直線導軌依按摩擦性質而定，可以分為滑動摩擦導軌、滾動摩擦導軌、彈性摩擦導軌、流體摩擦導軌等種類。直線軸承主要用在自動化機械上比較多，像進口的機床、折彎機、激光焊接機等等，當然直線軸承和直線軸是配套使用。像直線導軌主要是用在精度要求比較高的機械結構上，直線導軌的移動元件和固定元件之間不用中間介質，而用滾動鋼球。
滑塊使運動由曲線轉變為直線。新的導軌系統使機床可獲得快速進給速度，在主軸轉速相同的情況下，快速進給是直線導軌的特點。直線導軌與平面導軌一樣，有兩個基本元件，一個作為導向的為固定元件，另一個是移動元件。由于直線導軌是標準部件，對機床制造廠來說，唯一要做的只是加工一個安裝導軌的平面和校調導軌的平行度。當然，為了保證機床的精度，床身或立柱少量的刮研是必不可少的，在多數情況下，安裝是比較簡單的。作為導向的導軌為淬硬鋼，經精磨后置于安裝平面上。與平面導軌比較，直線導軌橫截面的幾何形狀，比平面導軌復雜，復雜的原因是因為導軌上需要加工出溝槽，以利于滑動元件的移動，溝槽的形狀和數量，取決于機床要完成的功能。例如一個既承受直線作用力，又承受顛覆力矩的導軌系統，與僅承受直線作用力的導軌相比，設計上有很大的不同。
直線導軌系統的固定元件(導軌)的基本功能如同軸承環，安裝鋼球的支架，形狀為“V”字形。支架包裹著導軌的頂部和兩側面。為了支撐機床的工作部件，一套直線導軌至少有四個支架。用于支撐大型的工作部件，支架的數量可以多于四個。
機床的工作部件移動時，鋼球就在支架溝槽中循環流動，把支架的磨損量分攤到各個鋼球上，從而延長直線導軌的使用壽命。為了消除支架與導軌之間的間隙，預加負載能提高導軌系統的穩定性，預加負荷的獲得，是在導軌和支架之間安裝超尺寸的鋼球。鋼球直徑公差為±20mm，以0.5mm為增量，將鋼球篩選分類，分別裝到導軌上，預加負載的大小，取決于作用在鋼球上的作用力。假如作用在鋼球上的作用力過大，經受預加負荷時間過長，導致支架運動阻力增強，就會出現平衡作用問題；為了提高系統的靈敏度，減少運動阻力，相應地要減少預加負荷，而為了提高運動精度和精度的保持性，要求有足夠的預加負數，這是矛盾的兩方面。
工作時間過長，鋼球開始磨損，作用在鋼球上的預加負載開始減弱，導致機床工作部件運動精度的降低。如果要保持初始精度，必須更換導軌支架，甚至更換導軌。如果導軌系統已有預加負載作用。系統精度已喪失，唯一的方法是更換滾動元件。
導軌系統的設計，力求固定元件和移動元件之間有最大的接觸面積，這不但能提高系統的承載能力，而且系統能承受間歇切削或重力切削產生的沖擊力，把作用力廣泛擴散，擴大承受力的面積。為了實現這一點，導軌系統的溝槽形狀有多種多樣，具有代表性的有兩種，一種稱為哥特式(尖拱式)，形狀是半圓的延伸，接觸點為頂點；另一種為圓弧形，同樣能起相同的作用。無論哪一種結構形式，目的只有一個，力求更多的滾動鋼球半徑與導軌接觸(固定元件)。決定系統性能特點的因素是滾動元件怎樣與導軌接觸，這是問題的關鍵。
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