机床直线导轨的结构设计安装及调试

直线导轨又称为线轨、滑轨、线性导轨、线性滑轨，适用在直线往复运动场合，可以承担一定的扭矩，而且可以在高负载的情况下实现高精度、快进给的直线运动。

直线导轨的构成

直线导轨与平面导轨一样，具备两个基本组件：一是作为导向的固定组件，二是移动组件。作为导向的导轨一般采用淬硬钢材料，经精磨后置于安装平面上，其基本功能类似于轴承环。直线导轨横截面的几何形状比平面导轨要复杂得多，需要加工出沟槽以利于滑动组件的移动，沟槽的形状和数量，取决于机床及导轨要完成的功能。

直线导轨的移动组件和固定组件之间不是像平面导轨那样使用中间介质，而是用滚动钢球代替。这种结构摩擦系数小、灵敏度高，更容易满足高速运动部件的工作要求。机床的工作部件移动时，钢球就在支架沟槽中循环流动，把支架的磨损量分摊到各个钢球上，从而延长直线导轨的使用寿命。

固定组件安装有“v”字形结构的钢球支架，包裹着导轨的顶部和两个侧面。为了支撑机床的工作部件，一套直线导轨至少有四个支架，对于支撑大型工作部件的情况，支架的数量可以多于四个。

直线导轨的设计

直线导轨系统的设计，其基本原则在于保证固定组件和移动组件之间有最大的接触面积，这样不仅可以提高系统的承载能力，而且也能够扩大系统的承受力面积，使间歇切削或重力切削产生的冲击力被扩散到尽可能大的区域。

为了实现这一点，导轨系统的沟槽形状有多种分类，最常用且最具有代表性的有两种：一种称为哥待式，又称为尖拱式，其形状是半圆形的延伸，接触点为半圆的顶点;另一种称为圆弧形。无论采用哪一种结构，其目的只有一个，那就是力求使更多的滚动钢球半径与导轨接触，这是决定系统性能的关键。

直线导轨的加工和调试

由于直线导轨使用的都是标准部件，加工起来比较简单。对于机床制造厂来说，唯一需要做的就是加工一个安装导轨的平面并校调导轨的平行度。当然，为了保证机床的运行精度，对床身或立柱进行少量的刮研是有必要的。在多数情况下，直线导轨的安装也是比较简单的。

为了消除支架与导轨之间的间隙，提高导轨系统的稳定性，需要增加一定的预加负载。具体做法是在导轨和支架之间安装超尺寸的钢球。钢球直径公差为±20微米，以0.5微米为增量，将钢球筛选分类，分别装到导轨上。预加负载的大小，取决于作用在钢球上的作用力。

但是这里就出现了一个问题，预加负载的增加固然可以提高导轨的稳定性，但如果负载过大，又会降低导轨的灵活性。这就需要使用者在稳定性与灵活性之间寻找到一个平衡点。