本书共八章，全面系统地介绍了高端机床装备使用的滚动直线导轨副的主要结构、设计选用计算方法、关键性能的检测与测试方法、附件、安装调试与维护以及主要应用案例，并提供了主流滚动直线导轨副的型谱参数。

目录
序一
序二
前言
第一章滚动直线导轨副综述1
第一节滚动直线导轨副概念及工作原理1
一、滚动直线导轨副概念2
二、滚动直线导轨副工作原理2
第二节滚动直线导轨副特点3
第三节滚动直线导轨副研究现状4
一、基础理论研究现状4
二、产品研发现状6
三、测试方法及装备研究现状14
第四节滚动直线导轨副应用与发展趋势17
一、高速高精17
二、长寿命大承载19
三、面向细分领域专用化20
四、智能化21
参考文献22
第二章滚动直线导轨副结构型式及
参数24
第一节滚动直线导轨副的术语及几何
参数24
一、滚动直线导轨副术语24
二、滚动直线导轨副几何参数25
第二节滚动直线导轨副结构型式及分类26
一、按照滚动体形状分类26
二、按照滚道布局分类27
三、按照循环方式分类30
四、按照导轨类型分类31
五、按照滑块形式分类32
六、按照预紧方式分类34
第三节滚动直线导轨副选型参数34
一、滚动直线导轨副性能参数34
二、滚动直线导轨副代号及标注37
参考文献43
第三章滚动直线导轨副优化设计
计算44
第一节滚动直线导轨副常用材料44
一、导轨材料及热处理44
二、滑块材料及热处理45
三、其他零件的材料47
第二节滚动直线导轨副接触特性分析49
一、接触理论介绍49
二、接触应力特性及变形分析51
三、适应度对接触特性的影响54
第三节滚动直线导轨副动力学分析54
一、滚动直线导轨副中的运动特性分析54
二、滚动直线导轨副中滚珠与返向器的
碰撞分析57
第四节滚动直线导轨副磨损特性分析60
一、磨粒磨损与黏着磨损60
二、疲劳点蚀63
第五节滚动直线导轨副产品优化设计
案例66
一、低噪声滚珠直线导轨副的设计案例66
二、滚柱直线导轨副设计案例一71
三、滚柱直线导轨副设计案例二74
四、带隔离保持链的滚柱直线导轨副设计
案例83
参考文献89
第四章滚动直线导轨副的设计选型91
第一节滚动直线导轨副设计选型流程91
一、确定使用条件91
二、受力分析94
三、静态安全系数校核103
四、寿命校核110
五、精度选择114
六、提高导轨副刚性的措施117
七、附件选择118
第二节滚动直线导轨副型谱参数119
一、南京工艺滚动直线导轨副型谱
参数119
二、凯特精机滚动直线导轨副型谱
参数141
三、台稳精机滚动直线导轨副型谱
参数165
四、青岛祥银滚动直线导轨副型谱
参数171
五、汉江机床滚动直线导轨副型谱
参数186
第三节滚动直线导轨副选型软件193
一、软件功能193
二、案例应用198
参考文献200
滚动直线导轨副分册
目录
第五章滚动直线导轨副检测与测试201
第一节材料检测201
一、材料成分检测201
二、脱碳层检测202
三、晶粒度检测202
四、硬度检测205
第二节产品检测208
一、精度检测208
二、摩擦力检测212
第三节产品测试217
一、加速度与速度测试217
二、振动与噪声测试219
三、静刚度测试225
四、可靠性测试231
五、精度保持性测试238
六、主要故障类型及解决措施242
参考文献245
第六章滚动直线导轨副附件246
第一节密封附件246
一、密封件和金属刮板246
二、层叠式接触刮板247
三、密封底片248
四、防尘盖249
五、轻型阻力接触式密封件249
六、其他密封装置250
第二节润滑附件252
一、润滑的目的、作用及其重要性252
二、不同润滑条件对性能的影响253
三、脂润滑256
四、油润滑261
五、自润滑器263
第三节钳制器264
一、结构和功能264
二、术语解释264
三、编号规则265
四、类型与型号266
五、安装方法287
六、注意问题287
七、制动距离288
第四节阻尼器289
一、结构289
二、特点289
三、编号规则290
四、类型与尺寸290
五、安装方法291
参考文献293
第七章滚动直线导轨副安装、调试与
维护294
第一节导轨和滑块的安装方法294
一、安装前准备294
二、导轨常用安装方法294
三、滑块及工作台的安装方法298
第二节滚动直线导轨副的安装精度299
一、安装基础的精度要求299
二、安装基础对导轨副精度的影响301
三、导轨副安装精度的检测303
第三节滚动直线导轨副的润滑、维护与
保养304
一、润滑304
二、维护与保养306
参考文献306
第八章滚动直线导轨副选型案例307
第一节数控机床（车铣类）307
一、数控斜床身车床用导轨副选型
案例307
二、数控立式加工中心用导轨副选型
案例一312
三、数控立式加工中心用导轨副选型
案例二328
四、数控钻攻中心用导轨副选型案例335
五、五轴加工中心用导轨副选型案例342
六、五轴卧式铣车复合加工中心用导轨副
选型案例358
七、数控龙门铣床用导轨副选型案例364
八、数控龙门镗铣床用导轨副选型
案例一374
九、数控龙门镗铣床用导轨副选型
案例二376
十、数控双面铣床用导轨副选型案例381
十一、精密卧式加工中心用导轨副选型
案例384
第二节数控机床（磨削类）394
第三节半导体装备400
一、单晶硅炉提升机用导轨副选型
案例400
二、晶圆自动贴膜机用导轨副选型
案例401
三、多芯片智能贴装装备用导轨副
选型案例405

前言
数控机床功能部件是高端机床装备的核心部件，其设计选型应用水平的高低直接影响数控机床的整机性能、功能及可靠性。数控机床国产功能部件的研发、优化设计选型及应用是数控机床配套功能部件实现国产化的重要支撑，是国家科技重大专项“提升国产重大装备技术水平，满足国内需要，改变依赖进口，受制于人的局面”目标任务完成的基础和重要组成部分，对我国高端机床装备制造水平提升目标实现具有重大战略意义。
国家科技重大专项“数控机床功能部件优化设计选型工具开发及应用”（编号2014ZX04011031）的目标就是编制一套《数控机床功能部件优化设计选型应用手册》及开发选型软件，为功能部件的优化设计选型应用提供基础理论体系、产品性能评价体系及产品标准体系；解决功能部件生产过程中技术空缺及生产标准空缺问题，实现功能部件产品批量生产。通过大量主机厂及用户的市场调研及试验研发工作，使该套手册具备强有力的实践基础，填补国内空白。该套手册主要针对数控机床六大功能部件（滚珠丝杠副、滚动直线导轨副、数控转台、数控刀架、动力卡盘、高速电主轴），共六本分册于2018年6月出版，获得了行业的高度好评，技术人员将该手册作为数控机床功能部件设计、测试、选型、应用的基础理论及设计应用参考，需求迫切。
2019年以来，高端机床装备迈入高质量发展阶段，高端机床对功能部件提出新需求，新技术、新产品、新应用层出不穷，高端装备在重点工程领域应用越来越广泛。在工业和信息化部、中国机械工业联合会、中国机床工具工业协会的大力支持下，2023年机械工业信息研究院金属加工杂志社组织行业核心技术团队编撰《高端机床装备功能部件优化设计选型应用手册》（以下简称《手册》）。
《手册》主要针对数控机床七大功能部件（滚珠丝杠副、滚动直线导轨副、数控转台、数控刀架、动力卡盘、高速电主轴、刀库及自动换刀装置）的设计选型应用要求进行编写，介绍了功能部件结构及参数，提供了选型流程及计算方法、型谱参数、优化设计与设计选型、主要性能指标的测试方法、附件选用及安装使用维护方法等，给出了高端机床装备功能部件设计选型典型案例。《手册》分为七个功能部件分册，分别为《滚珠丝杠副分册》（主编冯虎田，副主编祖莉、周长光、刘建佐、冯宇、王建修、李敬宇、马凤举、杨延华）、《滚动直线导轨副分册》（主编欧屹，副主编梁医、荣伯松、殷玲香、冯健文、米继锋、原野）、《数控转台分册》（主编于春建，副主编张虎、蔡春刚、赵相雨、张艳芹、丁爽、曲维康）、《数控刀架分册》（主编陈传海，副主编景国丰、罗巍、邹运、郭劲言）、《动力卡盘分册》（主编张云，副主编张国斌、景国丰、范伟其、孙贤青、徐伟、高振江、陈永胜、李学崑）、《高速电主轴分册》（主编李文超，副主编陈虎、周吉贞、杨丹群、李东亚、万少可、陈传海）、《刀库及自动换刀装置分册》（主编汪满新，副主编陈亮、田海龙、吕云良、赵相雨、邹运、朱建国）。
《手册》策划、编撰依据如下基本原则：
1)前瞻性及先进性。由专业的功能部件生产商及行业研究者与设计工程师共同编撰，确保基础理论及应用技术的前瞻性及先进性。
2)操作性及可行性。在编制《手册》过程中，做了大量的可行性分析以及试验定型等工作，确保理论建立在大量实践基础之上。
3)知识性及系统性。在编制《手册》过程中，在功能部件的各个技术领域均做了大量市场调研，进行分析归纳，形成一系列重点产品型谱，确保了知识、技术及产品的系统性、全面性。
4)系列化及标准化。《手册》中的内容根据型谱参数等标准来细分，方便查阅相关技术知识。
滚动直线导轨副分册
前言
编撰《手册》的重要意义体现在如下四个方面：
1）提供应用研究的基础理论。《手册》补充且完善了目前国内高端机床装备功能部件等基础零部件的理论与应用研究成果，为功能部件生产研发提供强有力的理论基础。
2）展现前期取得的专项成果。依托前期七大功能部件国家科技重大专项和高质量专项技术成果，集中展现前期基础研究及产品研发的科研、试验及应用成果，对行业进一步专业化生产技术升级有推广促进作用。
3）强调企业与用户对接示范。遵循“共性技术研发—产品研发—产业化应用—用户应用示范”规律，企业与用户对接环节进一步强化。《手册》旨在编撰以企业与用户对接技术为基础的，双方共同认可的安装、调试和验收的最新规范，因此选型软件开发及手册对企业与用户对接具有示范作用。
4）满足国内现状发展需求。国外功能部件技术手册早已编制完成，现已形成标准化、系列化，并广泛用于企业研发与用户应用之中。在上一版手册的基础上，该《手册》对国内功能部件设计、选型及应用的基础性理论进行了进一步的系统性完善，尤其是在功能部件设计、检验、试验、制造装配，以及主机选型设计及安装方面增加了应用场景案例。
该《手册》作者团队所研究的共性技术、产品设计及选型技术、测试安装技术规范及标准，能满足国内功能部件行业对产品的测试、试验基本需求，为我国高端机床装备自主开发能力的提高奠定相关技术基础。
《手册》可供机床设计人员、功能部件设计人员及大专院校的研究人员参考使用。
《手册》凝聚了编撰组、咨询专家、审核专家的心血，行业各主要参加单位技术人员无私奉献、精益求精提供设计选型案例，包括南京理工大学、吉林大学、清华大学、南京工艺装备制造股份有限公司、洛阳轴承研究所有限公司、烟台润江机床附件有限公司、烟台南工大环球智能装备有限公司、烟台环球机床装备股份有限公司、西安华欧精密机械有限责任公司、通用技术集团大连机床有限责任公司、深圳市威远精密技术有限公司、深圳市爱贝科精密工业股份有限公司、陕西汉江机床有限公司、山东台稳精密机械有限公司、山东华准机械有限公司、青岛祥银传动设备有限公司、丽水职业技术学院、科德数控股份有限公司、江苏古田自动化股份有限公司、江苏晨光数控机床有限公司、广东凯特精密机械有限公司、冈田智能（江苏）股份有限公司、方冠（常州）数控科技有限公司、东莞拓高传动机械有限公司、慈溪市奥菱机床附件有限公司、倍得福机械科技（常州）股份有限公司、浙江卓求传动科技有限公司、浙江精锐智能传动有限公司、浙江精久轴承工业有限公司、浙江得利亚自动化制造有限公司、西安交通大学、扬州大学、西南交通大学、南京信息工程大学、南京工程学院、内蒙古工业大学、内蒙古机电职业技术学院、枣庄职业学院等。
《手册》编撰期间，课题组深入主机厂调研，虚心学习，获得了宝贵的一线设计资料。包括北京北一机床股份有限公司、通用技术集团大连机床有限责任公司、通用技术集团沈阳机床股份有限公司、宝鸡忠诚机床股份有限公司、青海一机数控机床有限责任公司、天水星火机床有限责任公司、濮阳贝英数控机械设备有限公司、安阳鑫盛机床股份有限公司、纽威数控装备（苏州）股份有限公司、科德数控股份有限公司、南京工大数控科技有限公司等主机单位的机床设计师参加了技术讨论，他们丰富的机床设计经验为《手册》的编撰提供了雄厚的技术支撑。
《滚动直线导轨副分册》共分八章，第一章由欧屹、梁医、李丽、刘义编撰；第二章由梁医、欧屹编撰；第三章由荣伯松、梁医、殷玲香、冯健文、米继锋编撰；第四章由梁医、殷玲香、冯健文、米继锋、原野、孙世良编撰；第五章由荣柏松、周长光、梁医编撰；第六章由冯健文、殷玲香编撰；第七章由梁医、王科、殷玲香编撰；第八章由殷玲香、冯健文、米继锋、刘兆凯、孙世良、苏汉业、王守珏、李基浩、赵晨阳、姚勇伟、张立民编撰。
机械工业信息研究院金属加工杂志社主编韩景春、项目主管郭佳全程参与整套图书的策划、编辑及出版，组织讨论书稿内容，收集企业参编案例，其全身心专业的策划是《手册》顺利出版的保证。
两年多来，经过广大编审人员的不懈努力，《手册》以崭新的风貌和鲜明的时代气息展现在广大机械设计工作者面前。值此出版之际，谨向所有给过我们大力支持的单位和各界朋友们表示衷心的感谢!

国家科技重大专项课题组
冯虎田