目前精密二維氣浮工作臺的研究,存在著二維氣浮工作臺的剛度和承載力較小的問題,設計了一種以精密方箱為基準的精密高剛度二維氣浮工作臺。該氣浮工作臺采用整體式氣浮導軌副設計,全部構(gòu)件以精密方箱為位置基準,用精密方箱自身的高平面度、平行度和垂直度來保證X軸和Y軸導軌的運行直線精度和系統(tǒng)剛度,并且工作臺采用直線電機驅(qū)動,消除了傳統(tǒng)機械傳遞帶來的誤差。該實驗臺具有機械精度高、運動直線度高、系統(tǒng)剛度大、安裝維護容易等特點,能在精密加工、精密測量領域中廣泛使用。 

【文章來源】：液壓與氣動. 2020,(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

Solidworks 動態(tài)干涉檢查

研究設計的基于方箱的精密高剛度二維氣浮工作臺主要包括氣浮導軌與方箱一體化設計、氣動系統(tǒng)設計、驅(qū)動系統(tǒng)設計�？傮w設計主要是由精密方箱、X軸靜導軌、Y軸動滑架、直線電機、光柵尺組成。設計的二維氣浮工作臺是結(jié)合精密方箱自身的“高垂直度和高平面度”與氣浮導軌“無摩擦高精度”的優(yōu)點,并且直接采用直線電機直驅(qū)技術(shù),方案以精密方箱為基準,以氣浮導軌作為支撐導向,以直線電機作為驅(qū)動裝置,光柵尺作為位置反饋裝置。研究主要對精密方箱與X、Y兩方向的氣浮導軌一體化組件進行設計和論證,并對氣浮導軌的承載力與剛度進行分析。精密高剛度二維氣浮工作臺總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。在圖1所示的工作臺總體結(jié)構(gòu)中,X軸上直線電機的定子固定安裝在精調(diào)花崗巖平臺上,將直線電機的動子與精密方箱連接,從而實現(xiàn)X軸的直接驅(qū)動。Y軸上的直線電機定子安裝固定在精密方箱上,留有凹槽的滑架可安裝直線電機的定子,將直線電機的動子與滑架相連接,從而實現(xiàn)Y軸的直接驅(qū)動。

p —— 氣膜壓力由于氣體靜壓導軌是采用空氣潤滑,潤滑介質(zhì)是空氣,空氣的黏性低,比較清潔,振動小,不會產(chǎn)生發(fā)熱的現(xiàn)象,基于這些優(yōu)點采用氣體靜壓導軌與精密方箱進行一體化設計。氣體靜壓導軌有多種結(jié)構(gòu)形式,分為閉式平面導軌、閉式圓柱導軌、重力封閉式導軌、真空吸附平衡式導軌,其中閉式平面導軌在工作過程中由于工作臺產(chǎn)生的撓度比較小,因此理論上具有較高的運行精度和剛度,承載力大,非常適合所述方案要求,如圖3所示。當氣浮導軌工作時,產(chǎn)生的一定厚度的氣膜能均化導軌表面的輪廓誤差,經(jīng)過前人的實驗研究驗證,氣浮導軌在通氣狀態(tài)下與無氣體潤滑狀態(tài)時相比其運行直線度精度提高了約1倍,與靜導軌輪廓誤差相比精度提高了約2倍[3]。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3529513