矩形静压导轨在数控凸轮磨床上应用.pdf

精密制造与 自动化 2010年第 4期 矩形静压导轨在数控凸轮磨床上的应用 左旭芬 上海理工大学 机械工程学院 (200093) 摘 要 简要介绍了常见矩形静压导轨的几种形状以及矩形静压导轨的设计过程，根据机床结构的特点，确定了矩 形静压导轨的结构参数，并在数控凸轮磨床进给系统中加以应用。 关键词 矩形 静压导轨 数控凸轮磨床 导轨是保证各部件的安装位置和相互运动的 导轨截面形状 。常见的导轨截面形状有V形、矩形、 导向面。它除了以上的要求外，还必须选择合理的 燕尾形、圆形等四种，如图1所示。 一 V形 矩形 燕尾形 圆形 图1 常见的机床导轨截面形状 各部件之间相互运动便会产生摩擦，导轨按摩 的压力大小需通过节流器来调整 。静压导轨所采用 擦方式，可分为滑动、滚动、静压三种导轨。滑动 的节流器可分为固定节流器和可变节流器。前者的 导轨的组合形式有 (1)V-平组合、(2)矩形和矩 阻尼不随外载荷的变化而变化，而后者的阻尼随外 形组合、(3)燕尾与燕尾组合。滚动导轨是在导轨 载荷的变化而变化。固定节流器的结构形式有两种 两表面间放上滚柱、滚珠、滚针等滚动体，导轨运 小孔节流器和螺旋毛细管节流器，小孔节流器是通 动处于滚动摩擦状态。滑动导轨的摩擦阻力较大； 过d,TL直径的改变来调整油腔中的液阻，而螺旋毛 滚动导轨摩擦力小，运动灵敏度高，但抗振性较差。 细管节流器是通过螺旋槽长度的改变使来调整油 静压导轨是在两个相对运动的导轨面间通入压力 腔中的液阻。可变节流器的结构形式也有两种单边 油 (压力油须从运动件小孔进入导轨各个油腔，每 薄膜节流器和双边薄膜节流器，薄膜节流器是通过 个油腔起液压支承作用)，使运动件浮起，工作过 调整薄膜节流间隙的大小使节流器的阻尼发生改 程中油腔压力随外载荷变化而变化，以保证导轨面 变。 间处于液体摩擦状态下工作。其特点是摩擦阻力较 小，抗振性较好。 1 设计过程 根据导轨 承受载荷的要求不同，其结构形式 数控凸轮轴磨床的磨削状况要求其砂轮架进给系 分为开式和闭式静压导轨两种。开式静压导轨是在 统必须具有 良好的动态响应特性及很强的抗振特 运动件导轨面上开油腔，故只能承受垂直方向的载 性，要实现上述 目标，关键在于进给系统中导轨的 荷 。闭式静压导轨不仅在导轨上下，甚至左右两侧 结构。国外同类机床通常采用矩形静压滑动导轨和 也开油腔，这样不仅能承受垂直方向的载荷，而且 圆柱形静压滑动导轨。LADIS公司数控凸轮轴磨床 还能承受水平方向的载荷，刚性较好，但结构工艺 采用的是矩形静压滑动导轨，结构如图2所示。它 性复杂 。 有两组上下导轨 1和 2，承受垂直方 向的载 静压导轨的工作原理与静压轴承相似 ，各油腔 荷 。 左旭芬 矩形静压导轨在数控凸轮磨床上的应用 ￡-