如何优化数控机床导轨副精度？

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：影响数控机床导轨副精度的因素主要有导向精度、接触精度、表面粗糙度及导轨副硬度等。图5-5 导轨间的平行度误差接触精度为保证导轨副的接触刚度和运动精度，导轨副配合表面必须接触良好。对于刮研导轨，以导轨面每25mm×25mm面积内的接触斑点数作为接触精度等级的评定指标；对于磨削导轨，一般用接触面积大小作为评定指标。

数控机床的导轨副是支承和引导运动部件沿一定轨道直线或圆周方向运动的机械部件，主要起导向和支承作用（即支承运动部件并保证其能在外力的作用下准确地沿着规定的方向运动），是进给传动部分的基本结构要素之一。导轨副由支承导轨（与支承件连成一体的固定不动的导轨）和动导轨（与运动部件连成一体的导轨）两部分组成。

数控机床要求所配置的导轨副具有高速进给不振动、低速进给不爬行、重载荷下可长期连续耐磨（不耐磨是导轨副原始精度丧失的主要原因）且精度保持性高等性能。影响数控机床导轨副精度的因素主要有导向精度、接触精度、表面粗糙度及导轨副硬度等。

（1）导向精度主要指导轨在垂直平面和水平面内的直线度及导轨间的平行度。

1）导轨的直线度误差：指垂直平面和水平面内导轨面弯曲不直的允许误差。

①垂直平面内的直线度误差δ₁（见图5-3）：沿导轨长度方向作一假想垂直平面M与导轨相截，其包容曲线OPQ与距离最小的两平行线间的坐标值。

②水平面内的直线度误差值δ₂（见图5-4）：沿导轨水平方向作一假想水平平面H与导轨相截，其包容线OFG间的坐标值。

图5-3 导轨垂直平面内的直线度误差

图5-4 导轨水平面内的直线度误差

③导轨的直线度误差有两种表示法：导轨1m长度内的直线度允许误差和导轨全长内的直线度允许误差。一般机床导轨的直线度允许误差为（0.015～0.02）mm/1000mm。

2）导轨间的平行度误差（见图5-5）：指一组导轨（如平导轨—V形导轨）间的平行度允许误差，用横向宽度上的倾斜角度误差表示。一般机床导轨的平行度允许误差为（0.02～0.05）mm/1000mm。

图5-5 导轨间的平行度误差

（2）接触精度为保证导轨副的接触刚度和运动精度，导轨副配合表面必须接触良好。对于刮研导轨，以导轨面每25mm×25mm面积内的接触斑点数作为接触精度等级的评定指标；对于磨削导轨，一般用接触面积大小作为评定指标。

（3）表面粗糙度刮研滑动导轨面的表面粗糙度值Ra≤1.6μm，磨削导轨和精刨导轨的表面粗糙度Ra≤0.8μm。

（4）导轨副硬度导轨磨损是机床原始精度丧失的主要原因。为减小导轨磨损，导轨表面采取淬火、镀铬或涂钼等方式，使其硬度超过170HBW且全长内硬度均匀一致。同时为保持导轨的精度，与之相配的另一滑动件的硬度应比导轨硬度稍低些，即使用不同的材料匹配，如铸铁-淬火钢、铸铁-塑料、钢-青铜等。

如何优化数控机床导轨副精度？

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