4 导轨的设计
小，精度高，无爬行，可以使用油脂润滑，数控机床导轨的行程一般较长，因此滚动体必须循环。常用的有直接导轨副和滚动导轨快。直线导轨副一般用滚珠作滚动体，滚动导轨副用滚子作滚动体。本次设计选用直线导轨副。 4.2.1 直线滚动导轨副
直线滚动导轨副包括导轨条和滑块两部分组成。导轨条通常为两根，装在支撑上，见图2。每根导轨上有2个滑块，固定在移动件动导轨体上。如果动导轨体较长，也可以在一个导轨上装3个滑块。如果动导轨较宽，可采用3根导轨。
1——导轨； 2——动导轨体 3——滑块
图2 直线滚动导轨副的配置
直线滚动导轨的工作原理见图3，滑块中装有四组滚珠，在导轨条的滑块的直线滚道内滚动。
当滚珠滚到滑块的端点，就经合成树脂制造的端面挡板4和滑块中回珠孔2回到另一端，经另一端面挡块在进入循环。四组滚珠各有自己的回珠孔，分别处于滑块四角。四组滚珠和滚道相当于四个直线运动角接触轴承。接触角=45度时，++四个方向具有相同的承载能力。由于滚道的曲率半径略大于滚珠半径，在载荷的作用下接触区为椭圆，接触面积随载荷的大小而变化。
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4 导轨的设计
1——滚珠；2——回珠孔；3、8——密封点；4——端面挡板；5——滑块；6—
—油嘴; 7——导轨条
图3 直线滚动导轨
直线导轨副具有以下特点：
1.承载能力达，刚度高。
2.采用直线滚动导轨副，可以简化机床的设计、制造和转配工作。滚动导轨副安装基面的精度和表面质量要求不高，既不需淬硬，一般也不需磨削和刮研，只需精铣或精刨。
3.润滑简单，维修方便。直线导轨副采用润滑脂润滑。导轨磨损后更换方便。 本次设计采用GGB系列滚动导轨副。
其特性为：
1.垂向上、下和左右水平额定载荷是等同的，用途较广； 2.额定载荷，刚度高，适用于重载荷机床。 滚珠接触的结构形式如图4，载荷大小和方向如图5。
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4 导轨的设计
图4滚珠接触的结构形式
图5 载荷的大小和方向
4.2.2 直线滚动导轨的结构特点及选择 1.结构特点：
1)该型导轨是由导轨、滑块、保持器、密封盖及挡板等组成（详见装配图） 2)滚动直线导轨副是在滑块与导轨之间放入适当的钢球，使其间的滑动摩擦变为滚动摩擦，大大降低了两者之间的摩擦阻力，滚子之间无冲击，噪声小，运动平稳，从而使得驱动信号与继续动作滞后的时间间隔极端。有利于提高系统的响应速度与灵敏度。
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4 导轨的设计
3)能够实现高定位精度和重复定位精度。
2.滚动导轨的选择:根据设计要求，选用两列式线性滑轨。因X、Y、Z 向滚珠丝杠螺母副的规格、代号相同，而Y 向丝杠受力比X 向丝杠受力大，Z 向丝杠有配种平衡，故按Y 向丝杠计算选择性滑轨即可。因为要与滚珠丝杠配合使用，则使用的线性滑轨规格与丝杠外径相似，Y 向丝杠外径尺寸为39.5mm，则选用GGB50规格，基本动额定负载为Ca=52.4KN，基本静额定负荷为Coa=70.2KN。
1)选用精度等级
对于中小型机械加工中心，选用精度等级为P级。基本类型为：GGB型直线导轨。
2)导轨的参数计算
已知：移动的部件的质量m=400Kg ,载荷p=4Kn ，有效行程1s=0.6m ，每分钟往复次数ns=6，Us=15m/s。工作条件：常温无明显冲击或振动，目标寿命为十年。
(1)计算各滑块的载荷
按表2.9-11序号1的载荷计算公式求得各滑块的载荷分别为
400?10P1=P2=P3=P4=（mg+p）/4=(2)将目标寿命换算为Km
10004?4=2Kn???（4-1）
寿命按每年工作300天，没天工作8h，开机率80%计算，预期寿命时数为 LhLh=10?300?2?8?0.8=38400h 按公式（2.8-4）求得 L=
2Ls?ns?60?Lh2?0.6?6?38400==16588.8?（4-2）
10001000(3)计算额定动负载
由表2.9-13查的ft=1.0，fc=0.81，fa=0.9，fw=1.8，取fh?1由式（2.9-3）计算额定动载荷
.8/50fw?Pc?3L/k1.8?2?316588Ca?==34.187KN?（4-3）
1?1?0.8?1?0.9fh?ft?fc?fa从表2.9-3选用GGB50-AA2Po2?1167直线导轨副 该导轨副的Ca=52.4KN，Coa=70.2KN 该结果：
X向导向：GGB50-AA2Po2?1167直线导轨副Ca=52.4KN，Ca=70.2KN
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