机床导轨的分类及特点

导轨主要用来支承和引导运动部件沿一定的轨道运动。在导轨副中，运动的一方叫做动导轨，不运动的一方叫做支承导轨。动导轨相对于支承导轨的运动，通常是直线运动或回转运动。

机床导轨是机床上用来确定各主要部件相对位置的基准，机床上的运动部件是通过导轨进行导向的。导轨的运动轨迹一旦产生误差，即尺寸、位置精度不足，将会改变机床中各部件的相对位置，破坏运动部件之间的相对运动的准确性，最终影响被加工零件的加工精度，因此，导轨几何量精度是保证机床加工精度的一项重要指标。所以机床导轨的精度检测具有很重要的意义。

导轨是机床（或机器）的基本件，装配时的基准件，机床的许多零件和部件都与它有直接关系，因此对机床导轨应有较高的要求：
1.具有良好的导向精度，保证运动的正确性；
2.耐磨、足够的刚度和较好和稳定性，保证精度的持久性；
3.磨损后容易修复或调整，寿命长；
4.高、低速运动的平稳性（高精度数控车床）；
5.公益性好。

对于导轨精度的分析与讨论。

导向精度：导轨的精度主要研究的是它的导向精度，因为别的因素最终是影响导轨的导向精度。导向精度地指执行件沿导轨运动时运动轨迹的准确性。机床导轨的导向精度，对于直线导轨是指运动部件沿固定件导轨运动时直线性的程度；对于圆导轨则为正圆性的程度。导向直线性包括导轨在垂直面内的平直性、导轨在水平面内的平直性、两条之间的平行性（即扭曲度）等。

影响导向精度的主要因素有导轨制造误差、导轨的安装误差和导轨磨损。

在机床的使用过程中，由于切削力、自激振动、温升及热变形等因素的影响，导轨的直线度误差会发生一定的变化，影响导向精度。机床导轨的直线度误差与加工精度紧密相关，必须采用合适的方法对其进行测量和评定。

导轨的精度要求一般如下：
a.导轨在垂直平面内的直线度误差；
b.导轨在水平平面内的直线度误差；
c.导轨面之间的平行度误差；
d.导轨的平面度误差；
e.导轨面之间的垂直度误差。

导轨的类型一般分为直线运动导轨和旋转运动导轨两种；根据运动要求，又分为滑动导轨、滚动导轨、静压导轨和气浮导轨等。

滑动导轨：即运动导轨和支承导轨之间是滑动摩擦形式。但它们又细分为：镶钢贴塑导轨、铸铁-贴塑面导轨和其它形式的滑动导轨等。由于篇幅所限，仅对常用常见形式进行描述。

一般机床导轨由两个以上的单条导轨组合而成，它有平面与平面组合的，V形与V形组合的，燕尾与平面组合的等。

滚动导轨：即运动导轨和支承导轨之间是滚动摩擦形式。但它们又细分为直线导轨和滚动导轨。

直线滚动导轨主要由导轨体、滑块、防尘刮板等组成。当滑块与导轨体相对移动时，滚动体在导轨体和滑块之间的圆弧直槽内滚动，并通过端盖内的滚道，从工作负荷区到非工作负荷区，然后再滚动回工作负荷区，不断循环和，从而把导轨体和滑块之间的移动变成滚动体的滚动。为防止灰尘和赃物进入导轨滚道，滑块两端及下部均装有塑料密封垫，滑块上还有润滑油杯。

直线导轨副是依靠一组钢珠支撑的，而钢珠与导轨和滑块的接触是“点”的接触，所以在承受强力切削时的稳定性就比较差。

基于上述这些特点，直线导轨被广泛用于中、小型精密数控机床上，特别是中小惯量的调整数控铣床、激光切割机、数控车削中心等。

滚动导轨其另一种形式是在支承导轨和动导轨之间通过滑块滚动体作为介质使支承导轨和动导轨产生相对运动。它就像坦克履带那样搬运负载移动，这种滚动体的特性与我们前面所讲的直线导轨很相近。但它与直线导相比较有一大优点，由于它通常是由滚柱作为滚动体，所以受力是由一组“线段”完成的，承载能力比直线导轨强，一般适用于重型机床的栋梁导轨，中、重型卧式加工中心的立柱导轨等。
但是这种滚动体滑块组成的导轨结构，要比直线导轨复杂，因为导轨的约束还是需要单独的“压板”机构，而直线导轨滑块与导轨之间的约束在直线导轨副出厂前就已经装配完毕。

静压导轨：是将具有一定压力的油液经节流器输送到导轨面的油腔，形成承载油膜，将相互接触的金属表面隔开，实现液体摩擦。这种导轨的摩擦因数小，机械效率高，导轨面不相互接触，不会磨损，寿命长，而且在低速下运动也不易产生爬行。但静压导轨结构复杂，制造成本较高。但它的特点是，动导轨和支承导轨之间是“面接触”，承载能力非常强，因此静压导轨被用于大型镗铣床或大型龙门铣床，工作台可承重达200吨以上，特别适宜冶金机械、重型机械零件的加工。

气浮导轨在精密测量仪器当中使用的比较多，但在精度要求较高的机床上用的也非常广泛，特别是在操作使用省力方面非常给力。静压气浮导轨具有承载能力低、刚度低、稳定性差等缺点，常用的工程方法计算的气浮导轨在静态性能方面上存在较大的误差。

采用预加载技术可以提高气浮导轨的承载能力和刚度。气浮导预加载方式有三种：气膜预加载、真空预加载和磁力预加载等。

气膜加载是在支撑方向上设计两个相对的气膜，从而产生预加栽花，使之具有承载双向载荷能力和双向刚度，气浮导轨的稳定性比较好。

真空预加载是在滑块的气浮工作面上设计一个真空腔，靠真空负压把滑块吸附在导轨的气浮面上，从而产生预加载荷，提高气浮轴承的刚度，当浮力和吸力平衡时，形成稳定的工作气膜。

磁力预加载，是在导轨和滑套上镶嵌磁钢等永磁体，告吹磁场吸引力把滑块吸附在导轨的气浮面上，形成磁力预加载。