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發(fā)表于 2023-2-14 08:23:32
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氣浮導(dǎo)軌按工作原理分為兩種基本類型:空氣動(dòng)壓導(dǎo)軌和空氣靜壓導(dǎo)軌。動(dòng)壓型如圖1左圖所示,兩個(gè)面相對移動(dòng)且間隙呈楔形,沿移動(dòng)方向間隙逐漸變小。由于相對移動(dòng),氣體因其黏性作用,被拖帶壓入楔形間隙中,從而產(chǎn)生壓力,構(gòu)成動(dòng)壓懸浮。靜壓型如圖1右圖所示,是將外部的壓縮氣體,通過節(jié)流孔導(dǎo)入間隙中,借助其靜壓使之懸浮起來,節(jié)流孔的作用是當(dāng)間隙變化時(shí),調(diào)整間隙內(nèi)的壓力,從而使導(dǎo)軌具有剛度。氣浮導(dǎo)軌是由導(dǎo)軌和溜板組成的滑動(dòng)副,導(dǎo)軌和溜板之間為氣膜潤滑。
, o1 v' I1 e* @" k2 y w圖11 ]) ]' Q0 @$ H5 y5 w' D6 i& ?
圖1
8 a( L# A7 P4 k$ t4 ~圖26 ?& F4 @% \7 p' F8 n: @
圖2
/ Q7 T7 I9 P$ y' f6 V0 U開式靜壓導(dǎo)軌如圖2、圖3所示,圖2左圖為平面型,圖2右圖為平-V型,圖3左圖為雙三角型,圖3右圖為平面回轉(zhuǎn)型,它們具有如下特點(diǎn):
. b% U1 V/ z. Y, u U7 W9 F @圖3
( W1 ^, H ~8 G& X e3 B6 \圖3
$ T5 {. w* S/ P7 v: V! A9 g" L, Z(1)承受正向載荷的能力很大,承受偏載以及顛覆力矩的能力差,不能夠承受反向載荷;(2)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡單,制造以及調(diào)整方便;(3)在當(dāng)導(dǎo)軌尺寸確定以后,氣腔壓力就只由載荷決定,所以小載荷時(shí)氣膜剛度低。
; y, o* `; E" L W綜上所述,開式靜壓導(dǎo)軌適用于偏載荷及顛覆力矩小,載荷均勻,水平放置或者僅有小角度傾角的場合。# d0 j3 J7 d( ?
閉式靜壓導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)件,除在其運(yùn)動(dòng)方向具有一個(gè)自由度外,其余運(yùn)動(dòng)自由度都由導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)所約束,故屬于幾何封閉。圖4所示為閉式靜壓導(dǎo)軌常用的幾何形式,圖4中左1為側(cè)導(dǎo)軌在外側(cè)的平導(dǎo)軌,左2為側(cè)導(dǎo)軌在同一導(dǎo)軌兩側(cè)的平導(dǎo)軌,左3為平面回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌,左4為菱形導(dǎo)軌。1 B* U W2 P" y3 A0 y7 x N' g
圖4
3 x6 A* \& Y7 e' }* F) t7 m3 y3 ^圖4
% P' ?3 E; L. F! l- P# O% b$ L( q圖4中左1和左2的平導(dǎo)軌雖有相同的氣腔數(shù),但對于側(cè)面間隙受熱變形的影響,后者比前者小,且克服了采用可變節(jié)流器時(shí)側(cè)面氣腔過長的缺點(diǎn)。圖4中左3的菱形導(dǎo)軌特點(diǎn)是加工面少,適用于載荷不太大,運(yùn)動(dòng)件不太長或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)場合。, l; t& h9 t! D. j, U" T' I5 |
閉式靜壓導(dǎo)軌具有如下特點(diǎn):
* D* W- M, I* r9 s$ f(1)能夠承受正反向的載荷,能夠承受偏載荷以及顛覆力矩的能力比較強(qiáng);: ` t+ ]$ X$ a8 C
(2)氣膜剛度較高,所以對導(dǎo)軌本身的結(jié)構(gòu)的剛度要求比較高;2 q8 _" m- X* w# I/ s6 C J7 _
(3)導(dǎo)軌制造及調(diào)整比較復(fù)雜;
- S3 q" }: M: C2 L- `(4)為了減少功率的損耗,閉式靜壓導(dǎo)軌一般是采用不等面積氣腔的結(jié)構(gòu)。
$ x) I$ E" k( a) T1 q: `同時(shí)氣浮導(dǎo)軌按安裝特征可以分為平面封閉型、圓筒封閉型、重力平衡型和真空預(yù)載荷型。4 T& e& J) A# _8 T/ G. d
2 W4 C7 u5 P9 ?. `5 @3 u5 f: H* s4 t
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1 y# F- l6 ~/ b/ ^平面封閉型 重力平衡型 真空預(yù)載荷型 圓筒封閉型7 N6 ~& _# F5 [, G% I
(1)平面封閉型:在氣浮方向上設(shè)計(jì)一對方向相對的兩個(gè)氣膜,形成氣膜預(yù)加載。適用于高精度、高剛度、大負(fù)載的導(dǎo)軌。2 U9 f/ x& }: U Q7 b# t- s$ ?4 _# p
(2)重力平衡型:結(jié)構(gòu)簡單,加工方便,但剛度低,用于負(fù)載變動(dòng)較小的場合;2 A' {2 P' H# w# ~4 W
(3)真空預(yù)載荷型:用壓力氣體產(chǎn)生浮力,形成懸浮狀態(tài),用真空發(fā)生裝置產(chǎn)生真空以提高剛度,由于真空的吸附作用,使得這種止推導(dǎo)軌具有雙向的剛度,配上x、y兩向驅(qū)動(dòng),可用單層結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)二維運(yùn)動(dòng),即開始結(jié)構(gòu)具有閉式特點(diǎn),提高了工作臺(tái)的工藝性能;
( S# o' ~9 l; H$ x8 T3 ](4)圓筒封閉型:該導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡單,但加工復(fù)雜,圓柱形導(dǎo)軌得圓柱度和溜板的間隙由機(jī)械加工決定,對加工工藝要求較高。而承載能力較小,剛度差,常用于輕載。
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