摘要

为探索满足数控机床对其导轨高承载性、高精度、高精度保持性等方面要求的新途径,提出在滑动导轨表面制备椭圆开口偏置类抛物线微织构。选取矩形滑动滑块导轨副为研究原型,通过CFD方法对其在流体润滑状态下的承载压强、摩擦系数、温升及在乏油状态下的表面接触应力进行分析;基于响应面理论,通过CFD方法研究了微织构形状参数对导轨承载压强和摩擦系数的影响规律,并优化得到最优微织构形状参数;在此基础上,研究了微织构分布参数对导轨承载压强、摩擦系数、温升的影响规律,并优化得到最优微织构分布参数;最后,对最优特征参数微织构导轨的承载压强、摩擦系数、温升及乏油状态下的接触应力进行仿真分析,并将其结果与原型导轨相关性能进行对比。结果表明,该新型微织构可使导轨在润滑状态下的承压强提高15.15%,摩擦系数、温度及乏油状态下的接触应力分别降低26.43%、7.94%和8.09%。

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