專利名稱：一種臥式使用的π型氣體靜壓導(dǎo)軌的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體靜壓導(dǎo)軌，尤其是涉及一種臥式使用的Π型氣體靜壓導(dǎo)軌。
背景技術(shù)：
隨著裝備制造業(yè)的大力發(fā)展，微電子設(shè)備、超精密機(jī)床和儀器技術(shù)已成為國(guó)際商 業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的核心技術(shù)，是目前各科研機(jī)構(gòu)爭(zhēng)相研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)問題。其中導(dǎo)軌更是超精密 測(cè)量領(lǐng)域的基礎(chǔ)核心技術(shù)之一，而由于氣體靜壓潤(rùn)滑具有摩擦力小、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、精度高和幾 乎無熱變形等優(yōu)點(diǎn)，成為超精密加工和測(cè)量領(lǐng)域的重要研究對(duì)象。傳統(tǒng)的氣體靜壓導(dǎo)軌設(shè)計(jì)主要有方形、梯形、三角形等形式，其中方形導(dǎo)軌采用框 架結(jié)構(gòu)，對(duì)外框和導(dǎo)軌的直角性要求極高，大幅增加了加工和裝配難度。此外，采用方形、梯 形、三角形等形式導(dǎo)軌氣浮力會(huì)有多余約束，為超靜定方式，易引入附加力矩而產(chǎn)生干擾。 而臥式使用的π型氣體靜壓導(dǎo)軌在導(dǎo)軌左、右及上方三個(gè)工作面上分別設(shè)置兩塊對(duì)稱的氣 浮塊，靠自重形成力的平衡，可以將因節(jié)流孔而形成的誤差源對(duì)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)精度的影響減弱 到最低程度，同時(shí)限制導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)自由度，降低氣膜建立初期導(dǎo)軌的阻尼自激振動(dòng)，水平放置 便于安裝，且不會(huì)產(chǎn)生附加力矩，在同等條件下氣膜振動(dòng)最小，精度高，能夠有效地提高測(cè) 量精度。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服傳統(tǒng)空氣靜壓導(dǎo)軌精度低、安裝不方便等問題，本發(fā)明的目的在于提供 一種臥式使用的Π型氣體靜壓導(dǎo)軌。本發(fā)明包括兩個(gè)支架、工作臺(tái)、六塊氣浮塊、導(dǎo)軌固定臺(tái)和滾珠絲杠；導(dǎo)軌固定臺(tái) 分別安裝在兩端的支架中，六塊氣浮塊三個(gè)一組分別對(duì)稱固定于工作臺(tái)的上端、左端和右 端，氣浮塊分別與導(dǎo)軌固定臺(tái)的上表面、左面和右面形成配合，構(gòu)成臥式使用的Π型氣體靜 壓導(dǎo)軌，導(dǎo)軌固定臺(tái)下表面中心位置安裝光柵尺，滾珠絲杠的一端通過聯(lián)軸器與裝在一個(gè) 支架上的電機(jī)相連，滾珠絲杠的另一端與另一個(gè)支架連接，工作臺(tái)和滾珠絲杠通過兩組兩 個(gè)為一組的金屬軟連接連接。所述的氣浮塊為圓柱形，其工作面為凹圓錐面或單葉雙曲面。所述的工作面上還開設(shè)有阿基米德螺線形均壓槽。所述的三個(gè)為一組的氣浮塊中心的延長(zhǎng)線與導(dǎo)軌固定臺(tái)的中心重合。本發(fā)明具有的有益效果是1、本發(fā)明的Π型氣體靜壓導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)精度高、摩擦與振動(dòng)小，適用于超精密測(cè)量領(lǐng) 域2、本發(fā)明的Π型氣體靜壓導(dǎo)軌左、右及上方三個(gè)工作面上分別設(shè)置兩塊對(duì)稱的氣 浮塊，靠自重形成力的平衡，可以將因節(jié)流孔而形成的誤差源對(duì)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)精度的影響減弱 到最低程度本發(fā)明適用于超精密氣體靜壓導(dǎo)軌。


圖1是本發(fā)明的一種臥式使用的Π型導(dǎo)軌的主視圖。圖2是圖1的Π型導(dǎo)軌的左視圖。圖3是圖1的Π型導(dǎo)軌的俯視圖。圖4是氣浮塊俯視圖。圖5是開設(shè)阿基米德螺線形均壓槽的工作面示意圖。圖中1、支架，2、螺母，3、球頭螺栓，4、錐形固定套，5、工作臺(tái)，6、氣浮塊，7、導(dǎo)軌固 定臺(tái)，8、電機(jī)，9、聯(lián)軸器，10、滾珠絲杠，11、連接板，12、金屬軟連接，13、光柵尺，14、節(jié)流孔， 15、均壓槽。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如附圖1、圖2、圖3所示，包括兩個(gè)支架1、工作臺(tái)5、六塊氣浮塊6、導(dǎo)軌固定臺(tái)7 和滾珠絲杠10 ；導(dǎo)軌固定臺(tái)7分別安裝在兩端的支架1中，六塊氣浮塊6三個(gè)一組分別對(duì) 稱通過螺母2、錐形固定套3、球頭螺栓4固定于Π型工作臺(tái)5上端、左端和右端，氣浮塊分 別與導(dǎo)軌固定臺(tái)7的上表面、左面和右面形成配合，構(gòu)成臥式使用的Π型氣體靜壓導(dǎo)軌，導(dǎo) 軌固定臺(tái)7下表面中心位置安裝光柵尺13，滾珠絲杠10的一端通過聯(lián)軸器9與裝在一個(gè)支 架上的電機(jī)8相連，滾珠絲杠10的另一端與另一個(gè)支架1連接，通過兩組兩個(gè)為一組的金 屬軟連接12連接導(dǎo)軌工作臺(tái)5和裝有連接板11的滾珠絲杠10。如附圖4所示，所述的氣浮塊6為圓柱形，其工作面為凹圓錐面或單葉雙曲面，氣 浮塊6制造材料選用鍛鋁6061，表面需要經(jīng)過陽(yáng)極氧化處理。如附圖5所示，所述的工作面上還開設(shè)有阿基米德螺線形均壓槽，開設(shè)阿基米德 螺線形均壓槽有利于氣體在氣浮塊工作面均勻分布，減小氣膜振動(dòng)，提高導(dǎo)軌的工作精度。所述的三個(gè)為一組的氣浮塊6中心的延長(zhǎng)線與導(dǎo)軌固定臺(tái)的中心重合。工作時(shí)，將壓力為0. 4Mpa 0. 6Mpa的氣體通過節(jié)流孔14送入各氣浮塊6與其工 作面之間的間隙，氣浮塊6借助空氣靜壓懸浮起來，工作臺(tái)5下端安裝有定位裝置光柵尺 13，能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確定位。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)回轉(zhuǎn)時(shí)，通過聯(lián)軸器9驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠10將 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)工作臺(tái)5實(shí)現(xiàn)純空氣摩擦的直線運(yùn)動(dòng)。
權(quán)利要求
一種臥式使用的∏型氣體靜壓導(dǎo)軌，其特征在于包括兩個(gè)支架(1)、工作臺(tái)(5)、六塊氣浮塊(6)、導(dǎo)軌固定臺(tái)(7)和滾珠絲杠(10)；導(dǎo)軌固定臺(tái)(7)分別安裝在兩端的支架(1)中，六塊氣浮塊(6)三個(gè)一組分別對(duì)稱固定于工作臺(tái)(5)的上端、左端和右端，氣浮塊分別與導(dǎo)軌固定臺(tái)(7)的上表面、左面和右面形成配合，構(gòu)成臥式使用的∏型氣體靜壓導(dǎo)軌，導(dǎo)軌固定臺(tái)(7)下表面中心位置安裝光柵尺(13)，滾珠絲杠(10)的一端通過聯(lián)軸器(9)與裝在一個(gè)支架上的電機(jī)(8)相連，滾珠絲杠(10)的另一端與另一個(gè)支架(1)連接，工作臺(tái)(5)和滾珠絲杠(10)通過兩組兩個(gè)為一組的金屬軟連接(12)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臥式使用的Π型氣體靜壓導(dǎo)軌，其特征在于所述的氣 浮塊(6)為圓柱形，其工作面為凹圓錐面或單葉雙曲面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種臥式使用的Π型氣體靜壓導(dǎo)軌，其特征在于所述的工 作面上還開設(shè)有阿基米德螺線形均壓槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臥式使用的Π型氣體靜壓導(dǎo)軌，其特征在于所述的三 個(gè)為一組的氣浮塊(6)中心的延長(zhǎng)線與導(dǎo)軌固定臺(tái)的中心重合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種臥式使用的∏型氣體靜壓導(dǎo)軌。導(dǎo)軌固定臺(tái)分別安裝在兩端的支架，六塊氣浮塊三個(gè)一組分別對(duì)稱固定于∏型工作臺(tái)的上端、左端和右端，氣浮塊分別與導(dǎo)軌固定臺(tái)的上表面、左面和右面形成配合，構(gòu)成臥式使用的∏型氣體靜壓導(dǎo)軌，導(dǎo)軌固定臺(tái)下表面中心位置安裝光柵尺，滾珠絲杠的一端通過聯(lián)軸器與裝在一個(gè)支架上的電機(jī)相連，滾珠絲杠的另一端與另一個(gè)支架連接，導(dǎo)軌工作臺(tái)和滾珠絲杠通過兩組兩個(gè)為一組金屬軟連接連接。本發(fā)明設(shè)計(jì)的∏型氣體靜壓導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)精度高，振動(dòng)小，便于加工和安裝，適用于超精密氣體靜壓導(dǎo)軌領(lǐng)域。
文檔編號(hào)F16C32/06GK101956762SQ20091015660
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者孔明, 李東升, 禹靜, 郭琳 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量學(xué)院