每個(gè)齒都（）定位精度高。因其為多齒向心分布，盡管每個(gè)齒都可能有分度誤差，但在嚙合時(shí)誤差均化現(xiàn)象存在，仍能?？赡苡蟹侄日`差，但在嚙合時(shí)誤差均化現(xiàn)象存在，仍能保證較高的定位精度和向心精度?？蛇_(dá)證較高的定位精度和向心精度?？?/p>

7、達(dá)“， 最高可達(dá)最高可達(dá)0.4”。（）重復(fù)定位精度高，也是多齒結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的。（）重復(fù)定位精度高，也是多齒結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的。（）定位剛度高，因其嚙合齒多，嚙合面大，使剛度大（）定位剛度高，因其嚙合齒多，嚙合面大，使剛度大大提高。大提高。（）適用于多工位分度。只要其齒數(shù)能被分度的工位數(shù)（）適用于多工位分度。只要其齒數(shù)能被分度的工位數(shù)整除即可。整除即可。（）磨損小，使用壽命長。（）磨損小，使用壽命長。（）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。（）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。回轉(zhuǎn)工作臺回轉(zhuǎn)工作臺、定位銷式定位機(jī)構(gòu)、定位銷式定位機(jī)構(gòu)采用鼠牙盤定位有許多優(yōu)點(diǎn)。但其工藝復(fù)雜，成本高，在許多場采用鼠牙盤定位有許多優(yōu)點(diǎn)。但其工藝復(fù)雜，成本高，在許多

8、場合采用定位銷式定位機(jī)構(gòu)。如圖所示，采用這種定位方式的回轉(zhuǎn)合采用定位銷式定位機(jī)構(gòu)。如圖所示，采用這種定位方式的回轉(zhuǎn)臺的定位精度主要依靠定位銷和定位銷孔的精度來保證。定位精度最高臺的定位精度主要依靠定位銷和定位銷孔的精度來保證。定位精度最高可達(dá)可達(dá)”。這種結(jié)構(gòu)對定位銷和定位孔襯套的制造、裝配精度和它們的硬度這種結(jié)構(gòu)對定位銷和定位孔襯套的制造、裝配精度和它們的硬度要求，耐磨性要求都較高，否則使用時(shí)的壽命和精度將大為下降。要求，耐磨性要求都較高，否則使用時(shí)的壽命和精度將大為下降?；剞D(zhuǎn)工作臺回轉(zhuǎn)工作臺二、分度機(jī)構(gòu)二、分度機(jī)構(gòu)分度機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)初步定位，然后由定位機(jī)構(gòu)精確定位。分度機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)初步定位，然后由定位

9、機(jī)構(gòu)精確定位。分度時(shí)通常必須實(shí)現(xiàn)以下動作：分度時(shí)通常必須實(shí)現(xiàn)以下動作：回轉(zhuǎn)臺松開回轉(zhuǎn)臺松開抬起抬起分度轉(zhuǎn)位（粗定位）分度轉(zhuǎn)位（粗定位）回轉(zhuǎn)臺下降（精回轉(zhuǎn)臺下降（精定位）定位）夾緊夾緊分度機(jī)構(gòu)復(fù)位。分度機(jī)構(gòu)復(fù)位。回轉(zhuǎn)工作臺回轉(zhuǎn)工作臺分度機(jī)構(gòu)類型很多。圖為采用油缸活塞松夾、油缸分度機(jī)構(gòu)類型很多。圖為采用油缸活塞松夾、油缸齒條齒輪分度的結(jié)構(gòu)。其動作原理如下：齒條齒輪分度的結(jié)構(gòu)。其動作原理如下：分度時(shí)由控制系統(tǒng)發(fā)出指令，這時(shí)電磁閥動作，工作臺分度時(shí)由控制系統(tǒng)發(fā)出指令，這時(shí)電磁閥動作，工作臺的夾緊油缸下腔進(jìn)油，活塞上移，通過止推軸承抬起工的夾緊油缸下腔進(jìn)油，活塞上移，通過止推軸承抬起工作臺，此時(shí)上下鼠牙

10、盤、脫離嚙合，同時(shí)，內(nèi)齒離合器的作臺，此時(shí)上下鼠牙盤、脫離嚙合，同時(shí)，內(nèi)齒離合器的內(nèi)外齒輪和嚙合，完成分度準(zhǔn)備。內(nèi)外齒輪和嚙合，完成分度準(zhǔn)備。當(dāng)工作臺抬起時(shí)，微動開關(guān)松開，電磁閥動作，此當(dāng)工作臺抬起時(shí)，微動開關(guān)松開，電磁閥動作，此時(shí)，活塞齒條移動，與其嚙合的齒條回轉(zhuǎn)，進(jìn)行分度。根據(jù)時(shí)，活塞齒條移動，與其嚙合的齒條回轉(zhuǎn)，進(jìn)行分度。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，分度每次回轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)要求，分度每次回轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)剑?dāng)?shù)綍r(shí)，活塞齒條由螺時(shí)，活塞齒條由螺釘限位停止移動，工作臺初步定位。同時(shí)依靠檔塊觸動釘限位停止移動，工作臺初步定位。同時(shí)依靠檔塊觸動微動開關(guān)，使電磁閥換向，工作臺下降，于是上下齒盤重新嚙合，微動開關(guān)，使電磁閥換向，

11、工作臺下降，于是上下齒盤重新嚙合，精確定位，并靠油的壓力將工作臺壓緊，分度完畢。精確定位，并靠油的壓力將工作臺壓緊，分度完畢。當(dāng)工作臺下降時(shí)，重新觸動微動開關(guān)，使換向閥換當(dāng)工作臺下降時(shí)，重新觸動微動開關(guān)，使換向閥換向，齒條退回原位為下次分度作好準(zhǔn)備。此時(shí)由于內(nèi)齒離合器已向，齒條退回原位為下次分度作好準(zhǔn)備。此時(shí)由于內(nèi)齒離合器已脫開，所以工作臺在齒條復(fù)位時(shí)不會反方向回轉(zhuǎn)。脫開，所以工作臺在齒條復(fù)位時(shí)不會反方向回轉(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn)工作臺回轉(zhuǎn)工作臺三、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺三、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺具有分度和實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給的功能。從外形看，數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺具有分度和實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給的功能。從外形看，它和分度工作臺沒有差別

12、，但結(jié)構(gòu)上則有不同。它和分度工作臺沒有差別，但結(jié)構(gòu)上則有不同。作圓周運(yùn)動的數(shù)控工作臺沒有定位機(jī)構(gòu)，其定位精度由傳動作圓周運(yùn)動的數(shù)控工作臺沒有定位機(jī)構(gòu)，其定位精度由傳動系統(tǒng)的傳動精度保證。也不需單獨(dú)的分度機(jī)構(gòu)，它由功率步系統(tǒng)的傳動精度保證。也不需單獨(dú)的分度機(jī)構(gòu)，它由功率步進(jìn)電機(jī)等作伺服驅(qū)動，并根據(jù)數(shù)控裝置發(fā)出的指令來轉(zhuǎn)動工進(jìn)電機(jī)等作伺服驅(qū)動，并根據(jù)數(shù)控裝置發(fā)出的指令來轉(zhuǎn)動工作臺，因此需消除間隙。作臺，因此需消除間隙。這類工作臺應(yīng)有單獨(dú)鎖緊機(jī)構(gòu)。這類工作臺應(yīng)有單獨(dú)鎖緊機(jī)構(gòu)。小型回轉(zhuǎn)臺的導(dǎo)向支撐通常采用中心軸和滾動軸承結(jié)構(gòu)，大小型回轉(zhuǎn)臺的導(dǎo)向支撐通常采用中心軸和滾動軸承結(jié)構(gòu)，大型高速數(shù)控回轉(zhuǎn)臺則采用

13、回轉(zhuǎn)滾動導(dǎo)軌支撐導(dǎo)向。型高速數(shù)控回轉(zhuǎn)臺則采用回轉(zhuǎn)滾動導(dǎo)軌支撐導(dǎo)向?；剞D(zhuǎn)工作臺回轉(zhuǎn)工作臺以圖為例：以圖為例： 它由電液脈沖馬達(dá)驅(qū)動，在其輸出軸上裝有主動齒輪它由電液脈沖馬達(dá)驅(qū)動，在其輸出軸上裝有主動齒輪和從動齒輪，兩齒輪的傳動動間隙依靠調(diào)整偏心環(huán)來消除，和從動齒輪，兩齒輪的傳動動間隙依靠調(diào)整偏心環(huán)來消除，從動齒輪和蝸桿軸用楔形拉緊銷釘來聯(lián)結(jié)，用以消除軸和從動齒輪和蝸桿軸用楔形拉緊銷釘來聯(lián)結(jié)，用以消除軸和套的配合間隙。蝸桿是雙螺距的，用來消除蝸桿和蝸輪的間隙。套的配合間隙。蝸桿是雙螺距的，用來消除蝸桿和蝸輪的間隙。蝸桿的左右兩邊都有雙列滾針軸承，支承左端是可伸縮蝸桿的左右兩邊都有雙列滾針軸承，支承

14、左端是可伸縮的自由端，右端則裝有雙列止推軸承，故能保證轉(zhuǎn)動平穩(wěn)。的自由端，右端則裝有雙列止推軸承，故能保證轉(zhuǎn)動平穩(wěn)。蝸輪下緣的內(nèi)、外兩面裝有夾緊瓦和，當(dāng)蝸輪蝸輪下緣的內(nèi)、外兩面裝有夾緊瓦和，當(dāng)蝸輪不轉(zhuǎn)時(shí)，回轉(zhuǎn)工作臺的底座內(nèi)有八個(gè)均布的油缸，其不轉(zhuǎn)時(shí)，回轉(zhuǎn)工作臺的底座內(nèi)有八個(gè)均布的油缸，其上腔通有壓力油，活塞下行，并通過鋼球上腔通有壓力油，活塞下行，并通過鋼球推開夾緊瓦及，于是實(shí)現(xiàn)蝸輪的夾緊。當(dāng)回轉(zhuǎn)工推開夾緊瓦及，于是實(shí)現(xiàn)蝸輪的夾緊。當(dāng)回轉(zhuǎn)工作臺回轉(zhuǎn)時(shí)，控制裝置必須先發(fā)出指令，使上腔壓力油停止進(jìn)入，作臺回轉(zhuǎn)時(shí)，控制裝置必須先發(fā)出指令，使上腔壓力油停止進(jìn)入，這樣，在彈簧力作用下，夾緊瓦松開后，方能

15、旋轉(zhuǎn)。這樣，在彈簧力作用下，夾緊瓦松開后，方能旋轉(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn)工作臺回轉(zhuǎn)工作臺回轉(zhuǎn)工作臺回轉(zhuǎn)工作臺為了避免由于傳動誤差造成工作臺定位的積累誤差，回轉(zhuǎn)工作臺應(yīng)設(shè)有零為了避免由于傳動誤差造成工作臺定位的積累誤差，回轉(zhuǎn)工作臺應(yīng)設(shè)有零點(diǎn)。當(dāng)它作返零控制時(shí)，先由擋塊從快速轉(zhuǎn)變?yōu)槁倩剞D(zhuǎn)，再由無觸點(diǎn)開點(diǎn)。當(dāng)它作返零控制時(shí)，先由擋塊從快速轉(zhuǎn)變?yōu)槁倩剞D(zhuǎn)，再由無觸點(diǎn)開關(guān)起作用，使之準(zhǔn)確停在零點(diǎn)位置上。數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺可以用光柵作關(guān)起作用，使之準(zhǔn)確停在零點(diǎn)位置上。數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺可以用光柵作轉(zhuǎn)角測量，使之停在準(zhǔn)確位置上。轉(zhuǎn)角測量，使之停在準(zhǔn)確位置上。滾動導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌概述一、導(dǎo)軌概述機(jī)器上的運(yùn)動部件總是沿著大件（如

16、床身、立柱等）上的機(jī)器上的運(yùn)動部件總是沿著大件（如床身、立柱等）上的導(dǎo)軌運(yùn)動的。導(dǎo)軌運(yùn)動的。 導(dǎo)軌對運(yùn)動部件來說起支承和導(dǎo)向兩個(gè)作用。因此，對于導(dǎo)軌對運(yùn)動部件來說起支承和導(dǎo)向兩個(gè)作用。因此，對于導(dǎo)軌的要求主要是要有足夠的導(dǎo)向精度；良好的耐磨性；足夠的導(dǎo)軌的要求主要是要有足夠的導(dǎo)向精度；良好的耐磨性；足夠的剛度；較少的熱變形；運(yùn)動平衡靈便等等。在數(shù)控機(jī)械上，特別剛度；較少的熱變形；運(yùn)動平衡靈便等等。在數(shù)控機(jī)械上，特別是在開環(huán)系統(tǒng)中，還要求其摩擦系數(shù)小，運(yùn)動靈敏度高。是在開環(huán)系統(tǒng)中，還要求其摩擦系數(shù)小，運(yùn)動靈敏度高。滾動導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌目前機(jī)械上常用的導(dǎo)軌，按其接觸面的摩擦情況來分，可分成三目前機(jī)械上

17、常用的導(dǎo)軌，按其接觸面的摩擦情況來分，可分成三大類：大類：（）滑動導(dǎo)軌；（）滾動導(dǎo)軌；（）靜壓導(dǎo)軌（）滑動導(dǎo)軌；（）滾動導(dǎo)軌；（）靜壓導(dǎo)軌 滑動導(dǎo)軌是普通機(jī)械上最常見的導(dǎo)軌形式。在運(yùn)動部件和滑動導(dǎo)軌是普通機(jī)械上最常見的導(dǎo)軌形式。在運(yùn)動部件和導(dǎo)軌之間是滑動摩擦。它的摩擦系數(shù)大，而且靜動摩擦系數(shù)不一樣，導(dǎo)軌之間是滑動摩擦。它的摩擦系數(shù)大，而且靜動摩擦系數(shù)不一樣，動摩擦還與運(yùn)動速度有關(guān)系，因此摩擦損失大，傳動不平穩(wěn)，在低動摩擦還與運(yùn)動速度有關(guān)系，因此摩擦損失大，傳動不平穩(wěn)，在低速運(yùn)動時(shí)（速運(yùn)動時(shí)（mm/分）容易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，分）容易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象， 影響傳動和定位影響傳動和定位精度，所以在開環(huán)系統(tǒng)中較

18、少用它。在閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)中，由于其位精度，所以在開環(huán)系統(tǒng)中較少用它。在閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)中，由于其位移可以用測距元件精確測量和進(jìn)行補(bǔ)償，所以也還有用滑動導(dǎo)軌的，移可以用測距元件精確測量和進(jìn)行補(bǔ)償，所以也還有用滑動導(dǎo)軌的，這里主要利用它制造方便、承載面積大，接觸剛度高，抗振性強(qiáng)等這里主要利用它制造方便、承載面積大，接觸剛度高，抗振性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)。滾動導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌滑動導(dǎo)軌形狀滑動導(dǎo)軌形狀導(dǎo)軌組合導(dǎo)軌組合滾動導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌貼塑導(dǎo)軌貼塑導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌 靜壓導(dǎo)軌是近幾年發(fā)展起來的一種新技術(shù)，它一般是把運(yùn)動靜壓導(dǎo)軌是近幾年發(fā)展起來的一種新技術(shù)，它一般是把運(yùn)動部件（如工作臺）的導(dǎo)軌分成幾個(gè)區(qū)，

19、在每個(gè)區(qū)上都開有一定開關(guān)部件（如工作臺）的導(dǎo)軌分成幾個(gè)區(qū)，在每個(gè)區(qū)上都開有一定開關(guān)的油腔，（見圖）每個(gè)油腔都通過節(jié)流器進(jìn)入壓力油。的油腔，（見圖）每個(gè)油腔都通過節(jié)流器進(jìn)入壓力油。靜壓導(dǎo)軌的原理如圖。當(dāng)油泵啟動后，油經(jīng)濾油器靜壓導(dǎo)軌的原理如圖。當(dāng)油泵啟動后，油經(jīng)濾油器吸入，并用溢流閥調(diào)節(jié)，使進(jìn)入油壓為吸入，并用溢流閥調(diào)節(jié)，使進(jìn)入油壓為Ps的壓力油，再經(jīng)過精的壓力油，再經(jīng)過精濾油器后，經(jīng)節(jié)流閥將壓力降到濾油器后，經(jīng)節(jié)流閥將壓力降到Po，進(jìn)入工作油腔，（假定工，進(jìn)入工作油腔，（假定工作臺的重量為作臺的重量為Wo，壓力，壓力Po與自重平衡）把工作臺浮起，并在油腔與自重平衡）把工作臺浮起，并在油腔四周擠

20、出一個(gè)間隙四周擠出一個(gè)間隙ho，在克服了四周的阻力后流回油箱。當(dāng)受外載，在克服了四周的阻力后流回油箱。當(dāng)受外載荷時(shí)，間隙荷時(shí)，間隙ho減小為減小為h=ho-h,使油腔回油阻力增加，此時(shí)進(jìn)入工作使油腔回油阻力增加，此時(shí)進(jìn)入工作油腔的油壓便自油腔的油壓便自Po增高為（增高為（PoP），以抵抗外載，使工作臺保），以抵抗外載，使工作臺保持在力平衡狀態(tài)下。由于間隙的存在，所以導(dǎo)軌處于純液體摩擦的持在力平衡狀態(tài)下。由于間隙的存在，所以導(dǎo)軌處于純液體摩擦的狀態(tài)。狀態(tài)。滾動導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌 與滑動導(dǎo)軌相比，滑動導(dǎo)軌在潤滑后是處于半干摩擦狀態(tài)，與滑動導(dǎo)軌相比，滑動導(dǎo)軌在潤滑后是處于半干摩擦狀態(tài)，而靜壓導(dǎo)軌則處于完全

21、液體摩擦的狀態(tài)，因此靜壓導(dǎo)軌的摩擦系而靜壓導(dǎo)軌則處于完全液體摩擦的狀態(tài)，因此靜壓導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)很小數(shù)很小,（為半干摩擦的（為半干摩擦的/），運(yùn)動比較靈敏，），運(yùn)動比較靈敏， 低速時(shí)運(yùn)低速時(shí)運(yùn)動也平穩(wěn)沒有爬行，同時(shí)導(dǎo)軌壽命長，油膜還有吸振性能，所以動也平穩(wěn)沒有爬行，同時(shí)導(dǎo)軌壽命長，油膜還有吸振性能，所以因摩擦引起的發(fā)熱小。因摩擦引起的發(fā)熱小。但是由于靜壓導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，有些問題如掌握油膜厚但是由于靜壓導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，有些問題如掌握油膜厚度并使之保持不變的技術(shù)難度較大，所以目前應(yīng)用還不普遍。度并使之保持不變的技術(shù)難度較大，所以目前應(yīng)用還不普遍。 滾動導(dǎo)軌是在兩個(gè)導(dǎo)軌之間放置滾動體，如滾珠、

22、滾柱或滾針等，用滾動導(dǎo)軌是在兩個(gè)導(dǎo)軌之間放置滾動體，如滾珠、滾柱或滾針等，用滾動摩擦代替滑動摩擦，由于滾動摩擦阻力小，因此運(yùn)動部件靈敏度高，滾動摩擦代替滑動摩擦，由于滾動摩擦阻力小，因此運(yùn)動部件靈敏度高，移動時(shí)靈敏平穩(wěn)，不易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，使運(yùn)動部件以得到較高的定位精度。移動時(shí)靈敏平穩(wěn)，不易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，使運(yùn)動部件以得到較高的定位精度。此外，滾動導(dǎo)軌的磨損也小，壽命高，發(fā)熱低，消耗功率也小。因此，國此外，滾動導(dǎo)軌的磨損也小，壽命高，發(fā)熱低，消耗功率也小。因此，國內(nèi)外數(shù)控機(jī)械有廣泛采有滾動導(dǎo)軌的趨勢。內(nèi)外數(shù)控機(jī)械有廣泛采有滾動導(dǎo)軌的趨勢。滾動導(dǎo)軌的主要缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比滑動導(dǎo)軌復(fù)雜，制造起來比較困難，對

23、于導(dǎo)滾動導(dǎo)軌的主要缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比滑動導(dǎo)軌復(fù)雜，制造起來比較困難，對于導(dǎo)軌的誤差或?qū)к壝嫔吓K物比較敏感，成本也較高。軌的誤差或?qū)к壝嫔吓K物比較敏感，成本也較高。滾動導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌二、滾動導(dǎo)軌類型二、滾動導(dǎo)軌類型滾動導(dǎo)軌可以按滾動體的滾動是否按封閉的軌道返回作連續(xù)運(yùn)滾動導(dǎo)軌可以按滾動體的滾動是否按封閉的軌道返回作連續(xù)運(yùn)動可分成滾動體循環(huán)式和滾動體不循環(huán)式二種。滾動體循環(huán)式導(dǎo)軌動可分成滾動體循環(huán)式和滾動體不循環(huán)式二種。滾動體循環(huán)式導(dǎo)軌分為滾動導(dǎo)軌支撐和滾動導(dǎo)軌組合，采用滾動導(dǎo)軌支撐可組成開式分為滾動導(dǎo)軌支撐和滾動導(dǎo)軌組合，采用滾動導(dǎo)軌支撐可組成開式和閉式導(dǎo)軌系統(tǒng)。滾動導(dǎo)軌組合包括滑塊和導(dǎo)軌體兩部分，而且

24、根和閉式導(dǎo)軌系統(tǒng)。滾動導(dǎo)軌組合包括滑塊和導(dǎo)軌體兩部分，而且根據(jù)導(dǎo)軌體形狀可分為直線滾動導(dǎo)軌系統(tǒng)和回轉(zhuǎn)滾動導(dǎo)軌系統(tǒng)。據(jù)導(dǎo)軌體形狀可分為直線滾動導(dǎo)軌系統(tǒng)和回轉(zhuǎn)滾動導(dǎo)軌系統(tǒng)。三、滾動體非循環(huán)式滾動導(dǎo)軌三、滾動體非循環(huán)式滾動導(dǎo)軌滾動體不循環(huán)式滾動導(dǎo)軌在二個(gè)導(dǎo)軌面之間安放有滾動滾動體不循環(huán)式滾動導(dǎo)軌在二個(gè)導(dǎo)軌面之間安放有滾動體，滾動體用保持架隔開，見圖。它的結(jié)構(gòu)比較簡單，體，滾動體用保持架隔開，見圖。它的結(jié)構(gòu)比較簡單，但是工作行程受到限制，導(dǎo)軌的長度，運(yùn)動部件的長度和工但是工作行程受到限制，導(dǎo)軌的長度，運(yùn)動部件的長度和工作行程之間應(yīng)成一定比例關(guān)系。作行程之間應(yīng)成一定比例關(guān)系。滾動導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌 、滾動體的

25、類型：、滾動體的類型：在滾動導(dǎo)軌上使用滾動體通常有三種類型：珠型、柱型和針型。在滾動導(dǎo)軌上使用滾動體通常有三種類型：珠型、柱型和針型。 滾珠型滾珠型 圖圖(a)這種導(dǎo)軌承載能力較小，剛度也較低。如果經(jīng)這種導(dǎo)軌承載能力較小，剛度也較低。如果經(jīng)常只在導(dǎo)軌的某一段上工作，有可能因?yàn)榘褜?dǎo)軌面壓出凹坑而喪失精度。常只在導(dǎo)軌的某一段上工作，有可能因?yàn)榘褜?dǎo)軌面壓出凹坑而喪失精度。一般常用淬火鋼做導(dǎo)軌面，使導(dǎo)軌精度的持久性好一些。一般常用淬火鋼做導(dǎo)軌面，使導(dǎo)軌精度的持久性好一些。滾珠型的滾動導(dǎo)軌適用于運(yùn)動部件重量不大（滾珠型的滾動導(dǎo)軌適用于運(yùn)動部件重量不大（100Kg-200Kg ）和切）和切削力不大的機(jī)床上

26、。削力不大的機(jī)床上。滾動導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌 滾柱型滾柱型 圖圖() 滾柱型滾動導(dǎo)軌的承載能力和剛度都比滾珠滾柱型滾動導(dǎo)軌的承載能力和剛度都比滾珠型滾動導(dǎo)軌大，但它對于制造和安裝時(shí)誤差的反應(yīng)也較敏感，即使?jié)L動體型滾動導(dǎo)軌大，但它對于制造和安裝時(shí)誤差的反應(yīng)也較敏感，即使?jié)L動體的軸線和導(dǎo)軌的平行度誤差不很大時(shí)，也會引起滾動體偏移和側(cè)向滑動，的軸線和導(dǎo)軌的平行度誤差不很大時(shí)，也會引起滾動體偏移和側(cè)向滑動，使導(dǎo)軌磨損加快精度降低，從而使導(dǎo)軌的壽命降低。使導(dǎo)軌磨損加快精度降低，從而使導(dǎo)軌的壽命降低。 小滾柱的抗振性比大滾柱好些，但小滾柱對導(dǎo)軌面的不平度更為敏感。小滾柱的抗振性比大滾柱好些，但小滾柱對導(dǎo)軌面的不平

27、度更為敏感。滾柱型滾動導(dǎo)軌適用于載荷較大的機(jī)床上，目前數(shù)控機(jī)床上多用此型的滾滾柱型滾動導(dǎo)軌適用于載荷較大的機(jī)床上，目前數(shù)控機(jī)床上多用此型的滾動體。動體。 滾針型此類滾動體的特點(diǎn)是尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，滾針型此類滾動體的特點(diǎn)是尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊， 一般只用在尺寸一般只用在尺寸受限制較大的地方。受限制較大的地方。滾動導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌交叉滾柱導(dǎo)軌是一種有限行程型直線導(dǎo)軌，具有交替正交排列的精密滾子。本產(chǎn)品可提供有剛性且靈活的直線運(yùn)動，特別適合在需要高剛性及靈活運(yùn)動的場合用于直線導(dǎo)向 、滾動體尺寸和數(shù)目、滾動體尺寸和數(shù)目 滾動體的直徑和導(dǎo)軌的強(qiáng)度、剛度和摩擦阻力的關(guān)系可見表示。滾動體的直徑和導(dǎo)軌的強(qiáng)度、剛度和摩

28、擦阻力的關(guān)系可見表示。滾動導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌由表可見，在不受結(jié)構(gòu)限止的情況下，應(yīng)優(yōu)先選用大直徑的滾動體。在強(qiáng)度由表可見，在不受結(jié)構(gòu)限止的情況下，應(yīng)優(yōu)先選用大直徑的滾動體。在強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí)，如不滿足強(qiáng)度要求也應(yīng)先加大滾動體的直徑。驗(yàn)算時(shí)，如不滿足強(qiáng)度要求也應(yīng)先加大滾動體的直徑。一般情況下，滾珠或滾柱直徑建議大于一般情況下，滾珠或滾柱直徑建議大于mm,滾針的直徑建議大于滾針的直徑建議大于4mm。 滾動體的數(shù)目：滾動體的數(shù)目：在滾動導(dǎo)軌上，滾動體太多或太少都會引起剛度或強(qiáng)度的下降。在滾動導(dǎo)軌上，滾動體太多或太少都會引起剛度或強(qiáng)度的下降。經(jīng)驗(yàn)證明，由運(yùn)動部件的重量在滾柱導(dǎo)軌上引起滾柱單位長度上的載荷經(jīng)驗(yàn)證明，由

29、運(yùn)動部件的重量在滾柱導(dǎo)軌上引起滾柱單位長度上的載荷q3d kg時(shí)時(shí), 載荷的分布能比較均勻。如果載荷載荷的分布能比較均勻。如果載荷q或或p低于上述數(shù)字低于上述數(shù)字,載荷分布載荷分布就顯著地不均勻就顯著地不均勻,導(dǎo)軌的剛度也明顯下降。這是由于滾動體數(shù)目增多后，雖然導(dǎo)軌的剛度也明顯下降。這是由于滾動體數(shù)目增多后，雖然接觸壓力減小了，但載荷分布卻因此不均勻，所以剛度反而下降。接觸壓力減小了，但載荷分布卻因此不均勻，所以剛度反而下降。滾動體數(shù)目若過少滾動體數(shù)目若過少,除使接觸壓力過大外，還將由于導(dǎo)軌的制造誤差，除使接觸壓力過大外，還將由于導(dǎo)軌的制造誤差， 顯著影顯著影響到運(yùn)動部件的位置精度。響到運(yùn)動部

30、件的位置精度。滾動導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌四滾動導(dǎo)軌支承四滾動導(dǎo)軌支承、滾動導(dǎo)軌支承的結(jié)構(gòu)、滾動導(dǎo)軌支承的結(jié)構(gòu) 滾動導(dǎo)軌支承屬于滾動體采取循環(huán)滾動導(dǎo)軌支承屬于滾動體采取循環(huán)方式的滾動導(dǎo)軌。目前已制成標(biāo)準(zhǔn)形式。方式的滾動導(dǎo)軌。目前已制成標(biāo)準(zhǔn)形式。按照滾動體的不同可以分為滾珠式和滾按照滾動體的不同可以分為滾珠式和滾柱式兩種。柱式兩種。 這種滾動導(dǎo)軌支承本體的頂面為工作這種滾動導(dǎo)軌支承本體的頂面為工作表面，以支承載荷。本體的底面（聯(lián)接表面，以支承載荷。本體的底面（聯(lián)接面）中央挖有凹槽，以形成滾柱的回行面）中央挖有凹槽，以形成滾柱的回行槽，回行槽的深度稍大于滾柱的直徑。槽，回行槽的深度稍大于滾柱的直徑。本體的兩端

31、做成園柱面的部分，和反射本體的兩端做成園柱面的部分，和反射器的凹弧面組成滾柱返回槽。滾柱的兩器的凹弧面組成滾柱返回槽。滾柱的兩頭是工作表面，中央有槽，其上有薄彈頭是工作表面，中央有槽，其上有薄彈簧片來保持滾柱不致掉下來。滾柱和簧片來保持滾柱不致掉下來。滾柱和本體的工作表面都需淬硬到本體的工作表面都需淬硬到。 通常這種滾動導(dǎo)軌支承裝在機(jī)床的通常這種滾動導(dǎo)軌支承裝在機(jī)床的運(yùn)動部件上，每條導(dǎo)軌至少在兩端各裝運(yùn)動部件上，每條導(dǎo)軌至少在兩端各裝一個(gè)，并各用四個(gè)螺釘固緊。滾動導(dǎo)軌一個(gè)，并各用四個(gè)螺釘固緊。滾動導(dǎo)軌支承的另一滾道即是機(jī)床的導(dǎo)軌表面。支承的另一滾道即是機(jī)床的導(dǎo)軌表面。導(dǎo)軌硬度應(yīng)不低于。導(dǎo)軌硬度

32、應(yīng)不低于。滾動導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌支承具有下列優(yōu)點(diǎn)：滾動導(dǎo)軌支承具有下列優(yōu)點(diǎn)： 性能良好由于采用了標(biāo)準(zhǔn)化元件，它的滾柱長度，與外徑尺寸的比例，性能良好由于采用了標(biāo)準(zhǔn)化元件，它的滾柱長度，與外徑尺寸的比例，及滾動體的數(shù)目都選用了最佳的狀態(tài)，因此只要機(jī)床保證良好的導(dǎo)向，就能及滾動體的數(shù)目都選用了最佳的狀態(tài)，因此只要機(jī)床保證良好的導(dǎo)向，就能保證在負(fù)荷的作用下運(yùn)動性能良好，特別是在工作的可靠性，重復(fù)定位精度保證在負(fù)荷的作用下運(yùn)動性能良好，特別是在工作的可靠性，重復(fù)定位精度和消除爬行現(xiàn)象等方面。在采用予載相配合的情況下，導(dǎo)軌的部件精度可以和消除爬行現(xiàn)象等方面。在采用予載相配合的情況下，導(dǎo)軌的部件精度可以

33、調(diào)到很高。此外，它的剛度較好，壽命較長，成本也低廉。調(diào)到很高。此外，它的剛度較好，壽命較長，成本也低廉。 使用方便滾動導(dǎo)軌支承由于結(jié)構(gòu)緊湊，裝配方便，潤滑簡單，調(diào)整容易，使用方便滾動導(dǎo)軌支承由于結(jié)構(gòu)緊湊，裝配方便，潤滑簡單，調(diào)整容易，因此可以方便地安裝在機(jī)床導(dǎo)軌上，而且部件運(yùn)動的長度不受限制，與滑動因此可以方便地安裝在機(jī)床導(dǎo)軌上，而且部件運(yùn)動的長度不受限制，與滑動導(dǎo)軌相比，滾動導(dǎo)軌支承幾乎不需潤滑和過細(xì)的保養(yǎng)。導(dǎo)軌相比，滾動導(dǎo)軌支承幾乎不需潤滑和過細(xì)的保養(yǎng)。由于以上優(yōu)點(diǎn)，目前在國內(nèi)外數(shù)控機(jī)床上，得到了廣泛的應(yīng)用。我國在由于以上優(yōu)點(diǎn)，目前在國內(nèi)外數(shù)控機(jī)床上，得到了廣泛的應(yīng)用。我國在年底制訂了系滾

34、動導(dǎo)軌支承的標(biāo)準(zhǔn)，該系列的精度分為三個(gè)等級：年底制訂了系滾動導(dǎo)軌支承的標(biāo)準(zhǔn)，該系列的精度分為三個(gè)等級：級，級和級，經(jīng)試用后性能比以前的系列有所提高。目前在大安級，級和級，經(jīng)試用后性能比以前的系列有所提高。目前在大安軸承廠，蘇州軸承廠已有小批生產(chǎn)。軸承廠，蘇州軸承廠已有小批生產(chǎn)。滾動導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌支承的予載：、滾動導(dǎo)軌支承的予載：在安裝滾動導(dǎo)軌支承時(shí)，施以予載能夠提高整個(gè)系統(tǒng)的的剛性，并且可以避免在顛在安裝滾動導(dǎo)軌支承時(shí)，施以予載能夠提高整個(gè)系統(tǒng)的的剛性，并且可以避免在顛復(fù)力矩作用下導(dǎo)軌的抬起和避免發(fā)生松動。但是予加載荷對于滾動導(dǎo)軌支承的影響復(fù)力矩作用下導(dǎo)軌的抬起和避免發(fā)生松動。但是予加載荷對于滾動導(dǎo)軌支承的影響相當(dāng)于工作負(fù)荷對壽命的影響，因此予加載荷的數(shù)值應(yīng)為允許的最小值。對于大多相當(dāng)于工作負(fù)荷對壽命