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精密加工中心負壓吸附導軌的研究
閱讀：66 發(fā)布時間：2020-8-11伯特利數(shù)控 加工中心 鉆攻中心
前言：
精密加工是制造精密產(chǎn)品所*的，是提高機電產(chǎn)品質(zhì)量的需要，是現(xiàn)代機械制造的前沿技術(shù)：精密加工中心是精密加工的重要設(shè)備，是實現(xiàn)精密加工的保障精密加工中心涵蓋加工中心的結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵基礎(chǔ)部件和檢測技術(shù)等綜合技術(shù)加工中心主軸及其驅(qū)動系統(tǒng)、導軌及其驅(qū)動系統(tǒng)、微進給裝置和檢測裝置等是精密機床的關(guān)鍵部件導軌部件是精密加工中心的關(guān)鍵部件，導軌性能直接影響精密加工技術(shù)的進一步發(fā)展，研究機床導軌的結(jié)構(gòu)和工作性能具有重要的現(xiàn)實意義,，
精密加工是通過刀具對工件的切削加工來實現(xiàn)的，加工過程處于低負載、高精度和高速狀態(tài)，加工過程不僅需要精密的回轉(zhuǎn)運動，而且需要精密的直線運動。直線運動的精密導軌其精度要求在〇.1叫,/100 mmm之內(nèi)，在工程應用中多使用靜壓導軌,，靜壓導軌有液體靜壓支承導軌和氣體靜壓支承導軌兩
種：液體靜壓支承導軌剛度大但結(jié)構(gòu)較復雜，工作過程中油液易發(fā)熱需對油溫進行控制，對環(huán)境有污染-空氣靜壓支承導軌運行精度高、運動平穩(wěn)性好：高速運動時溫升小，低速運行時不產(chǎn)生爬行現(xiàn)象，使用和加工都比較方便而且環(huán)保氣體靜*承和靜壓導軌作為氣體潤滑的一種應用形式，隨著*的發(fā)展在精密加工中心上得到越來越多的應用，具有重要的研究意義：
氣體靜壓支承導軌的兩個主要性能指標是氣膜剛度和承載能力，與導軌的氣膜厚度有關(guān)。當靜壓導軌承受的外負載發(fā)生變化時，導軌的氣膜厚度將隨之變化，引起氣體靜壓導軌氣膜剛度和承載能力的改變,,如何控制氣膜厚度始終處于工作狀態(tài)，將會有效改善載荷變化對導軌工作狀態(tài)的影響。
由于加工中心在加工運行過程中既承受垂直負載也承受翻轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)負載，因此宜采用閉式靜壓方式。但閉式氣體靜壓方式在制造和安裝等環(huán)節(jié)不易實現(xiàn)，而開式靜壓方式又存在漂移和運動不穩(wěn)定等問題。為解決上述問題引入開式負壓吸附方式，即在開式氣體靜壓方式的基礎(chǔ)上增加負壓發(fā)生器，在上下導軌間通過產(chǎn)生負壓實現(xiàn)吸附夾緊，限制上下導軌浮動，同時存在正壓與負壓平衡，使導軌得到閉式靜壓支承的效果，在實際工程應用中，導軌可采用負壓吸附結(jié)構(gòu)形式，提高導軌的承載能力和運動平穩(wěn)性。因此，在精密機械中負壓氣浮導軌的研究越來越廣泛。
1負壓吸附導軌的工作原理
圖】為負壓吸附氣墊導軌的結(jié)構(gòu)原理圖。在負壓吸附式支承工作面的不同區(qū)域加工出供高壓氣體的氣腔和與負壓發(fā)生器相通的負壓槽，工作時氣腔內(nèi)的正壓（浮力/)2)和負壓槽中的負壓（吸力；)1) _個產(chǎn)生向上的頂升力另一個產(chǎn)生向下的吸附夾緊力，使運動的上支承和承載的下支承間形成_定厚度的氣膜。圖1中氣源產(chǎn)生的壓力1».經(jīng)孔徑為（/的節(jié)流孔進入氣腔中（壓力為氣腔中的氣流從縫隙往外流出：一部分氣流沿導軌面間的間隙向外流出，排入大氣；另一部分氣流向內(nèi)流動形成正壓將導軌上支承面浮起；同時半徑為A的腔體中氣體與負壓發(fā)生器相通，在半徑為A的腔體中形成負壓腔。在A和圪之間的區(qū)域形成正壓浮力，而在半徑為A的區(qū)域內(nèi)形成負壓吸力，當正壓與負壓處于一定比值時，在上下支承間形成一個穩(wěn)定的氣膜厚度/<,使導軌上下支承面形成具有穩(wěn)定狀態(tài)的氣膜厚度，使導軌在承受負載時運行平穩(wěn)。