方型直线导轨作为装备机器的核心零部件,伴随装备制造业的快速发展,对导轨的直线度要求不断提高,而矫直回弹技术是提高其直线度的关键技术被广泛研究。由于方型直线导轨的截面并非传统规则的形状,异形截面形状对导轨正面矫直与侧面矫直过程产生不可忽视的影响,同时直线导轨普遍长度为1-4米,其自身重力也会影响矫直载荷。故此本文在考虑方型导轨自身重力及异形截面的前提下,对导轨矫直回弹技术进行理论分析研究,构建正矫以及侧矫状态下的数学模型,并通过仿真与实验方法对其分析验证。本文主要研究内容如下:1)基于弹塑性力学理论和矫直回弹技术原理,通过对导轨的曲率分析和弯矩分析,得出矫直过程中挠度、曲率,塑弯比以及弹区比间的关系以及正矫与侧矫两种截面下矫直过程中的弯矩求解模型。并在考虑导轨自身重力的条件下,构建出正矫与侧矫两种状态下直线导轨初始挠度—矫直载荷关系数学模型,揭示了初始挠度、导轨型号和矫直跨距对矫直载荷的影响规律。2)设计导轨矫直仿真流程,建立正矫和侧矫两组仿真分析模型,并对模型的材料参数,边界条件,接触条件,网格以及载荷进行设置,利用有限单元法对导轨进行初始挠度及矫直载荷关系的仿真与分析。得出不同型号导轨正矫和侧矫仿真结果,与理论模型相比的最大误差均小于11.5%。3)设计导轨矫直弯曲实验方案,在压力机实验台上,以kt系列导轨为实验对象,针对不同型号、不同跨距的导轨进行正面与侧面矫直弯曲实验。得出了导轨初始挠度、导轨型号和矫直跨距对正矫载荷和侧矫载荷的影响规律。最后实验结果表明:矫直载荷的理论曲线与实验曲线非常接近,其最大相对误差均在11%以内。4)设计导轨矫直生产方案,在导轨的矫直生产线上,进行不同型号导轨正面以及侧面检测和矫直生产,依据检测曲线结果和数学模型得到的载荷对导轨进行加载矫直。最后试验表明:不同型号导轨经过正面以及侧面矫直后,最后直线度均能够控制在0.09mm以内,由此得出所构建的数学模型可应用于实际矫直生产中。