光波超精密——直線花崗石氣浮導軌

該微結構能有效地應用于超精密機床的動靜導軌表面，可有效地降低氣浮導軌間隙內高速氣體的流動阻力，提高機床定位精度和系統(tǒng)運動速度。以計算流體動力學方法(CFD)為基礎(Computational fluid dynamics, CFD)，應用雷諾平均方程和帶旋流修正的k-：湍流模型，建立了導軌微結構表面流體動力減阻分析模型，并結合流場分析和阻力分析，尋找符合氣浮導軌功能要求的微結構表面。本文研究了導軌表面微溝槽的形狀和幾何特征參數(shù)對減阻效果的影響規(guī)律，并通過識別各種因素對減阻效果的影響規(guī)律，分析了矩形、 V形、 U形、 V形、Space-V形等四種微結構表面形態(tài)，確定了z適ui合超精密機床氣浮導軌減阻要求的微溝槽形狀。然后，通過研究導軌氣浮表面微結構減阻功能表面的幾何特性(構型、尺寸、形狀、位置等)對減阻的影響規(guī)律，對氣浮導軌微結構功能表面的參數(shù)進行了優(yōu)化設計。

光波超精密空氣導軌——直線花崗石氣浮導軌

氣浮式導軌利用空氣的粘性，把外壓縮空氣通過節(jié)流器引入導軌和滑塊之間的間隙，形成具有超高剛度的氣膜間隙，使負載得以平穩(wěn)運行i。

氣浮式導軌電子制造設備工業(yè)中超精密測量和實驗室測量，如光刻機、貼片機等納米和亞微米工業(yè)磨擦系數(shù)接近零，永i不磨損。

持久的精i確度，出廠精i確度即永i久精i確度

導向器永i不磨損，因此不存在售后問題，無需返修，更不用全套更換。

精i確度永不丟失，導軌無需人工校正，補償。

計量準確。由于氣膜剛度大、運動平穩(wěn)、振幅小、振動頻率接近，所以可以完全避免和消除高精度測量中振動對測量精度的影響，摩擦力小，低速運動不會產(chǎn)生爬行抖動現(xiàn)象。隨動電機快速性好，適應頻繁啟停測試要求

使用直線導軌的優(yōu)點：省去全套壓縮空氣設備和氣動控制組件，成本更低，適合使用在無氣源環(huán)境中；剛性更好，承載能力更強；比普通球軸承受單個滾珠疵點影響更小，且具有一定勻差效果

使用直線式球導軌的缺點：由于鋼球和導軌的原因，測量機的測量精度略低，摩擦系數(shù)大，另外其安裝、調整找正對整機性能的影響也較大。

本發(fā)明均采用氣浮軸承，使移動軸的運動不受磨擦，其原理是從氣浮塊的小孔中噴出壓縮空氣，在氣浮塊與導軌之間形成一定厚度的氣膜，該氣膜使移動軸的每軸運動不受磨擦，保證了三坐標測量機的正常運動狀態(tài)和測量精度。氣浮塊的正常漂浮狀態(tài)對三坐標測量機的正常工作至關重要。

空氣潤滑直線軸無摩擦和無滯滑運動的氣浮軸承，這些系統(tǒng)以高精度、極重復精度和同步性著稱.每一個獨立的軸可提供導軌覆蓋層，或在我們的ez-2485無摩擦平衡缸上作為 z軸操作.我們的氣體潤滑軸承交叉軸臺和多軸系統(tǒng)也可配直線電機直接驅動，并可根據(jù)您的應用，通過導軌覆蓋層，使其免受污垢和灰塵的侵襲.氣體潤滑軸承軸還可用于極高加速和速度的應用.這些系統(tǒng)可作為一個綜合設備應用于您的控制系統(tǒng)，或通過通訊接口作為獨立設備安裝內部控制系統(tǒng)。

光波超精密技術研究院——直線花崗石氣浮導軌

氣體靜壓導軌的運動部件和支撐部件通過氣膜彼此隔離，當壓縮空氣靜壓導軌和支撐表面之間的空隙中排出時就形成了氣膜。這種氣浮墊通常在一組導軌中放置幾個。圖1為普通氣浮墊片工作原理圖。潔凈、干燥、恒壓的壓縮空氣從氣源向外通過節(jié)流器進入氣腔，沿封氣朝向外流動，在封氣面和承導面之間形成有承載能力的氣膜。在密封面處，氣腔承載力之和將氣浮墊和與其連接的平臺浮起。工況下承載力與載荷處于平衡狀態(tài)，從而產(chǎn)生氣體摩擦。負荷增大時，氣膜厚度降低，而負荷增大時，氣膜厚度增加；氣膜既起承壓作用，又起潤滑作用。

光波超精密氣浮導軌——直線花崗石氣浮導軌

空氣靜壓導軌是三坐標測量機實現(xiàn)三維運動測量的重要組成部分。早期研制的三坐標摩擦導軌，大多采用滑動摩擦導軌，因其摩擦阻力大，較易磨損，靜、動摩擦系數(shù)差異較大，且在低速時容易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，已不能滿足測量精度和速度的不斷提高，因而逐漸用空氣靜壓導軌代替滑動摩擦導軌。風壓式導軌摩擦系數(shù)小，運行平穩(wěn)，運動精度高，磨損小，是目前三坐標測量機中使用zui廣泛的一種導軌形式。

空氣靜壓導軌的工作原理空氣靜壓導軌的運動部件和承載部件通過氣膜相互隔離，氣膜是在壓縮空氣從氣浮器和承導面之間的空隙排放出來的。這種氣浮墊通常在一組導軌中放置幾個。圖1為普通氣浮墊片工作原理圖。潔凈、干燥、恒壓的壓縮空氣從氣源向外通過節(jié)流器進入氣腔，沿封氣朝向外流動，在封氣面和承導面之間形成有承載能力的氣膜。

氣浮導軌副由氣浮塊和承導面組成，每個承導面至少有兩個氣浮塊，氣浮塊與承導面間隙中氣體壓力 p的分布狀態(tài)能左右氣浮塊的性能。通過這個實驗臺的實驗測量得到：供氣量一定時，氣浮塊所受負荷增大，氣浮厚度減小；當負荷減少時，氣浮厚度增大。

高精度工作臺常用導軌有滾動導軌、靜壓力導軌等，滾動導軌的使用已有多年歷史，滾動導軌的運動精度可達微米級，摩擦系數(shù)可降至0.002~0.003。滾動式導軌具有滾動摩擦阻力小，不存在爬行漂浮現(xiàn)象，但其摩擦系數(shù)大，抗沖擊性能差，運動不平穩(wěn)，使用壽命低等優(yōu)點，在實際應用中還存在不足。

機導是傳動系統(tǒng)運動的基礎，也是傳動系統(tǒng)的關鍵部件之一.由于空氣粘性低，不易爬行、振動小、熱穩(wěn)定性好、不污染環(huán)境等優(yōu)點，因此本試驗裝置采用空氣靜壓導軌設計.空氣靜壓導軌是將具有一定壓力的空氣通過節(jié)流器送入導軌間隙，通過靜壓使導軌懸浮起來，在導軌面之間形成一層極薄的氣膜，氣膜厚度基本保持恒定。