静压导轨
大重型转台静压导轨承载设计
6.3米静压转台轴向承载导轨设计计算转台自身承载150t ，加上花盘自重42t ，共计192t 。
其中96t 由恒压卸荷承载，96t 由恒流静压导轨承载。
换而言之，96t 以内的载荷由恒流静压导轨单独承载，超出96t 时加上恒压卸荷承载。
(1) 恒流静压导轨：共12组恒流静压导轨，每组导轨承载8t ，即8000公斤力；外侧导轨的结构尺寸：L=96cm ，l=76cm ，B=37.5cm ，b=17.5cm ； 外侧导轨的有效承载面积：212398)5.37765.17965.177625.37962(61)22(61cm lB Lb lb LB A b =⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯=+++= 内侧导轨的结构尺寸：L=64cm ，l=48cm ，B=38cm ，b=22cm ； 内侧导轨的有效承载面积：221701)384822642248238642(61)22(61cm lB Lb lb LB A b =⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯=+++= 油腔压力：空载时20/85.0170123983500cm kgf p =+=满载时21/95.1191523988000cm kgf p =+= 导轨油膜厚度cm h 007.0002.0005.0=+=，46号机械油，3750/1064.3cm s kgf ⋅⨯=-μ则：外侧导轨的油腔所需流量：s cm lL b b B l h p Q /86.2)205.172076(1064.33007.095.1)(337350311=+⨯⨯⨯=-+-=-μ，约171.8 ml/min内侧导轨的油腔所需流量：s cm lL b b B l h p Q /68.2)16221648(1064.33007.095.1)(337350312=+⨯⨯⨯=-+-=-μ，约160.8 ml/min两个油腔流量基本一样。
流量定为150~200ml/min 。
(2) 恒压静压导轨：共12组恒压静压导轨，每组承载8t ，即8000公斤力；外侧导轨的结构尺寸：L=30.6cm ，l=18.6cm ，B=37.5cm ，b=25.5cm ； 外侧导轨的有效承载面积：219.786)5.376.185.256.305.256.1825.376.302(61)22(61cm lB Lb lb LB A b =⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯=+++= 内侧导轨的结构尺寸：L=20cm ，l=8cm ，B=38cm ，b=26cm ； 内侧导轨的有效承载面积：22460)3882620268238202(61)22(61cm lB Lb lb LB A b =⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯=+++= 油腔压力：满载时21/42.64609.7868000cm kgf p =+=。
静压导轨
②定位精度高,重复定位精度可达0.2μm。 ③摩擦阻力小,移动轻便,磨损小,精度保持性 好,寿命长。但滚动导轨的抗振性较差,对防护要求较 高。
任务四 支承部件及维修
直线滚动导轨
直线滚动导轨的作用 是用来支撑和引导运动 部件，依靠导轨两侧两
准备材料 学生实施
技术资料 学习材料 实训设备
现场诊断
维修质量检查 故障排除与 维修
任务实施 确定方案
小组讨论 收集信息
任务四 支承部件及维修
学生汇报演示
学学
教
学
集
教
生生
师
生
体
师
讲提
提
解
讨
讲
解问
问
答
论
解
任务四 支承部件及维修
教师总结
一、任务完成情况 二、存在的问题分析 三、解答 四、行动演示 五、检查与评价
润滑不良导致贴塑磨损任务四支承部件及维修任务四支承部件及维修数控机床对导轨的基本要求数控机床导轨的种类直线滚动导轨的的结构安装导轨常见故障及排除导轨的润滑和防护任务四支承部件及维修下页上页返回任务四支承部件及维修下页上页返回数控机床导轨的种类与特点导轨按接触面的摩擦性质可以分为滑动导轨滚动导轨和静压导轨三种数控机床最常用的是镶粘塑料滑动导轨和滚动导轨
➢ 滑动导轨 ➢ 滚动导轨 ➢ 静压导轨
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任务四 支承部件及维修
滑动导轨
滑动导轨具有结构简单、制造方便、刚度好、 抗振性高等优点,是机床上使用最广泛的导轨形式。 但普通的铸铁一铸铁、铸铁一淬火钢导轨,存在的缺 点是静摩擦系数大,而且动摩擦因数随速度变化而变 化,摩擦损失大,低速(1 ～60mm/min)时易出现爬行 现象,降低了运动部件的定位精度。
德国海浮乐液静压导轨样本
德国海浮乐液静压导轨样本
摘要：
一、液静压导轨的概述
1.液静压导轨的定义与原理
2.液静压导轨的主要组成部分
二、德国海浮乐液静压导轨样本的特点
1.样本的来源与背景
2.样本的技术特点与优势
3.样本在实际应用中的表现
三、液静压导轨在我国的应用与发展
1.我国液静压导轨的研究与应用现状
2.我国液静压导轨的发展趋势与前景
四、总结
1.德国海浮乐液静压导轨样本的价值与意义
2.对我国液静压导轨发展的启示
正文：
德国海浮乐液静压导轨样本是一种高精度的定位与导向装置，广泛应用于各种机床、自动化生产线等领域。
液静压导轨通过液体静压力来实现对运动部件的精确导向与定位，具有高刚性、高精度、高承载能力等特点。
德国海浮乐液静压导轨样本采用了先进的制造工艺与高品质的材料，使其在运行过程中能够承受更大的载荷与更高的速度。
此外，液静压导轨的结构设
计使得其在运行过程中几乎无摩擦，从而大大降低了能耗，提高了整机的工作效率。
在我国，液静压导轨技术的研究与应用已取得了显著的成果，但在某些方面与德国海浮乐液静压导轨样本相比仍有一定的差距。
为了缩小这一差距，我国应继续加大液静压导轨技术的研究与开发力度，提高产品的精度和性能，以满足国内市场日益增长的需求。
总之，德国海浮乐液静压导轨样本为我国液静压导轨技术的发展提供了有益的借鉴。
液体静压导轨技术分析
善措施分析[J].制造技术与机床,2017 (11) : 56-64.
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[J]. The International Journal of Advanced Manu
与传统导轨相比，液体静压导轨具有明显的优势：由
于导轨之间的摩擦转变为液体摩擦，
使用磨损极
小；如果导轨的运动速度发生变化，对油膜的 度以及厚
度的影响都极小。
2液体静压导轨性能影响因素分析
2.1油膜厚度影响
液体静压导轨的主要性能指标为承载能力和刚度，这
两个指标均与油膜相关。由于上下导轨是通油膜连接，
油膜起到了支承进给系统装置及工件的作用，所以需要油
压导轨，从供油方式又可分为定量式与定压式⑷。本文以闭 式定压液体静压导轨为例，阐述液体静压导轨的工作原理。
闭式定压液体静压导轨是在上下两个相对运动的导 轨面通入一定压 保持不变的压力油，形成一层具有一 定承载能力与度的油膜，使上下两个导轨面分开，浮于 油膜之上，如图2所示。通过流量控制器调节油膜，使油膜 具有一定的承载能力和刚度，保证运动件之间为纯液体摩 擦，从而降低导轨与滑块之间的摩擦力，保证导轨运行时 的精度
响[J].中国机械工程,2013,24(11) : 1421-1424.
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压导轨性能 18 {186-194.
机床导轨的维护保养
机床导轨的维护保养
1、静压导轨的维护保养
液体静压导轨在使用中应注意保持导轨面及润滑油的清洁，因此应有可靠的防护装置。
同时还应注意导轨回油的回收，注意将回油引回油池，以免因泄漏而影响工作环境，浪费润滑油。
在导轨工作过程中，当导轨油腔压力已达到设计要求时，工作台即应浮起。
如果工作台不能浮起，则可能有以下几方面原因：
①节流器堵塞，润滑油无法进入油腔；
②过滤器污染严重或已不能正常工作；
③润滑油在油腔内泄漏太多；
④导轨精度差，导轨的某些部分有金属接触，未能形成纯液体润滑。
上述种种现象可用压力表观察出来。
一旦故障排除，油腔建立了正常压力后，即能正常工作。
2、滑动导轨的维修保养
一般暴露式的机床导轨面易进入切屑和磨屑，而且还有进入切削液的可能，从而引起导轨油性能降低，出现导轨面的磨损、烧伤以及出现爬行现象等，应经常注意导轨刮屑板及防护罩的作用是否正常。
使用中应定期检视过滤器及切削液过滤器。
下表为一些润滑系统事故分析。
空气静压导轨静态性能的解析计算及分析
" % + （ & !% ’ !% !" !$ ,） $ ’ （ %） * （ 由-+.、 式可求两平行平板之间的气体流量和压力分布。 ,）
%/ % 空气静压导轨静态性能计算
根据图 % ， 将 !, & !$ ，! $ & !% ，$ " - - # $ . .% ，* " / 0 % 代入 （ 式， 得到流经导轨的气体流量为： +） %） （ - ’ $） .%%&（ !,% ’ !$ #012 & $% !()/ 式中： !, 为小孔出口压力； ! $ 为大气压力； - 为节流孔数。 设空气导轨的气膜厚度在整个导轨面内处处相等，在供气 压力一定时， 各节流孔的出口压力均相等， 其值为 !, ， 则由供气 孔流入导轨的总流量为： #3- & -4!$ #
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" 引言
超精密加工不仅需要超精密的回转运动，而且需要超精密 的直 线 运动 ， 实现 直 线 运动 的 超精 密 导 轨的 精 度 在 $G "@H I "$$HH 之内，其结构有滚动导轨、静压导轨和气垫导轨等数种 不磨损、 运动平稳、 精度 形式 J " K 。空气静压导轨具有摩擦力小、 高和几乎没有热变形等突出优点，但有承载低，还需要压缩空 气气源等缺点 J L! M K ， 但超精密切削加工的切削力小， 仅为几十 牛顿的力，因此，空气静压导轨广泛应用于超精密车床及精密 测量仪器。 空气静压导轨的结构形式有圆柱形、矩形、 <—平面形等， 这里主要研究矩形空气静压导轨的解析计算方法。
静压导轨的名词解释
静压导轨的名词解释静压导轨，又称气静压导轨或气体静压导轨，是一种利用气体流动的原理来实现物体悬浮和运动的装置。
其核心理念来源于气体的压缩性和可压缩流体动力学原理。
静压导轨被广泛应用于精密仪器、工业机械、轨道交通、航空航天等领域，在提高运动稳定性、降低能量损耗等方面发挥着重要作用。
1. 静压导轨的原理静压导轨通过在导轨和滑块间引入高压气体，形成气体薄膜，使滑块悬浮在导轨上。
通常，导轨和滑块上均设置有精密加工的孔槽或沟槽，用来控制气体流动及薄膜的形成。
当滑块在导轨上移动时，气体通道也随之改变，从而使得气体压力分布不均匀，产生气体力的平衡作用，将滑块悬浮起来。
2. 静压导轨的优点静压导轨技术相较于传统的滚动轴承有着独特的优点。
首先，静压导轨无需润滑剂，因为气体自身就具有润滑功能，这样可以减少维护工作和使用成本。
其次，静压导轨摩擦力小、运动平稳，可以实现高速运动和长时间连续工作，适用于高精度控制系统。
此外，静压导轨具有良好的耐磨性和抗冲击能力，可以在恶劣的工作环境下使用，提高设备的寿命和可靠性。
3. 静压导轨的应用领域静压导轨广泛应用于各个领域，下面列举几个常见的应用领域：3.1 精密仪器在精密仪器制造领域，如光学设备、半导体设备等，静压导轨能够提供稳定的关键运动部件，确保设备的高精度运动和定位精度。
同时，静压导轨还能够减小机械振动和噪音，保证实验和生产的准确性。
3.2 工业机械工业机械中常用的数控机床、加工中心、模具机械等设备，也广泛应用了静压导轨技术。
这些设备通常需要高速、高精度的运动，静压导轨可以为其提供低摩擦、高刚度、高负载容量的支撑，提高生产效率和产品质量。
3.3 轨道交通静压导轨是高速列车的重要组成部分，例如磁悬浮列车。
静压导轨可以实现列车的悬浮和运动，减少与轨道的接触阻力，实现高速、平稳、低能耗的运行。
此外，在城市轨道交通的地铁车辆中，静压导轨也被广泛使用，提供舒适、安全的局部悬浮效果。
3.4 航空航天在航空航天领域，静压导轨被应用于飞行模拟器、航天器及卫星的定位系统等。
简述闭式液体静压导轨副工作原理。
简述闭式液体静压导轨副工作原理。
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静压导轨
静压导轨工作原理
工作原理与静压轴承相同。
将具有一定压力的润滑油，经节流器输入到导轨面上的油腔，即可形成承载油膜，使导轨面之间处于纯液体摩擦状态。
优点：导轨运动速度的变化对油膜厚度的影响很小；载荷的变化对油膜厚度的影响很小；液体摩檫，摩檫系数仅为0.005左右，油膜抗振性好。
缺点：导轨自身结构比较复杂；需要增加一套供油系统；对润滑油的清洁程度要求很高。
主要应用：精密机床的进给运动和低速运动导轨
静压导轨分类
按结构形式分：开式、闭式
开式静压导轨：压力油经节流器进入导轨的各个油腔，使运动部件浮起，导轨面被油膜隔开，油腔中的油不断地通过封油边而流回油箱。
当动导轨受到外载荷作用向下产生一个位移时，导轨间隙变小，增加了回油阻力，使油腔中的油压升高，以平衡外载荷。
闭式导轨：在上、下导轨面上都开有油腔，可以承受双向外载荷，保证运动部件工作平稳。
按供油情况可分为定量式静压导轨和定压式静压导轨。
定压式静压导轨：
是指节流器进口处的油压压强ps是一定的，这是目前应用较多的静压导轨。
定量式静压导轨
指流经油腔的润滑油流量是一个定值，这种静压导轨不用节流器，而是对每个油腔均有一个定量油泵供油。
由于流量不变，当导轨间隙随外载荷的增大而变小时，则油压上升，载荷得到平衡。
载荷的变化，只会引起很小的导轨间隙变化，因而油膜刚度较高，但这种静压导轨结构复杂。
静压导轨技术
作者：哈挺机床（上海）有限公司总工程师邱智博士
众所周知，哈挺QUEST CNC精密车床和超精密（Super precision）车床,已是业界顶尖的车床产品，在哈挺超精密车床上配置静压导轨更能强化机器的超高精度和增进硬切削的功能。
未来全球的机床发展趋势将会是高速化，超精密，纳米化和信息化，同时生态环保的理念也会逐渐普及在新一代机床设计上。
哈挺公司在超精度创新技术上，将新研发的静压导轨技术配置在其QUEST CNC车床。
静压导轨是哈挺公司众多的技术专利之一，其基本原理就像磁悬浮列车。
静压导轨是用液压支撑滑块移动，磁浮是利用磁场力让列车悬浮。
静压导轨的滑块被导轨上的高压油膜层支撑，在不与导轨碰触的状况下很平稳地快速移动，不会产生任何磨耗。
静压导轨的功能表现远远超越传统的硬轨或滚珠（滚柱），这些传统的移动部件都是靠金属和金属的接触产生磨擦力，也导致磨损。
哈挺的QUEST CNC车床所配置的静压导轨提供了下列优越的功能：
·超优的吸振效果。
·增强硬切削（HardTurning）的功能。
·对机器误撞机的防护。
·增长刀具寿命。
·延长机器寿命。
·提升各轴移动速度。
·增进切削圆度。
·改善切削表面粗糙度。
静压导轨工作原理
液压油由外部的液压动力系统传输至每个液压滑块内，每个滑块配置6个油承座，凭借高压油支撑滑块均匀地悬浮于滑轨上。
当切削力增大时，油承座内的油压力也成正比例的增加，实现了自动补偿功能，使切削力和油压支撑力达到相对应的平衡。
循环后的液压油由滑块端以常压状态回流至油箱，可重复使用。
液压自动补偿功能
在一般情况下，滑块内油承座的油压保持在稳定的状态，滑块和滑轨的间隙也保持一定的间距。
当切削力增大，对支撑的油承座产生较大的压力，滑块和滑轨间隙因切削力而变窄，油承座内的油压就会成正比例地增压。
这现象所产生的自动补偿增压可避免滑块，滑轨的间隙消失，进而防止滑块和滑轨间的接触磨损。
油压自动补偿功能也提供了哈挺硬切削（Hard Turning）的防振功能和撞机的保护。
静压导轨在哈挺机床上的贡献
哈挺精密车床比起其他传统线轨的车床，更能表现其卓越的精密车削能力和多项功能的提升，如刀具损耗降低，机器寿命延长，轴移动速度增加和撞机的保护。
静压导轨的主要优点
特优的避振效果
振动是造成刀具过早损坏的主要原因。
机床如有较佳的减振（吸振）结构设计，就可明显地改善刀具寿命和工件的表面粗糙度。
哈挺机床在设计上，采用了高阻尼系数的混合材料（Harcrete）床身，加上静压导轨的功能。
水泥床身的特性是超优的吸振效果和绝低的热变形量。
在哈挺机床上进行非连续切削，可凭借静压导轨的液压和高阻尼系数的Harcrete 床身达到显著的减振效果。
增加轴移动速度
哈挺QUEST 8/51和10/65车床配置静压导轨和双导程的滚珠丝杆，可使Z轴速度由
38m/min提高至58m/min，更高的移动速度可缩短切削周期时间。
增进工件真圆度
哈挺机床产品中配有静压导轨的超精密车床，其切削真圆度可达到0.00012mm，无配置静压导轨的哈挺超精密车床，其切削真圆度可达0.00038～0.00050mm。
优越的表面粗糙度
哈挺的超精密车床，它的车削表面粗糙度约0.00020mm (Ra), 配置静压导轨的超精密车床，其车削表面粗糙度可达到0.00010mm (Ra)。
防撞效果
经过多次的测试，显示在极高的冲击力下，静压导轨没有任何的损伤。
这是因为液压力自动补偿功能可防止滑块和滑轨的接触碰撞，同时减低了意外撞机的损坏。
显著延长刀具寿命和表面粗糙度
哈挺的切削测试是使用硬化后的工件进行非连续性的切削，结果显示刀具寿命延长达36%，全年度的刀具可节省约29000美元，同时工件表面粗糙度改善43%，从0.00013mm (Ra)的粗糙度提升至0.000076mm (Ra)。
增进硬切削的功能(Hard Turning)
多年来，哈挺已是业界公认的硬切削专家。
硬切削可针对硬度45 ~65 Rc的工件进行切削。
静压导轨提升了哈挺硬切削技术至更高的层次。
硬切削特别是在非连续性切削中所产生的振动会被大大地降低，因为静压导轨拥有较高的静态刚性和动态刚性。
静态刚性是指在额定的负载下，滑块和导轨间的变形量。
在切削进行中所产生的动态刚性是指在机器结构本身的自然频率下，所量测的振动振幅大小。
因为静压导轨有极佳的防振效果，有助于机器产生极佳的动态刚性。
硬车削（Hard Turning）可局部取代磨削
哈挺的CNC车床加上静压导轨，可提供低振的硬切削效果，令许多工件达到磨削般的质量。
这使得硬切削在精益制造中扮演更重要的角色。
测试中证明，哈挺的CNC静压导轨车床，可对齿轮和键槽进行非连续性的硬切削，而且非常容易地达到齿轮所需的精密度和表面粗糙度。
硬切削的效益和磨削比较优势如下：
显著降低预装置工时，更少的制程和更快的加工周期
硬切削的制程效益：更容易控制切屑量，更多的切屑去除量，可同时进行内圆孔，外圆切削。
具有螺纹切削功能，在标配车床上，可完成复杂外形工件的加工。
哈挺以标准工件作测试，来比较硬切削和磨削的预装置工时和加工周期时间。
测试结果提示工件和刀具时间节省340％，加工周期时间节省达575％。
更有弹性
一般性切削和硬切削可同在一台车床上制程进行。
比较硬车削和磨削的效率，你可以轻易达到4：1和6：1高切削去除量。
假如工件发生设计变更，在车床上更改制程比在磨床上更改制程容易许多。
磨削是一项高成本的加工，因为它的加工周期而且加工准备时间非常耗时。
降低机器固定资产投资
哈挺的QUEST车床价格远低于“同等级”磨床。
虽然高级磨床可进行多项研削功能，但价格却远高于车床。
另外，磨床的额外配备，如平衡器和修砂轮器，也增加了磨床的成本。
如果研磨工件可由切削完成，使用哈挺车床来加工工件，可创造更多利润。
降低刀具库存
硬切削刀具比砂轮便宜许多，而且不占空间。
硬切削使用CBN刀片进行切削，可以很轻易地控制切削和快速的切屑去除量。
生态环保
硬车削所产生的切屑比磨削粉末更符合环保条件。
硬车削有时不需使用冷却水，可减少污染过的冷却水回收，同时可降低成本。
(end)。