對幾何精度、運動(dòng)精度和定位精度要求都較高的精密導軌(如數控機床和測量機的導軌),在設計時(shí)應遵循如下一些原則:
1.誤差補償原則
滿(mǎn)足下列三項要求,以使導軌系統實(shí)現誤差相互補償:
(1)導軌間必須設置中間彈性環(huán)節,如滾動(dòng)體塑料帶(片)或流體膜等。
(2)導軌間要有足夠的預緊力,以便補償接觸誤差。
(3)導軌的制造誤差應小于中間彈性體(元件)的變形量。
2.精度互不干涉原則 制造和使用時(shí)導軌的各項精度互不影響才易得到較高的精度。如:矩形導軌的直線(xiàn)性與側面導軌的直線(xiàn)性在制造時(shí)互不影響;平-V導軌組合導軌橫向尺寸的變化不會(huì )影響導軌的工作精度。
3.動(dòng)、靜摩擦因數接近原則 設計導軌副時(shí)應使導軌接觸面的動(dòng)、靜摩擦因數盡量接近,以便獲得高的重復定位精度和低速平穩性,滾動(dòng)導軌、鑲裝塑料板或帖塑料片的普通滑動(dòng)導軌,摩擦因數小且靜、動(dòng)摩擦因數接近。
4.導軌副自動(dòng)帖合原則 要使導軌精度高,必須使導軌副有自動(dòng)帖合的特性。水平導軌可以靠運動(dòng)構件的重量來(lái)帖合;其他導軌必須附加彈簧力或者滾輪壓力使其帖合。
5.全部接觸原則 固定導軌的長(cháng)度必須保證動(dòng)導軌在最大行程的兩個(gè)極限位置,與固定導軌全長(cháng)接觸(不會(huì )超出固定導軌),以保證在接觸過(guò)程中導軌副始終全部接觸。
6.補償力變形和熱變形原則 導軌及其支承件受力或溫度變化時(shí),設計導軌及其支承件時(shí),力求使其變形后成為要求的形狀。如龍門(mén)式機床的橫梁導軌,將其制成中凸形,以補償主軸箱(或刀架)重量造成的彎曲變形。