机床导轨知识培训PPT上课讲义.ppt 97页

'机床导轨知识培训 一、概述1、作用：是起导向及支承作用，即保证运动部件在外力的作用下(运动部件本身的重量、工件重量、切削力及牵引力等)能准确地沿着一定方向的运动。2、基本组成:承导件、运动件承导件(静导轨):导轨副中设在支承构件上的，其导轨面为承导面，比较长。支承和限制运动件，使其只能按给定方向运动。运动件（动导轨）:设在运动件上的，导轨面一般较短。 3、导轨的导向原理（保留一个移动自由度）导轨的导向面棱柱面圆柱面xyz 二、导轨的分类1、按摩擦性质分（1）滑动导轨两导轨面间的摩擦性质是滑动摩擦静压导轨：油膜压强靠液压泵建立，两导轨面间有一层静压油膜，多用于进给运动导轨。动压导轨：当导轨面间的相对滑动速度达到一定值后，液体的动压效应使导轨油腔处出现压力油楔（楔形间隙），把两导轨面分开，从而形成液体摩擦。只能用于高速的场合，故仅用作主运动导轨。普通滑动导轨 （2）滚动导轨滚珠导轨滚柱导轨滚针导轨滚柱导轨块滚动直线导轨两导轨面间的摩擦性质是滚动摩擦在两导轨面间装有球、滚子或滚针等滚动元件，具有滚动摩擦的性质，广泛地应用于进给运动导轨和旋转主运动导轨。 2、按受力情况分必须借助于外力才能保证动、静导轨面间的接触（1）开式导轨（2）闭式导轨依靠导轨本身的几何形状保证动、静导轨面间的接触 3、按运动轨迹可分为直线运动和圆周运动导轨。 1、导向精度三、导轨的基本要求指动导轨运动轨迹的准确度。它是保证导轨工作质量的前提，是对导轨的基本要求。影响因素:导轨的几何精度和接触精度、结构型式、装配质量、导轨与支承件的刚度、热变形及油膜刚度（指动、静压导轨）。 （1）几何精度反映了导轨在低速空载运动时的导向精度。直线运动导轨的几何精度:导轨在竖直平面内的直线度。导轨在水平平面内的直线度。两导轨面间的平行度。 (2)接触精度磨削和刮研的导轨表面，采用着色法进行检查。用接触面所占的百分比或25×25mm2面积内的接触点数衡量。机床刮研导轨主要要求：a.每刮方内的研点数,见右表。b.表面接触均匀，接触率达到一定要求。c.导轨面和结合面的粗糙度。 2、精度保持性影响因素：导轨的材料、热处理、加工的工艺方法、磨擦性质及受力情况（即导轨的比压、润滑和防护）等有关。影响精度保持性的主要因素是磨损。 3、低速平稳性当动导轨作低速运动或微量位移时，应保证导轨运动的平稳性，即不出现爬行现象。影响因素：导轨的结构、材料、润滑；动、静摩擦系数的差值；运动部件的质量；传动导轨运动的传动链的刚度等。 4、足够的刚度导轨的刚度是机床工作质量的重要指标，它表示导轨在承受动静载荷下抵抗变形的能力，若刚度不足，则直接影响部件之间的相对位置精度和导向精度，另外还使得导轨面上的比压分布不均，加重导轨的磨损，因此导轨必须具有足够的刚度。 5、结构工艺性好在可能的情况下，应尽量使导轨结构简单，便于制造和维护。对于刮研导轨，应尽量减少刮研量。对于镶装导轨，应做到更换容易。 四、普通滑动导轨1、滑动直线导轨应用于对低速均匀性及定位精度要求不高的机床中。（1）滑动直线导轨的结构直线滑动轨的截面形状有：（a）矩形导轨。（b）三角导轨。（c）燕尾形导轨。（d）圆柱形导轨。 （a）矩形导轨制造简便，刚度和承载能力大，水平方向和垂直方向上的位移互不影响，因此安装、调整都较方便。M面是保证在垂直面内直线移动精度的导向面，又是承受载荷的主要支承面；N面是保证水平面内直线移动精度的导向面。因N面磨损后不能自动补偿间隙，所以需要有间隙调整装置。 （b）三角形导轨山形导轨及V形导轨均称三角形导轨，当其水平布置时，在垂直载荷作用下，导轨磨损后能自动补偿，不会产生间隙，因此导向性好。但压板面仍需要有间隙调整装置。导向性能与顶角有关，顶角α越小，导向性越好；α角加大，承载能力增加。大型或重型机床，可取α=110°～120°精密机床，常取α＜90°。支承导轨为凸三角形时，不易积存较大切屑，也不易存润滑油。 （c）燕尾形导轨可以看成是三角形导轨的变形。其磨损后不能自动补偿间隙，需用镶条调整。两燕尾面起压板面作用，用一根镶条就可调整水平、垂直方向的间隙。导轨制造、检验和修理较复杂，摩擦阻力大。当承受垂直作用力时，它以支承平面为主要工作面，它的刚度与矩形导轨相近；当承受颠覆力矩时，其斜面为主要工作面，刚度较低。燕尾形导轨一般用于要求高度小的多层移动部件。两个导轨面间的夹角为55°。 （d）圆柱形导轨制造简单，内孔可珩磨，外圆经过磨削可达到精密配合，但磨损后调整间隙困难。为防止转动，可在圆柱表面上开键槽或加工出平面，但不能承受大的转矩。圆柱形导轨主要用于受轴向载荷的场合，适用于同时作直线运动和转动的场合，如拉床、珩磨机及机械手等。 （2）滑动直线导轨的组合形式从限制自由度的角度出发，采用一条导轨即可。用一条导轨，移动部件无法承受颠覆力矩时直线运动导轨一般由两条导轨组合。重型机床，常用三条或三条以上导轨的组合。 1)滑动直线导轨常有以下组合形式：（a）双三角形组合。（b）V形一平导轨组合。（c）双矩形组合。（d）矩形一三角形组合。（e）平－平－三角形组合。 2）滑动直线导轨各组合形式特点（a）双三角形组合。这种导轨同时起支承、导向作用，磨损后相对位置不变，能自行补偿垂直方向及水平方向的磨损，导向精度高，但属于过定位，要求四个表面的刮削或磨削后接触，工艺性较差，床身与运动部件热变形不一样时，不易保证四个面同时接触。这种导轨用于龙门刨床与高精度车床。 （b）V形一平轨组合。不需要用镶条调整间隙，导向精度高，加工装配也较方便，温度变化不会改变导轨面的接触情况，但热变形会使移动部件水平偏移，通常用于磨床、精密镗床上。 （c）双矩形组合。这种导轨主要承受与主支承面相垂直的作用力。此外，侧导向面要用镶条调整间隙，接触刚度低，承载能力大，导向性差。双矩形组合导轨制造、调整简单，用于普通精度机床，如升降台铣床、龙门铣床等。 （d）矩形一三角形组合。三角形一矩形组合导轨兼有导向性好、制造方便等优点，应用最为广泛。常用于车床、磨床、精密镗床、滚齿机等机床上。三角形导轨作主要导向面，导向性比双矩形好。三角形导轨磨损后不能调整，对位置精度有影响。 （e）平－平－三角形组合是用于重型龙门刨床工作台导轨的一种形式，三角形导轨主要起导向作用，平导轨主要起承载作用，不需用镶条调整间隙。 2、圆周运动导轨回转运动导轨的截面形状有三种：平面环形、锥面环形和双锥面环形导轨。（1）平面环形导轨：结构简单、制造方便、能承受较大的轴向力，但不能承受径向力，因而必须与主轴联合使用，由主轴来承受经向载荷。 （2）锥面环形导轨：除能承受轴向载荷外，还能承受一定的径向载荷，但不能承受较大的颠覆力矩。导向性比平面环形好，但制造较困难，锥面与轴心线的同轴度不容易保证。 （3）双锥面导轨：能承受较大的径向力，轴向力和一定的颠覆力矩，属于过定位，制造刮研均较困难，同轴度不容易保证，当床身与工作台热变形不同时，两导轨面不同时接触。 3、滑动导轨间隙的调整导轨面的间隙对机床工作性能有直接影响，如果间隙过大，影响运动精度和平稳性；间隙过小，运动阻力大，导轨的磨损加快。因此必须保证导轨具有合理间隙，磨损后又能方便地调整。常用压板、鑲条来调整导轨的间隙。（1）压板：用来调整导轨面的间隙和承受颠覆力矩。 压板调整导轨面的间隙有三种结构： （2）鑲条：调整矩形导轨和燕尾形导轨的侧向间隙。常用的鑲条有平鑲条和斜鑲条(楔形)两种。平鑲条： 斜鑲条：（厚度的变化）斜度为1︰100～1︰40 4、滑动导轨的材料对导轨材料的要求：耐磨性高、工艺性好、成本低。主要材料有：铸铁、钢、轴承合金、工程塑料。（1）铸铁含碳量在2%以上的铁碳合金铸铁具有良好的减振性和耐磨性，易于铸造和切削加工，成本低。铸铁导轨：良好的抗振性，工艺性和耐磨性。 常用铸铁：灰铸铁：碳主要以片状石墨形态存在，抗压强度和硬度接近碳素钢，减震性好。由于片状石墨存在，耐磨性好，铸造性能和切削加工较好，牌号如HT20-40，可退火，表面淬火处理。球墨铸铁：将灰口铸铁铁水经球化处理后获得，析出的石墨呈球状，简称球铁。碳全部或大部分以自由状态的球状石墨存在，断口成银灰色。比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性，它和钢相比，除塑性、韧性稍低外，其他性能均接近，牌号如QT45-5，可退火、正火、调质处理。蠕墨铸铁：将灰口铸铁铁水经蠕化处理后获得，析出的石墨呈蠕虫状。力学性能与球墨铸铁相近，铸造性能介于灰口铸铁与球墨铸铁之间。用于制造汽车的零部件。 铸铁导轨的淬火采用铸铁作支承导轨的，多数都要淬硬。导轨表面淬火的方法：①感应淬火高频淬火中频淬火硬度可达45～55HRC，耐磨性可提高近2倍。②火焰淬火淬硬层深，耐磨性好，但变形较大，增加了磨削加工量。 （2）钢用钢作导轨，多采用镶装结构，工艺复杂、成本较高。淬火钢和氮化钢作支承导轨，可大幅提高导轨的耐磨性。常用镶钢导轨材料有：①合金工具钢或轴承钢9Mn2V、CrWMn、GCr15等HRC≥60②高碳工具钢T8A、T10A等HRC≥58 ③中碳钢45﹟、40CrHRC≥48④低碳钢20Cr渗碳淬硬HRC≥60⑤氮化钢38CrMoAlA渗氮处理表面硬度HV≥850（维氏硬度）层深0.3-0.5mm （3）轴承合金轴承合金的组织是在软相基体上均匀分布着硬相质点，或硬相基体上均匀分布着软相质点。有色金属作导轨主要是镶装结构。材料特点是耐磨性较高，有一定的抗压强度和硬度，有足够的疲劳强度和承载能力，塑性和冲击韧性良好，具有良好的抗咬合性，良好的导热性，耐蚀性。与铸铁的支承导轨相搭配，多用于重型机床的动导轨上，常用牌号：锡青铜ZQSn6-6-3（Sn-6%Zn-6%Pb-3%,余Cu）铝青铜ZQAl9-4（Al-9%Fe-4%,余Cu） （4）工程塑料滑动导轨传统的铸铁-铸铁滑动导轨，除经济型数控机床外，其它数控机床已不在采用。取而代之的是铸铁-工程塑料或镶钢-工程塑料滑动导轨。工程塑料导轨常用在导轨副的运动导轨上，与之相配的是铸铁或钢质导轨。数控机床上常用聚四氟乙烯导轨软带和环氧耐磨涂层两类塑料滑动导轨。 1）贴塑导轨贴塑导轨是在导轨滑动面上贴一层抗磨塑料软带。贴塑导轨软带以聚四氟乙烯（PTFE）为基材，青铜粉、二硫化钼和石墨等填充剂混合制成，并做成软带状。聚四氟乙烯是现有材料中摩擦因数最小（可达0.04）的一种，但纯的聚四氟乙烯不耐磨，因此需要添加一些填充剂。贴塑导轨软带可切成任意大小和形状，用粘结剂粘接在导轨基面上，由于这类导轨软带用粘贴方法，习惯上称贴塑导轨。 聚四氟乙烯导轨软带的特点：摩擦特性好其摩擦因数小，且动、静摩擦因数差别很小，低速时能防止爬行，使运动平稳和获得高的定位精度。减振性好工程塑料的阻尼特性好，其减振消音性能对提高摩擦副的相对运动速度有很大意义。 耐磨性好工程塑料导轨有自润滑作用，材料中又含有青铜粉、二硫化钼和石墨等，对润滑油的供油量要求不高，无润滑油也能工作。化学稳定性好工程塑料导轨耐低温，耐强酸、强碱、强氧化剂及各种有机溶剂，具有很好的化学稳定性。 工艺性好可降低对粘贴塑料的金属基体的硬度和表面质量的要求，且塑料易于加工，能获得优良的导轨表面质量。由于聚四氟乙烯导轨软带具有这些优点，所以被广泛应用于中、小型数控机床的运动导轨上。 导轨软带的粘贴工艺导轨软带使用工艺很简单，它不受导轨形式限制，各种组合形式的滑动导轨均可粘贴。粘贴的工艺过程是：先将导轨粘贴面加工至表面粗糙度Ra3.2～1.6，将导轨粘贴面加工成0.5～1mm深的凹槽，然后用汽油或金属清洁剂或丙酮清洗粘贴面，将已经切割成形的导轨软带清洗后用胶粘剂粘贴，固化1～2h后，再合拢到固定导轨或专用夹具上，施加一定的压力，在室温下固化24h，取下清除余胶即可开油槽进行加工、合研。由于这类导轨采用粘接方法，习惯称为“贴塑导轨”。 贴塑导轨 2）注塑导轨涂层是以环氧树脂和二硫化钼为基体，加入增塑剂，混合成液状或膏状为一组份，以固化剂为另一组份的双组份塑料涂层。工艺特点：①有良好的可加工性，可经车、铣、刨、钻、磨削和刮削加工；②良好的摩擦特性和耐磨性，而且抗压强度比聚四氟乙烯导轨软带要高，固化时体积不收缩，尺寸稳定。③可在调整好固定导轨和运动导轨间的相关位置精度后注入涂料，这样可节省许多加工工时。④它特别适用于重型机床和不能用导轨软带的复杂配合型面。 首先，将导轨涂层表面粗刨或粗铣成如图所示的粗糙表面，以保证有良好的粘附力。然后，与塑料导轨相配的金属导轨面（或模具）用溶剂清洗后涂上一薄层硅油或专用脱模剂，以防与耐磨涂层粘接。将按配方加入固化剂调好的耐磨涂层材料抹于导轨面上，然后叠合在金属导轨面（或模具）上进行固化。叠合前可放置形成油槽、油腔用的模板，固化24小时后，即可将两导轨分离。涂层硬化三天后可进行下一步加工。涂层面的厚度及导轨面与其他表面的相对位置精度可借助等高块或专用夹具保证。由于这类塑料导轨采用涂刮或注入膏状塑料的方法，故习惯上称为“涂塑导轨”或“注塑导轨”。注塑工艺注塑层胶条滑座 五、滚动支撑导轨滚动支撑导轨有下列优点：①运动灵敏度高。②定位精度高。③牵引力小，移动轻便。④磨损小，精度保持性好。⑤润滑系统简单，维修方便。滚动支撑导轨缺点：抗振性较差，对防护要求也较高。结构复杂，制造困难，成本较高。 滚动支撑导轨按滚动体形式的不同，可分为滚珠导轨、滚柱导轨、滚针导轨和滚柱导轨块等。滚动支撑导轨类型1.滚珠导轨。其结构特点为点接触，摩擦阻力小，承载能力较差，刚度低，其结构紧凑、制造容易、成本较低。通过合理设计滚道圆弧可大幅度降低接触应力，提高承载能力。滚珠导轨一般适用于运动部件质量小于200kg，切削力矩和颠覆力矩都较小的机床。 滚动体与导轨之间是线接触，承载能力较同规格滚珠导轨高一个数量级，刚度高。滚柱导轨对导轨面的平面度敏感，制造精度要求比滚珠导轨高适用于载荷较大的机床。2.滚柱导轨。 3.滚针导轨滚针尺寸小，结构紧凑。承载能力大，刚度高。对导轨面的平面度更敏感，对制造精度的要求更高。摩擦因数较大，适用于导轨尺寸受限制的机床。 4.滚柱导轨块结构：滚柱导轨块主要由滑块、滚柱、返向器组成滚柱在淬硬并经过精密研磨的滑块内做无限循环运动。为了防止滚柱从滑块中脱落，将滚柱设计成台阶滚柱，滑块设计有特殊的卡槽，使得滚柱有自动定心功能，运动时不偏移，有利于在载荷作用下运动灵活，使用寿命长。 特点：滚柱导轨块是一种精密的直线运动滚动单元，具有较高的承载能力和较高的刚性，在反复动作、起动、停止、往复运动频率较高的情况下可以减少整机重量和传动机构及动力费用。滚柱导轨块可获得较高的灵敏度和高性能的平面直线运动，在重载或变载的情况下，弹性变形较小且能获得平稳的直线运动，没有爬行。滚柱导轨块由于其滚动体—滚柱在滚动时导向性好，能自动定心，故可提高机械的定位精度。滚柱导轨块中的滚柱在基体中循环运动，故采用滚动导轨块，不受机床床身长度的限制，可根据承载能力大小及选用规格确定导轨块数量。滚柱导轨块的应用面较广，小规格的可以用在模具、仪器等的直线运动部件上，大规格可以则可以用在重型机床、精密仪器的平面运动，尤其适用于NC、CNC数控机床。 精度：滚柱导轨块的精度主要由导轨块的高度确定。同一平面内使用多个滚柱导轨块，为了得到均衡的载荷分布，必须保证同组滚柱导轨块高度尺寸一致。高度偏差范围一般为0-10μm，成对滚柱导轨块的高度尺寸如表-Ⅰ 制造厂家按精度等级进行分级制造，除5级精度外，其余精度按照高度尺寸进行分级编号，安装时相同编号为一组，用户在订货时只需要指定精度级别即可。 编号规则： 安装使用：滚柱导轨块在安装时必须保证导轨块与导轨间的装配精度及平行度，为了充分发挥导轨块的性能，床身导轨面必须淬硬至HRC58以上，表面粗糙度Ra＜0.8μm，硬化层深度必须达到1-2mm。要是导轨达到预期的性能和耐用度，必须保证下述的安装和调整精度。a.安装面与导轨面之间的平行度：为了保证导轨块受力均匀，导轨块安装基面与机床导轨滚动接触表面间的平行度允差≤0.02mm/1000mm。b.导轨块滚柱长度方向倾斜精度：为了保证滚柱不出现侧向偏移及打滑，沿着滚动块滚柱长度方向与机床安装基面的平行度≤0.02mm/300mm。c.导轨块侧面倾斜精度：为避免滚子运动中侧向偏移而打滑，沿着导轨块运动方向的滚柱轴线方向与滚动面左右方向的平行度≤0.02mm/300mm，定位精度越高，倾斜精度控制越严。 滚柱导轨块在导轨上常用的安装方法 润滑：润滑的主要目的是减少摩擦和磨损以防止过热，破坏内部结构，影响导轨块的运动性能，当滚柱导轨块的运行速度为高速时（V≥15m/min），推荐使用N32润滑油，定期润滑或接油管强制润滑，低速时（V＜15m/min），，推荐使用锂基润滑脂润滑。 六、滚动直线导轨副1、直线滚动导轨副的结构 2、直线滚动副的优点滚动直线导轨副是在滚动块与导轨之间放入适当地钢球或滚柱，使滑块与导轨之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，大大降低二者之间的运动摩擦阻力，从而获得：a.动、静摩擦力之差很小，随动性极好，即驱动信号与机械动作滞后的时间间隔极短，有益于提高数控系统响应速度和灵敏度。b.驱动功率大幅下降，相当于普通机械的十分之一。c.与滑动导轨相比，摩擦阻力可下降约40倍。d.适应高速直线运动，其瞬时速度比滑动导轨提高约10倍。e.能实现高定位精度和重复定位精度。 能实现无间隙运动，提高机械系统的运动刚度。成对使用导轨副时，具有“误差均化效应”，从而降低基础件（导轨安装面）的加工精度要求，降低基础件的机械制造成本与难度。导轨副滚道截面采用合理地比值的圆弧沟槽，接触应力小，承载能力及刚度比平面与钢球点接触时大大提高，滚动摩擦力比双圆弧滚道有明显降低。导轨采用表面硬化处理，使导轨具有良好的可校性，心部保持良好的机械性能。简化了机械结构的设计和制造。 3、精度等级由于滚动直线导轨副具有“误差均化效应”，在同一平面内使用二套或二套以上时，可选用较低的安装精度达到较高的运动精度，通常可以提高产品质量20%-50%。各类机床推荐的精度等级如右表。 4、直线滚动导轨的安装特点直线滚动导轨通常是两条成对使用，可以水平安装，也可以竖直或倾斜安装。有时也可以多个导轨平行安装，当长度不够对可以多根接长安装。为保证两条(或多条)导轨平行，通常把一条导轨作为基准导轨，安装在床身的基准面上，底面和侧面部有定位面，另一条导轨为非基准导轨，床身上没有侧向定位面，固定时以基准导轨为定位面固定。这种安装形式称单导轨定位。单导轨定位易于安装，容易保证乎行，对床身没有侧向定位面平行的要求。 5．导轨副连接基准面的结构形式 6.正确区分基准导轨副与非基准导轨副基准导轨副上有“J”的标记，箭头指向导轨基准侧面，滑块的基准侧面为磨光面。 7.导轨副的基本安装步骤 8.接长导轨副当使用接长导轨时，我们采用同一套导轨副编同一英文大写字母，连续阿拉伯数字表示连接顺序，对接端头由同一阿拉伯数字相连，如图所示： 9.螺栓紧固力矩紧固螺栓时，建议采用恒扭矩扳手并按下表推荐扭矩值进行：单位:N·m螺钉紧固后，其上部沉孔如需防尘及密封，可另行安装的沉孔压盖 10.滚动直线导轨副的防护与润滑：防护：要注意工作环境与装配过程中的清洁，不能有铁屑、杂质、灰尘等粘附在导轨副上。若工作环境有粉尘时，除利用导轨的密封外，还应考虑增加防尘装置。如下图所示： 润滑：主要目的是减小磨擦和磨损以防止过热，破坏其内部结构，影响导轨副的运动功能。当滚动直线导轨副的运行速度为高速时（V≥35m/min）,推荐使用N32润滑油，定期润滑或接油管强制润滑（如下图所示）。低速时（V<35m/min）推荐使用轴承专用润滑脂润滑，不可使用含有大颗粒（二硫化钼、石墨）的普通黄油。 11.滚动直线导轨副编号规则及含义 滚动直线导轨副根据使用范围分为六个精度等级，即1、2、3、4、5、6级，1级精度等级最高，依次逐级降低，各项等级检查项目及允差见右表（表中指GGB、GZB、GGD、GSB、GGC系列）。GZB—滚柱重载GGB—四方向等载荷GGD—径向重载GSB—低噪音GGC—微型 七、静压导轨静压导轨的滑动面之间开有油腔，将有一定压力的油通过节流器输入油腔，形成压力油膜，浮起运动部件，使导轨工作表面处于纯液体摩擦，不产生磨损。 1、静压导轨工作原理静压导轨是在两个相对运动的导轨间通入压力油，在压力的作用下，将运动部件顶起，通常称为浮起，在工作过程中，运动部件在运动或静止状态下，始终与导轨间成为纯液体摩擦状态，从而大大减小了两导轨面相对运动的摩擦力。液体静压导轨的分类及适用的场合静压导轨特别适用于各种大、重型机床、数控机床、精密机床的工作台及其他运动件上。 2、特点其优点是：(1)导轨面被油膜隔开，不产生粘结磨损，精度保持性好；(2)摩擦系数也极低(0.005)，驱动功率大大降低；(3)其运动不受速度和负载的限制，低速无爬行，承载能力大，刚度好；(4)油液有吸振作用，抗振性好，导轨摩擦发热也小。缺点：结构复杂，要有供油系统，油的清洁度要求高。3、静压导轨分类（1）静压导轨按供油方式可分为恒压控制和恒流控制大类。 1）恒压静压导轨。 如图示静压导轨的最基本的类型。为恒压开式静压导轨，压力由溢流阀6调定，为P1。当压力油经过节流器9后，由于节流器阻尼作用，使得压力降为P2进入油腔，当压力达到足以克服运动部件载荷F（运动部件自身重力+外载荷）时，运动件被浮起。当浮升到h时，导轨间的压力与运动部件载荷F相平衡，运动部件停留在平衡位置上，油液始终从厚度h值得间隙中向外流出。这时的机床与运动部件由h厚度的油膜隔开，他们之间的运动摩擦成为纯液体摩擦。当运动部件的载荷F增大时，运动部件有下沉的趋势，由于节流器的阻尼作用，油膜被压缩时，间隙的油液外流夜阻增大，使得压力P2增大，与部件载荷达到新的平衡。 载能力是指静压导轨的油膜在设计状态下允许承受的最大负载的能力，负载为机床导轨面以上部件自重、工件重量、切削力等外力总和。油膜刚度是指油膜在承受载荷,当负载发生变化时，油膜抵抗负载变化的能力，也就是油膜厚度相对于负载变化的变化率。恒压式油泵供油压力高于油腔压力时，即通过节流器产生压力降，有压力降就会有热量产生,要维持供油压力,溢液阀一定要溢流,该部分溢流既消耗功率,又产生热量，结果油温升高导致机床热变形大，降低机床运动精度,甚至于还有可能使静压导轨不能正常工作。 上图中，节流阀9的种类一般有毛细管节流器、小孔节流器、螺旋毛细节流管、薄膜反馈节流器等。各种节流方式油膜刚度大小比较，由下图可知，刚度最高的是反馈节流，其次是定流量供油、小孔节流、毛细管节流。 薄膜两端的压力差越大，油膜刚性越大，节流器间隙越大，油膜刚性越大。 2）恒流静压导轨 恒流控制静压导轨：指流经油腔的润滑油流量是一个定值，这种静压导轨不用节流器，而是对每个油腔均有一个定量油泵供油。由于流量不变，当导轨间隙随外载荷的增大而变小时，则油压上升，载荷得到平衡。载荷的变化，只会引起很小的导轨间隙变化，因而油膜刚度较高。恒流量控制静压导轨没有节流器，采用多头泵、齿轮分油泵供油方式，静压系统结构简单。 恒流量控制静压导轨各油腔分别连接一个流量相同的油泵，油泵将恒定流量的润滑油直接送入导轨油腔，如如图示，润滑油在各油腔形成的压力，将运动部件浮起与外力平衡。各油腔流量相同，油腔几何尺寸相同，因此，各支承点的浮起量（油膜厚度）相同。恒流量控制静压导轨油腔压力的大小是随载荷的增减而变化的，由于油泵压力等于油腔压力，故油泵的功率消耗较恒压控制的要小得多。（2）静压导轨按结构形式不同可分为开式静压导轨和闭式静压导轨 1）开式静压导轨的基本形式开式静压导轨依靠运动件的自重及外载荷保持移动件不从床身上分离,它属于力封闭形式。开式静压导轨往往只在导轨的一个方向上开有油腔，只能水平放置或倾斜一个较小的角度。 一般开式静压导轨的特点如下：承受正向载荷能力大。承受偏载荷及颠覆力矩的能力较差，不能承受反向力。结构简单制造调整容易。开式静压导轨用在载荷分布均匀、偏载小、颠覆力矩小的水平放置或仅有较小倾角的场合。 1）闭式静压导轨的基本形式闭式静压导轨只有一个方向的自由度，其余自由度都由导轨结构所约束(亦称几何封闭) 闭式导轨具有下列特点：能够承受正、反方向的载荷，油膜刚度高。承受偏载及颠覆力矩的能力较高。加工制造及油膜调整较复杂。导轨本身的结构刚度要求较高，尤其是副导轨的结构刚度要求较高。闭式导轨一般采用不等面积的油腔结构，比较经济。闭式导轨应用于载荷分布不均匀、偏载大及有正、反方向载荷或立式导轨等场合。 谢谢大家观看！'