数控外圆磨床砂轮架闭式静压导轨的设计.pdfVIP

精密制造与 自动化 2011年第4期 数控外圆磨床砂轮架闭式静压导轨的设计 刘军胜 (上海机床厂有限公司 上海 200093) 摘 要 介绍了数控外圆磨床砂轮架闭式静压导轨的设计过程。重点分析了导轨的分类和液体静压导轨的工作原 理及特点。根据当前磨床的设计要求，对液体静压导轨的结构进行了选择，并采用了闭式静压导轨结构。通过对 闭式静压导轨上下油腔参数计算，验证了闭式静压导轨的各个设计参数的合理性。结果表明，磨床采用了闭式静 压导轨结构后，性能可靠，精度稳定。导轨参数的正确计算，将有助于提高闭式静压导轨在运行中的综合性能。 关键词 闭式静压导轨 油腔参数设计 密度 承载能力 摩擦因数 为了缩短与国外技术水平的差距，增强国内磨 工作台的静导轨，既长又薄，是系统中刚性最薄弱 床及难加工材料的制造能力，优化设计参数，力求 的环节，受力较复杂，计算较困难。 通过一系列静压导轨的参数计算，来确定闭式静压 大型导轨的制造工作量较大，需要专门机床加 导轨的基本参数，试制出了一套全新的闭式静压导 工或用手工刮削。 轨，解决国内部分静压导轨的刚性不足、稳定性差 的问题，并对部分难加工材料进行了磨削试验，验 2 导轨的分类 证了数控外圆磨床砂轮架闭式静压导轨的设计参 按照摩擦性质分类可分为滑动导轨和滚动导 数的合理性。 轨。滑动导轨的摩擦性质是滑动摩擦。按其状态又 可分为液体静压导轨、液体动压导轨和混合摩擦 1 导轨的作用和特点 导轨 。 如图1所示的导轨副，由动导轨 (常见的为工 液体静压导轨：两导轨之间有一层静压油膜，属 作台或拖板的导轨)和静导轨 (常见的为床身导轨) 于纯液体摩擦，多用于进给运动导轨。 组成 。 液体动压导轨：当导轨面之间相对滑动速度达 到一定值后，液体的动压效应使得导轨面问出现了 压力油楔，把导轨面隔开。动压导轨也属于纯液体 摩擦，多用于主运动导轨。 混合摩擦导轨：在导轨面间有一定的动压效 应，但相对滑动速度还不足 以形成完全的压力油 楔，导轨面仍处于直接接触状态，介于液体摩擦和 干摩擦之间。大部分进给运动导轨属于此类型。 按照受力情况又可分为闭式导轨和开式导轨，如 图I 导轨示意图 图2所示 。 由于动导轨沿静导轨作定向运动，运动的直线 C面 度精度直接影响到系统的工作精度。因此导轨在机 电一体化系统中具有重要的作用，其特点是： 工作运动的速度低，精密机械常要求工作台移 E面 动速度为O．5～5mm／min的低速情况下运动不爬 行，所以在设计时要考虑低速爬行问题。 (a)闭式导轨