光波超精密——空气静压导轨平台
该微结构能有效地应用于超精密机床的动静导轨表面,可有效地降低气浮导轨间隙内高速气体的流动阻力,提高机床定位精度和系统运动速度。以计算流体动力学方法(CFD)为基础(Computational fluid dynamics, CFD),应用雷诺平均方程和带旋流修正的k-:湍流模型,建立了导轨微结构表面流体动力减阻分析模型,并结合流场分析和阻力分析,寻找符合气
空气静压导轨平台
光波超精密——空气静压导轨平台
该微结构能有效地应用于超精密机床的动静导轨表面,可有效地降低气浮导轨间隙内高速气体的流动阻力,提高机床定位精度和系统运动速度。以计算流体动力学方法(CFD)为基础(Computational fluid dynamics, CFD),应用雷诺平均方程和带旋流修正的k-:湍流模型,建立了导轨微结构表面流体动力减阻分析模型,并结合流场分析和阻力分析,寻找符合气浮导轨功能要求的微结构表面。本文研究了导轨表面微沟槽的形状和几何特征参数对减阻效果的影响规律,并通过识别各种因素对减阻效果的影响规律,分析了矩形、 V形、 U形、 V形、Space-V形等四种微结构表面形态,确定了z适ui合超精密机床气浮导轨减阻要求的微沟槽形状。然后,通过研究导轨气浮表面微结构减阻功能表面的几何特性(构型、尺寸、形状、位置等)对减阻的影响规律,对气浮导轨微结构功能表面的参数进行了优化设计。
光波超精密空气导轨——空气静压导轨平台
气浮式导轨利用空气的粘性,把外压缩空气通过节流器引入导轨和滑块之间的间隙,形成具有超高刚度的气膜间隙,使负载得以平稳运行i。
气浮式导轨电子制造设备工业中超精密测量和实验室测量,如光刻机、贴片机等纳米和亚微米工业磨擦系数接近零,永i不磨损。
持久的精i确度,出厂精i确度即永i久精i确度
导向器永i不磨损,因此不存在售后问题,无需返修,更不用全套更换。
精i确度丢失,导轨无需人工校正,补偿。
计量准确。由于气膜刚度大、运动平稳、振幅小、振动频率接近,所以可以完全避免和消除测量中振动对测量精度的影响,摩擦力小,低速运动不会产生爬行抖动现象。随动电机性好,适应频繁启停测试要求
开式静压导轨,有以下特性:
承受正载荷的能力很大,承受偏载和颠覆力的能力较差,无法承受反向载荷;(2)导轨结构简单,易于制造和调整;
当导轨尺寸确定后,气腔压力仅由载荷来决定,因此在载荷较小时,气膜刚度较低。
总之,开式静压导轨适用于偏载和颠覆力矩小、载荷均匀、水平放置或只有小角度倾斜的场合。
闭式静压导轨的运动部件,除了在其运动方向上有一个自由度外,其它运动自由度均受导轨结构的限制,故属于几何闭合。
小孔节流器矩形空气静压导轨采用俯视图和剖面图。压力为导向器工作时,气源气流通过进气孔受到节流作用,气体从进气孔流出后压力下降,然后进入承载气膜,并向四周扩散流动,气体压力从承载板外边界流出,下降到环境压力,在承载板与工作台面之间形成平均厚度为 h的气膜。气流形成一定的压力场,使支撑板下部表面的气膜支撑力与上方表面的环境大气作用相差甚远,可获得导轨的承载力。当负荷一定时,气动静压导轨和轨道之间自动保持相应的气膜厚度,使承载力和负荷平衡,终实现气动导轨的重量平衡。
光波超精密技术研究院——空气静压导轨平台
气浮导轨是传动系统运动的基础,是传动系统的关键部件之一。因其空气粘滞低、不易爬行、振动小、热稳定性好、不污染环境等优点。因此这次测试装置采用空气静压导轨进行设计。气静压力导轨是指通过书流器将有一定压力的空气输送到导轨间隙内,利用气静压力使导轨悬浮,在导轨表面之间形成一层极薄的气膜,而气膜厚度基本不变的纯空气摩擦滑动导轨。气浮导轨副由气浮块和承导面组成,每个承导面上至少有两个气浮块。
光波超精密气浮导轨——空气静压导轨平台
相同尺寸的空气轴承,工作时气膜厚度和节流孔直径减少,可使轴承的刚度提高,但如果节流孔过小,就会给加工制造增加难度,并且容易出现堵塞现象,因此,在空气轴承的具体设计中,还应考虑使用环境、加工水平等实际因素。空气轴承如果发生倾斜,气膜不均匀将降低空气浮力轴承的刚度,因此在使用时应尽量避免这种现象。气浮导轨在设计时,可尽可能将同一方向的空气轴承分散开来。
静压气浮导轨是由气浮块、导轨等部件组成。气浮运动时,气浮块与导轨间有压缩气体流动形成的气浮薄膜,这种气浮薄膜的存在,使气浮块与导轨面不直接接触,减少了摩擦,因而广泛应用于精密机床、测量机等精密机械。
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