光波超精密——超精密空气导轨
超精机静压气浮导轨是由的静导轨、动导轨和气浮轴承等部件组成。高速高压气浮轴承在导轨运动时,在动静压导轨之间排放有气浮轴承,气体流动形成润滑膜,使动静压导轨表面不直接接触。气浮导轨与液压导轨相比,具有摩擦阻力小、不粘滞、运动精度高的特点,在超精密机床、坐标测量机等高精密仪器设备中有着广泛的应用。当气浮轴承数确定,气浮压力、外荷载不变,动导轨间隙气
超精密空气导轨
光波超精密——超精密空气导轨
超精机静压气浮导轨是由的静导轨、动导轨和气浮轴承等部件组成。高速高压气浮轴承在导轨运动时,在动静压导轨之间排放有气浮轴承,气体流动形成润滑膜,使动静压导轨表面不直接接触。气浮导轨与液压导轨相比,具有摩擦阻力小、不粘滞、运动精度高的特点,在超精密机床、坐标测量机等高精密仪器设备中有着广泛的应用。当气浮轴承数确定,气浮压力、外荷载不变,动导轨间隙气膜厚度不变时,由于空气移动的粘度、动导轨接触面面积为定值,静压气浮导轨所受的摩擦力与动导轨的速度正相关。
光波超精密空气导轨——超精密空气导轨
由于气浮轴承将气体排入导轨间隙,使其粘性力大于惯性力2,随着机床加工精度测量仪测量精度的不断提高,导轨运动精度和速度也不断提高,气浮导轨明显具有摩擦阻力小、无粘滞、运动精度高的特点,而在超精密机床、坐标测量机等高精密仪器设备中,已广泛应用。
当气浮轴承数确定,气浮压力、外荷载不变,动导轨间隙气膜厚度不变时,由于空气移动的粘度、动导轨接触面面积为定值,静压气浮导轨所受的摩擦力与动导轨的速度正相关。进入导轨间隙的气体由气浮轴承排出,其粘性力大于惯性力2,随着机床加工精度测量仪测量精度的不断提高,导轨运动精度和运动速度也不断提高,气浮导轨的摩擦力将对超精密机床的定位精度、系统运动速度产生不可忽视的影响3'。对超精密机床的定位精度和运动速度进行研究,已成为当前研究的热点[4-6]。
气浮导轨表面可以描述为平板表面,在平板上横置微沟槽以建立减阻分析模型。为防止微结构设计对气浮支座造成破坏,应将减阻微结构设计在2毫米的气孔直径范围内,不应小于116-191。从加工成本和导轨宽度两个方面考虑,将微结构布局区长度设置在5 mm,微结构布局区后,仍保持原有的光滑表面。以流速入口为入口边界条件,根据气浮导轨气体出口为大气的实际情况,选择压力出口为出口边界条件。研究结果表明,导轨单侧宽度为9 mm,前后缓冲过渡段均设2 mm长度;计算域大小2 mm×9 mm,用于整个物理模型。微细结构的布局区域可以设置不同的构型(如图1所示),微细结构的尺寸、形状、位置和分布密度对微细结构的几何参数进行减阻特性研究。
减阻是一个备受关注的科学问题,许多学者对减阻本身及其应用进行了大量的研究。在这些因素中,微结构功能表面减阻是研究的热点。非平滑表面具有一些特殊功能的微小拓扑结构被称为微结构功能面8],例如微沟槽/肋板阵列[”1,微凹坑/凸包阵列,微金字塔阵列结构,这些结构的特征尺寸一般为1~100微米,量级亚毫米级,能改善机械产品/部件的某些特性。一般情况下,这些微结构功能表面分布在10~1000毫米大小的跨尺度机械表面上,可通过改变零件的界面效应,改变摩擦[0]、润滑、粘着、和流体力学性能等物理特性,使机械产品和零部件的功能特性显著提高12个百分点,例如:工作噪音、能耗、密封、润滑、使用寿命等。在航天器中,微结构表面已被广泛应用[13,仿生结构4,船舶工程{5]。
使用直线导轨的优点:省去全套压缩空气设备和气动控制组件,成本更低,适合使用在无气源环境中;刚性更好,承载能力更强;比普通球轴承受单个滚珠疵点影响更小,且具有一定匀差效果
使用直线式球导轨的缺点:由于钢球和导轨的原因,测量机的测量精度略低,摩擦系数大,另外其安装、调整找正对整机性能的影响也较大。
本发明均采用气浮轴承,使移动轴的运动不受磨擦,其原理是从气浮块的小孔中喷出压缩空气,在气浮块与导轨之间形成一定厚度的气膜,该气膜使移动轴的每轴运动不受磨擦,保证了三坐标测量机的正常运动状态和测量精度。气浮块的正常漂浮状态对三坐标测量机的正常工作至关重要。
空气润滑直线轴无摩擦和无滞滑运动的气浮轴承,这些系统以、极重复精度和同步性著称.每一个独立的轴可提供导轨覆盖层,或在我们的ez-2485无摩擦平衡缸上作为 z轴操作.我们的气体润滑轴承交叉轴台和多轴系统也可配直线电机直接驱动,并可根据您的应用,通过导轨覆盖层,使其免受污垢和灰尘的侵袭.气体润滑轴承轴还可用于极高加速和速度的应用.这些系统可作为一个综合设备应用于您的控制系统,或通过通讯接口作为独立设备安装内部控制系统。
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