目前精密二維氣浮工作臺(tái)的研究,存在著二維氣浮工作臺(tái)的剛度和承載力較小的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種以精密方箱為基準(zhǔn)的精密高剛度二維氣浮工作臺(tái)。該氣浮工作臺(tái)采用整體式氣浮導(dǎo)軌副設(shè)計(jì),全部構(gòu)件以精密方箱為位置基準(zhǔn),用精密方箱自身的高平面度、平行度和垂直度來(lái)保證X軸和Y軸導(dǎo)軌的運(yùn)行直線精度和系統(tǒng)剛度,并且工作臺(tái)采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng),消除了傳統(tǒng)機(jī)械傳遞帶來(lái)的誤差。該實(shí)驗(yàn)臺(tái)具有機(jī)械精度高、運(yùn)動(dòng)直線度高、系統(tǒng)剛度大、安裝維護(hù)容易等特點(diǎn),能在精密加工、精密測(cè)量領(lǐng)域中廣泛使用。 

【文章來(lái)源】：液壓與氣動(dòng). 2020,(03)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

Solidworks 動(dòng)態(tài)干涉檢查

研究設(shè)計(jì)的基于方箱的精密高剛度二維氣浮工作臺(tái)主要包括氣浮導(dǎo)軌與方箱一體化設(shè)計(jì)、氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。總體設(shè)計(jì)主要是由精密方箱、X軸靜導(dǎo)軌、Y軸動(dòng)滑架、直線電機(jī)、光柵尺組成。設(shè)計(jì)的二維氣浮工作臺(tái)是結(jié)合精密方箱自身的“高垂直度和高平面度”與氣浮導(dǎo)軌“無(wú)摩擦高精度”的優(yōu)點(diǎn),并且直接采用直線電機(jī)直驅(qū)技術(shù),方案以精密方箱為基準(zhǔn),以氣浮導(dǎo)軌作為支撐導(dǎo)向,以直線電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)裝置,光柵尺作為位置反饋裝置。研究主要對(duì)精密方箱與X、Y兩方向的氣浮導(dǎo)軌一體化組件進(jìn)行設(shè)計(jì)和論證,并對(duì)氣浮導(dǎo)軌的承載力與剛度進(jìn)行分析。精密高剛度二維氣浮工作臺(tái)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。在圖1所示的工作臺(tái)總體結(jié)構(gòu)中,X軸上直線電機(jī)的定子固定安裝在精調(diào)花崗巖平臺(tái)上,將直線電機(jī)的動(dòng)子與精密方箱連接,從而實(shí)現(xiàn)X軸的直接驅(qū)動(dòng)。Y軸上的直線電機(jī)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(jī)的定子,將直線電機(jī)的動(dòng)子與滑架相連接,從而實(shí)現(xiàn)Y軸的直接驅(qū)動(dòng)。

p —— 氣膜壓力由于氣體靜壓導(dǎo)軌是采用空氣潤(rùn)滑,潤(rùn)滑介質(zhì)是空氣,空氣的黏性低,比較清潔,振動(dòng)小,不會(huì)產(chǎn)生發(fā)熱的現(xiàn)象,基于這些優(yōu)點(diǎn)采用氣體靜壓導(dǎo)軌與精密方箱進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)。氣體靜壓導(dǎo)軌有多種結(jié)構(gòu)形式,分為閉式平面導(dǎo)軌、閉式圓柱導(dǎo)軌、重力封閉式導(dǎo)軌、真空吸附平衡式導(dǎo)軌,其中閉式平面導(dǎo)軌在工作過(guò)程中由于工作臺(tái)產(chǎn)生的撓度比較小,因此理論上具有較高的運(yùn)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(dāng)氣浮導(dǎo)軌工作時(shí),產(chǎn)生的一定厚度的氣膜能均化導(dǎo)軌表面的輪廓誤差,經(jīng)過(guò)前人的實(shí)驗(yàn)研究驗(yàn)證,氣浮導(dǎo)軌在通氣狀態(tài)下與無(wú)氣體潤(rùn)滑狀態(tài)時(shí)相比其運(yùn)行直線度精度提高了約1倍,與靜導(dǎo)軌輪廓誤差相比精度提高了約2倍[3]。

【參考文獻(xiàn)】：
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