随着滚动导轨应用范围的不断扩大,它的各项性能极大地影响着机床的性能,其中导轨的耐磨性能是一个重要指标。导轨表面受到滚动体的往复滚动作用,在疲劳应力作用下,出现裂纹萌生和扩展,直至导轨失效。灰铸铁作为机床导轨最早应用的材料,在滚动导轨上仍然具有很高的应用价值,但灰铸铁含有石墨,所以在耐磨性能上略差。所以需要对滚动导轨表面进行处理,以增大其耐磨性能。生物体实现某项特定功能时,并不是单一因素作用的结果,而是在一定的耦合机制下,通过多因素协同作用实现的,这种现象被称为耦合作用。本文以生物的网状耐磨耦合单元为蓝本,在导轨表面使用仿生耦合处理技术,用激光熔凝技术制作仿生单元,以实现导轨耐磨性的提升。本文共设计制备了14块试样,在自行设计搭建的摩擦实验台上,通过摩擦实验,找出了最优耐磨试样,同时对仿生试样的各个特征量和耐磨性能的综合影响关系进行了研究。实验表明,在稳定磨损的情况下,均匀分布的试样中,摩擦方向间距为7mm,倾斜方向间距为5mm,两个方向夹角为30°的试样磨损量最小。在各个特征量中,摩擦方向间距和倾斜方向间距与磨损量之间的关系比较明显,对磨损量影响较大。同时分析了所有特征量对磨损量的综合影响关系,进行了线性回归分析,得出了相应的线性回归公式。本文还结合滚子在接触线上的应力分布情况,设计了非均匀分布试样,实验表明在与滚子接触两端的应力较大,若提高单元体两端的分布密度,有利于耐磨性能的提升,这为未来导轨上的仿生耦合单元设计提供了参考。