為使導(dǎo)軌在較長的使用期間內(nèi)保持一定的導(dǎo)向精度，必須提高導(dǎo)軌的耐磨性。由于磨損速度與材料性質(zhì)、加工質(zhì)量、表面壓強(qiáng)、潤滑及使用維護(hù)等因素直接有關(guān)，故欲想提高導(dǎo)軌的耐磨性，須從這些方面采取措施。

    1、合理選擇導(dǎo)軌的材料及熱處理

    用于導(dǎo)軌的材料，應(yīng)具有耐磨性好，摩擦系數(shù)小，并具有良好的加工和熱處理性質(zhì)。常用的材料有：

    （1）鑄鐵　如HT200、HT300等，均有較好的耐磨性。采用高磷鑄鐵（含磷量質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于0.3％）、磷銅鈦鑄鐵和釩鈦鑄鐵作導(dǎo)軌，耐磨性比普通鑄鐵分別提高1～4倍。鑄鐵導(dǎo)軌的硬度一般為180～200HBS。為提高其表面硬度，采用表面淬火工藝，表面硬度可達(dá)55HBC，導(dǎo)軌的耐磨性可提高1～3倍。

    （2）鋼　常用的有碳素鋼（40、50、T8A、T10A）和合金鋼（20Cr、40Cr）。淬硬后鋼導(dǎo)軌的耐磨性比一般鑄鐵導(dǎo)軌高5～10倍。要求高的可用20Cr制成，滲碳后淬硬至56～62HBC；要求低的用40Cr制成，高頻淬火硬度至52～58HRC。鋼制導(dǎo)軌一般做成條狀，用螺釘及銷釘固定在鑄鐵機(jī)座上，螺釘?shù)某叽绾蛿?shù)量必須保證良好的接觸剛度，以免引起變形。

    （3）有色金屬　常用的有黃銅、錫青銅、超硬鋁（LC4）、鑄鋁（ZL6）等。

    （4）塑料　聚四氟乙烯具有優(yōu)良的減摩、耐磨和抗振性能，工作溫度適應(yīng)范圍廣（-200～+280°C），靜、動(dòng)摩擦系數(shù)都很小，是一種良好的減摩材料。以聚四氟乙烯為基體的塑料導(dǎo)軌性能良好，它是一種在鋼板上燒結(jié)球狀青銅顆粒并浸漬聚四氟乙烯塑料的板材，如圖1所示。導(dǎo)軌板的厚度為1.5～3mm，在多孔青銅顆粒上面的聚四氟乙烯表層厚為0.025mm。這種塑料導(dǎo)軌板既有聚四氟乙烯的摩擦特性，又具有青銅和鋼鐵的剛性與導(dǎo)熱性，裝配時(shí)可用環(huán)氧樹脂粘接在動(dòng)導(dǎo)軌上。這種導(dǎo)軌用在數(shù)控機(jī)床、集成電路制板設(shè)備上，可保證較高的重復(fù)定位精度和滿足微量進(jìn)給時(shí)無爬行的要求。

圖2　靜壓卸載導(dǎo)軌原理

    （1）靜壓卸載導(dǎo)軌（圖2）　在運(yùn)動(dòng)件導(dǎo)軌面上開有油腔，通入壓力為Ps的液壓油，對(duì)運(yùn)動(dòng)件施加一個(gè)小于運(yùn)動(dòng)件所受載荷的浮力，以減小導(dǎo)軌面的壓力。油腔中的液壓油經(jīng)過導(dǎo)軌表面宏觀與微觀不平度所形成的間隙流出導(dǎo)軌，回到油箱。

圖4　機(jī)械卸載導(dǎo)軌

    （3）機(jī)械卸載導(dǎo)軌（圖4）選用剛度合適的彈簧，并調(diào)節(jié)其彈簧力，以減小導(dǎo)軌面直接接觸處的壓力。

    3、保證導(dǎo)軌良好的潤滑

    保證導(dǎo)軌良好的潤滑，是減小導(dǎo)軌摩擦和磨損的另一個(gè)有效措施。這主要是潤滑油的分子吸附在導(dǎo)軌接觸表面，形成厚度約為0.005～0.008mm的一層極薄的油膜，從而阻止或減少導(dǎo)軌面間直接接觸的緣故。

    由于滑動(dòng)導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)速度一般較低，并且往復(fù)反向，運(yùn)動(dòng)和停頓相間進(jìn)行，不易形成油楔，因此，要求潤滑油具有合適的粘度和較好的油性，以防止導(dǎo)軌出現(xiàn)干摩擦現(xiàn)象。

    選擇導(dǎo)軌潤滑油的主要原則是載荷越大、速度越低，則油的粘度應(yīng)越大；垂直導(dǎo)軌的潤滑油粘度，應(yīng)比水平導(dǎo)軌潤滑油的粘度大些。在工作溫度變化時(shí)，潤滑油的粘度變化要小。潤滑油應(yīng)具有良好的潤滑性能和足夠的油膜強(qiáng)度，不浸蝕機(jī)件，油中的雜質(zhì)應(yīng)盡量少。

    對(duì)于精密機(jī)械中的導(dǎo)軌，應(yīng)根據(jù)使用條件和性能特點(diǎn)來選擇潤滑油。常用的潤滑油有機(jī)袖，精密機(jī)床液壓導(dǎo)軌油和變壓器油等。還有少數(shù)精密導(dǎo)軌，選用潤滑脂進(jìn)行潤滑。

    關(guān)于潤滑方法，對(duì)于載荷不大、導(dǎo)軌面較窄的精密儀器導(dǎo)軌，通常只需直接在導(dǎo)軌上定期地用手加油即可，導(dǎo)軌面也不必開出油溝。對(duì)于大型及高速導(dǎo)軌，則多用手動(dòng)油泵或自動(dòng)潤滑，并在導(dǎo)軌面上開出合適形狀和數(shù)量的油溝，以使?jié)櫥驮趯?dǎo)軌工作表面上分布均勻。

    4、提高導(dǎo)軌的精度

    提高導(dǎo)軌精度主要是保證導(dǎo)軌的直線度和各導(dǎo)軌面間的相對(duì)位置精度。導(dǎo)軌的直線度誤差都規(guī)定在對(duì)導(dǎo)軌精度有利的方向上，如精密車床的床身導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差只允許上凸，以補(bǔ)償導(dǎo)軌中間部分經(jīng)常使用而產(chǎn)生向下凹的磨損。

    適當(dāng)減小導(dǎo)軌工作面的粗糙度，可提高耐磨性，但過小的粗糙度不易貯存潤滑油，甚至產(chǎn)生“分子吸力”，以致撕傷導(dǎo)軌面。粗糙度一般要求

圖1　塑料導(dǎo)軌板截面示意圖

    2、減小導(dǎo)軌面壓強(qiáng)

    導(dǎo)軌面的平均壓強(qiáng)越小，分布越均勻，則磨損越均勻，磨損量越小。導(dǎo)軌面的壓強(qiáng)取決于導(dǎo)軌的支承面積和負(fù)載，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證導(dǎo)軌工作面的最大壓強(qiáng)不超過允許值。為此，許多精密導(dǎo)軌，常采用卸載導(dǎo)軌，即在導(dǎo)軌截荷的相反方向給運(yùn)動(dòng)件施加一個(gè)機(jī)械的或液壓的作用力（卸載力），抵消導(dǎo)軌上的部分載荷，從而達(dá)到既保持導(dǎo)軌面間仍為直接接觸，又減小導(dǎo)軌工作面的壓力。一般卸載力取為運(yùn)動(dòng)件所受總重力的2／3左右。

圖3　水銀卸載導(dǎo)軌原理

    （2）水銀卸載導(dǎo)軌（圖3）　在運(yùn)動(dòng)件下面裝有浮子1（木塊），并置于水銀槽2中，利用水銀產(chǎn)生的浮力抵消運(yùn)動(dòng)組件的部分重力。這種卸載方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是水銀蒸氣有毒，故必須采取防止水銀揮發(fā)的措施。

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