中北大学机电工程学院 郑福祥 范国勇

前言

异形内腔曲面目前很难采用普通机床和常规工艺方法加工，长期以来一直是加工中难以解决的问题[1]。以钢铁行业大型连铸机的核心部件结晶器为例，采用一种全新的专用工艺方法和设备。导轨是整套设备的核心部件，它可承载、固定、引导运动部件，而滑动导轨具有良好的刚性、抗振性和阻尼性，且结构简单，维修方便，是机床上广泛应用的部件[2]。导轨的刚度直接影响着加工工件的精度，导轨的刚度主要取决于在载荷作用下，运动件和承导件的弯曲变形和它们工作面接触变形的大小。导轨的刚度与导轨截面的尺寸、材料等因素有关。

1 结构设计

导轨的结构形式、变形及刚度是影响导向精度的主要因素之一，导轨的刚度是在外力作用下导轨本身抵抗变形的能力，主要取决于导轨的形式、尺寸与支撑件的连接方式及受力状况等因素[3]。因此合理进行导轨形式设计非常重要。根据结构要求，设计的导轨选用矩形导轨，因矩形导轨具有制造简单、承载能力大等特点，但简单的矩形截面无法保证滑块在导轨中高度方向的定位，在切削加工过程中可能导致整个动力头脱离导轨，将会导致十分严重的加工事故。为了解决这一问题，将矩形截面改为工字形截面。

弧形滑动导轨副由导轨、滑块、压板、间隙调整装置等组成，图1为导轨滑块系统的结构图。导轨1作为承载部件安装在机床固定座上，起导向作用；……