静压导轨在重型机床设计中的应用_赵玉梅
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大重型机床静压导轨的静态性能及油膜流体仿真研究
ｃ ａｇｎ ｅｓｒｃｕｅｏ ｈ ｙ ｒｓ ｔ ｕｄ ｄｕｉ ｅ ｉＳｐ ｌ， ｅｎ ｗｇ ｉｅｃｕｄｂ ｓｄｉ ｈｎ ｉｇｔ ｔ ｔｒ ｆｔｅｈ ｄｏｔ ｉ ｇ ｉｅａ ｓｎ ａｎ ｗ ｏ ｕｐｙ ｔ ｅ ｄ ｏｌ ｅｕｅ ｈ ｕ ａｃ ｎ ｇ ｌ ｈ ｕ ｎ
ｔｅｔｒｔｂｅ ｉｄ ｏ ｗ ｅ ａｅｕｅ ｈｓｄｓ ， ｃ Ｒ ／ Ｆ Ｕ Ｎ ．ｒｍ ｅ ｄｓ Ｄ ｈ ｕｎａ ｌ Ｋ ｎ ｓｏ ｓ ａ ｓｄ ｉ ｔｉ ｅｉ ｓ ｈ ａ Ｐ Ｏ Ｅ，Ｌ Ｅ ＴＦｏ ｔ ｅｉ ｏ ３ ． ｆ ｆ ｒ ｒ ｉ ｎ ｇ ｕ ｓ ｎ ｈ ｎ ｇ ｆ ｍ ｄ ｌ ｄｔｅｉｔ ｎ ｒｅ ｄｍ ｎｉｎ ｆ ｗ ａａｙｉ ａｄｃ ｃ ｌ ｉ ｓ ｉ ｐｅｓｒ ｇ ｉ ｏａ ａ ｓ ， ｏ ｅ ｎ ｒａ ｔ ｅ － ｉ ｅ ｓ ａｌ ｎ ｓ ｎ ａ ｕａ ｏ ｏ ｔ ｃ ｒｓｕｅ ｕ ｅｔ ｎ ｌ ｉ ｎ ａ ｈ ｅ ｌｈ ｏｌ ｏ ｌ ｓ ｌ ｔ ｎｆ ａ ｔ ｄ ｙｓ ｆｏ ｔｅｔｅｒｔ ａ ｃ ｃ ｌ ｉ ｎ ｉ ｌ ｉｎ ｉａ ａ ｚｓ ｈ ｔ ｉ ｐ ｒ ￣ａ ｃ ｄｔｅｌ ］ ｗｆｅｄ ｒｍ ｈ ｏｅ ｃｌ ａ ｕａ ｏ ａ ｄｓ ａ ｏ ， ｎ ｙｅ ｅｓ ｔ ｅ ｏ ｎ ｅａ ａ ｏ ｌ ｌ ｈ ｉ ｌ ｔ ｎ ｍｕｔ ｔ ｌ ｔ ａｃ ｆ ｎ ｈ ｗｆ ｏ ｉ
Ｇ ｎ ｄ Ｎ ｅ ｈ ｏ ｇ ｏ，ｔ， ａｊ ｇ２ ０ ， ｈｎ ） ｏｇ ａＣ ＣＴ ｃ ｎｌ ｙＣ ．Ｌｄ Ｎ ｎｉ ０ ９ Ｃ ｉａ ｏ ｎ １ ０
数 控转 台承受偏 载荷 的 问题 提 出了在 转 台轴 向布置平 面导轨 的 方案 。在 以
改造 ， 变静压 导轨 的 结构 ， 用新型 的供 油 方式 ， 新 式导轨 运 用在 转 台 改 采 将 Ｏ Ｅ及 Ｃ Ｄ仿 真分析软件 Ｆ Ｕ Ｎ 从 导轨 以及 油膜的三 维模 型设计和 导轨 ／ Ｆ Ｌ Ｅ Ｔ，
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数 控转 台承受偏 载荷 的 问题 提 出了在 转 台轴 向布置平 面导轨 的 方案 。在 以
改造 ， 变静压 导轨 的 结构 ， 用新型 的供 油 方式 ， 新 式导轨 运 用在 转 台 改 采 将 Ｏ Ｅ及 Ｃ Ｄ仿 真分析软件 Ｆ Ｕ Ｎ 从 导轨 以及 油膜的三 维模 型设计和 导轨 ／ Ｆ Ｌ Ｅ Ｔ，
静压导轨在重型机床设计中的应用_赵玉梅
4 练习过程常见错误
如何做好反身动作? 把握反身动作的尺度至关 重要, 是每一个习舞者必须掌握的。在训练过程中 常见的错误有以下几点:
一是忽视或没有反身动作, 导致动作生硬、不连 贯, 转度不够不到位, 影响下一舞步的运作。
二是利用腰部以上, 甚至用肩膀和手臂机械地 转动身体来完成 CBM, 从而导致男女舞伴技术和身 体姿态变形。改正方法: 正 确的 CBM 应来自于体 内, 在自然的呼吸过程中加之主力腿膝盖的扭动, 从 容协调地完成身体转动。这样不仅可以使男女舞伴 的架型不变、姿势优美, 而且还可使他们保持良好的 身体位置和身体相关位置。
8) , 这样就可准确把握好反身动作的尺度。b. 动作 结束时身体要预留下一动作的反身动作转动角度。 如 NAT U AL . SPIN T U RN 的第三 步结束时, 脚尖 指向逆舞程线方向, 但身体背向斜中央, 而不是背向 舞程线, 这 样 有利 于 下 一 动 作 的衔 接, 充 分利 用 CBM 使动作与动 作之间连贯、流畅。CBM 往往在 垂直位于主力腿运作, 它稍先于动力脚出步之前或 几乎二者同时开始, 但它结束于这一舞步运行停止 之前, 不可在舞步运行停止后还继续 做 CBM, 否则 就犯了 CBM 身体转度超过动力脚运行方向的错误。
Zhao Yumei
( T angshan H uading M echanism M anuf act ur ing, T angshan 063020)
Abstract: In this paper, the wo rking pr inciple as w ell as the ty pe, the adv ant ages and disadvantages o f hydro st atic g uidew ays ar e discussed in detail. M or eover it put s for war d a new idea about the application o f hy dr ostatic guideway s in designing heav y- duty cutt ing machines.
如何做好反身动作? 把握反身动作的尺度至关 重要, 是每一个习舞者必须掌握的。在训练过程中 常见的错误有以下几点:
一是忽视或没有反身动作, 导致动作生硬、不连 贯, 转度不够不到位, 影响下一舞步的运作。
二是利用腰部以上, 甚至用肩膀和手臂机械地 转动身体来完成 CBM, 从而导致男女舞伴技术和身 体姿态变形。改正方法: 正 确的 CBM 应来自于体 内, 在自然的呼吸过程中加之主力腿膝盖的扭动, 从 容协调地完成身体转动。这样不仅可以使男女舞伴 的架型不变、姿势优美, 而且还可使他们保持良好的 身体位置和身体相关位置。
8) , 这样就可准确把握好反身动作的尺度。b. 动作 结束时身体要预留下一动作的反身动作转动角度。 如 NAT U AL . SPIN T U RN 的第三 步结束时, 脚尖 指向逆舞程线方向, 但身体背向斜中央, 而不是背向 舞程线, 这 样 有利 于 下 一 动 作 的衔 接, 充 分利 用 CBM 使动作与动 作之间连贯、流畅。CBM 往往在 垂直位于主力腿运作, 它稍先于动力脚出步之前或 几乎二者同时开始, 但它结束于这一舞步运行停止 之前, 不可在舞步运行停止后还继续 做 CBM, 否则 就犯了 CBM 身体转度超过动力脚运行方向的错误。
Zhao Yumei
( T angshan H uading M echanism M anuf act ur ing, T angshan 063020)
Abstract: In this paper, the wo rking pr inciple as w ell as the ty pe, the adv ant ages and disadvantages o f hydro st atic g uidew ays ar e discussed in detail. M or eover it put s for war d a new idea about the application o f hy dr ostatic guideway s in designing heav y- duty cutt ing machines.
重型机床垂向导轨副应用恒流闭式静压导轨的设计
ｗｏ ｋ ｎ ｒｎ ｉ ｌ ，ｔ ｅ ｏｌｆ ｍ ｇ ｄｔ ｒ ｉ ｇ ｐ ｉ ｃｐ ｅ ｈ ｉ ｉ ｌ ｒ ｉｉ ｉ ｙ，ｔ ｅ ｏ ｌ ｈ ｍｂ ｒａ ｒ ｎ ｅ ｎ ， ｕ ｐ ｙ ｏ ｌ ｅｕ ｎ ｓ ｓｅ ，ｔ ｅ ｓ ｓ ｈ ｉ ｃ ａ ｅ ｒａ ｇ ｍｅ ｔ ｓ ｐ ｌ ｉ ｒ ｔ ｒ ｙ ｔｍ ｈ ｙ －
１ 静压支承技术应用概述
近年来 静 压 支 承技 术 在 重 型 机 床 中应 用 范 围 较 广 ， 压导 轨 、 静 静压 轴承 都属 于静 压支 承 。尤其液 体静 压 导 轨应用 于水平 导轨 副最 为广 泛 。
但将静压导轨技术应用于机床垂向导轨副由于技 术难度较大， 目前只有少数 国外机床制造商掌握这一 先 进技 术 。本 文主要 探讨 将静 压 导轨应 用 于垂 向导轨
［］ ２ 苟文选．材料力 学 （Ｉ ［ ． 等 院校教 材．北京 ： ） Ｍ］ 高 科学 出版 社 ，
２０ ０ ５．
第一作 者 ： 王海 涛 ， ，９０年 生 ， 学硕 士 ， 男 １７ 工 高级
工程师， 主要从事数控设备的研制开发工作 ， 究方向 研 为 先进 制造 工 艺与装 备 ， 已发表 论 文 多篇 。
ＬＩＳ ｎ ｓ ｎ ｏ ｇｏ ｇ
（ ｅ ｉｇＮ ． ｃ ｉｅＴ ｏ Ｐａ ｔ ｅ ｉｇ１０ ２ ， Ｈ Ｂ ｉｎ ｏ １Ｍａｈｎ ｏｌ ｌｎ，Ｂ ｉｎ ０ ０ ２பைடு நூலகம்Ｃ Ｎ） ｊ ｊ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｄｅ ｃ ｂ ｓｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｓａ ｄ ａ ｐ ｉａ ｉｎ ｓ ｔ ｓｏ ａ ｉ ｒ ｓｕ ｅ ｇ ｉ ｅ，ａｃ ｍｐ ｅ ｅ ｓ ｅ ｇ ｉ ｅ ｄ ｓ ｒ ｅ ｓ ｒ ｅ ｈ ｒ ｃｅ ｓｉ ｎ ｐ ｌ ｔ ｔ ｕ ｆｓ ｔ ｐ ｅ ｓ ｒ ｕ ｄ ｉ ｉ ｃ ｃ ｏ ａ ｔ ｃ ｏ ｒｈ ｎ ｉ ｕｄ ｅ ｃｉ ｓ ｖ ｂ
静压技术在重型卧式车床中的应用
４ 油腔结构形式 】
考虑到车床车削过程 中导轨面需承受偏载力矩，
要 方便 的调整 油膜 厚度 ， 采用 有横 向 回油槽 的油 腔结
为下 导轨宽 （ Ｕ） ｂ 为 下油腔 宽 （ ｍ） ｍ 为上 下 油 １Ｔ ； ＴＩ ｍ ；
腔 的有效承 载面积 比 ， Ａ ，Ａ ｍ＝ 。 。 ／
液体静压导轨通常将移动件 的导轨面分成若干 段， 每一 段相 当于 一个 独 立 的油 垫 支 承 ， 每个 支 承 由
油 腔和封 油 面组成 。来 自油 泵并 经过 滤 的油液 ， 经过 节 流器 节流后 进 入 导轨 油 腔 。 当导 轨 面 上 有 足 够 的 总 压强平 衡移 动件 的重 量 时 ， 承 即 被 浮起 ， 时 油 支 此
应 用 与ｉ 式验
・
机械 研 究 与应 用 ・
静 压 技 术在 重 型 卧式 车床 中的应 用
王 永 强
（ 天水星火机床有限责任公司， 甘肃 天水 ７ １２ ） ４ ０４
摘
要 ： 点介 绍静压 导轨 的工作 原理 、 最、 重 特． 结构和调整 ， 通过对 闭式静压 导轨主要参数 的设计计 算和结构 分析 ， 从
中图分类号 ：Ｇ １ Ｔ ５
文献标识码 ： Ａ
文章 编号 ：０ ６ ４ １ （０ １ ０ － ０ ３ ０ １０ － ４ ４ ２ １ ）４ ０ ３ － ３
Ａｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｆ ｓａ ｉ ｐｒ ｓ ｓ ｅ ｔｃ ｏ ｏ ｙ ｉ ｈｅ ｙ－ ｌｃ ｔｏ ｏ ｔ ｔｃ－ ｅ ｓ ｕ ｅ ｈｎ ｌ ｇ ｎ ａｖ ｄｕｔ ｏｒｚ ｎｔ ａ ｈｅ ｙ ｈ ｉｏ ａｌｌ ｔ
１ 床鞍 ２ 床身导轨 ． ．
３ 压板 ．
７ 设计计算 ｊ
重型机床垂向导轨副应用恒流闭式静压导轨的设计
重型机床垂向导轨副应用恒流闭式静压导轨的设计李嵩松【摘要】Describes characteristics and application status of static pressure guide, a comprehensive guide describes the static vertical rail technology for heavy-duty machine guideway the design process, including the working principle, the oil film rigidity, the oil chamber arrangement,supply oil return system, the system testing and debugging of the technology and scope of application of the results.%介绍了静压导轨的特点和应用状况，全面阐述了将静压导轨技术应用于重型机床垂向导轨副的设计过程,包括工作原理、油膜刚度、油腔布置、供油回油系统、系统调试测试及该技术的应用成果和范围。
【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2011(000)007【总页数】4页(P79-82)【关键词】重型机床；静压导轨；恒流供油；垂向导轨副【作者】李嵩松【作者单位】北京第一机床厂，北京100022【正文语种】中文【中图分类】TG502.3目前国内机床生产厂家在生产重型及超重型机床时，由于机床规格的不断增大垂向导轨副也不断加长(溜板垂向导轨，横梁升降导轨等)，因此垂向导轨副对刚度和承载能力的要求也不断提高。
例如，各厂家所攻关的技术难题:“全包静压滑枕”实质为利用溜板垂向静压导轨增加滑枕的垂向行程。
从而满足现代加工对重型机床滑枕行程所提出的更高设计要求。
因此在设计重型机床垂向导轨副时应用静压导轨就成为解决垂向导轨副刚度和承载能力这一问题的关键。
静压导轨在重型机床中的应用分析
中国科技期刊数据库 工业 A
静压导轨在重型机床中的应用分析46
摘要：介绍静压导轨设计的基本要求以及设计原则，通过静压导轨应用于重型机床垂直导轨的应用实例，评价其效果。 关键词：静压导轨；重型机床；精度；稳定性 中图分类号： TG519.1 文献标识码： A 文章编号：1671-5799(2015)17-0169-01 1 导轨的类型 导轨按其摩擦性质可分为滑动导轨和滚动导轨两大类。 其中滑动导轨按其摩擦状态又分为静压导轨、动压导轨和普 通滑动导轨。液体静压导轨在机床行业中得到了广泛的应用， 前景十分乐观。它是将具有一定压力的油液经过进油孔送入 导轨上开设的油腔中， 形成承载的压力， 将运动导轨微浮起， 使两导轨间形成极薄的油膜，且油膜厚度基本保持恒定不变 的一种纯液体摩擦的滑动导轨。 此导轨无摩损， 无静摩擦力， 无低速爬行现象，但设计、制造，使用比较复杂。 2 导轨设计的基本要求 （1）导向精度。导向精度是导轨副主要技术指标，它主要 取决于导轨本身的几何精度及导轨配合间隙。一般精度高的 导轨要求是 0.1 m /1000mm,所以，导向精度是指导轨自身 形状的准确性。 （2）精度保持性。精度保持性是指导轨在工 作过程中保持原有几何精度的能力，主要由耐磨性决定。有 些精密设备精度降低很快，甚至失效，耐磨是主要的因素。 导轨磨损就要进行大修，很不经济，所以，提高导轨耐磨性 是目前研究导向。 （3）运动精度。包括低速运动平稳、无爬 行、摆动、定位准确这几个方面。 （4）足够的刚度。刚度不 足不仅会降低导向精度还会加快导轨面的磨损，从而影响加 工或测量的精度。它主要与导轨的类型、尺寸及导轨材料有 关。 （5）结构工艺性好。导轨的结构应简单、便于制造、检 验和调整。 （6）具有良好的润滑和防护装置。 （7）热变形。 当环境温度变化时，导轨的变形要尽量小。 3 液体静压导轨的设计原则 3.1 误差补偿原则 （1）导轨间必须设置中间弹性环节，如流体膜等。 （2）导轨间应有足够的预紧力，以便补偿接触误差。 （3）导轨的制造误差应小于中间弹性体的变形量。 3.2 精度互不干涉原则 制造和使用时导轨的各项精度互不影响。 3.3 具有一定的承载能力和油膜刚度 在设计时，承载力必须达到机床导轨上导轨自重、工件 重量、切削力等外力总和。油膜刚度必须达到在负载变化时 油膜厚度变化量达到设计要求的限度。 3.4 导轨精度和油膜厚度 液体静压导轨应保持两个相对运动的导轨面处于纯液 体摩擦状态，同时应保证导轨具有良好的运动精度、高的油 膜刚度，较小的油泵功率消耗，因此对静压导轨面的几何精 度有一定的要求。要满足： ≦（1/2～1/3）h0 式中： （cm）—在移动件导轨面内的几何精度总误差。 h0（cm）—导轨的油膜厚度。 中小型机床 h0=0.015～0.030mm 大型机床 h0=0.030～0.060mm 3.5 油腔数及其布置 （1）一般沿导轨长度须设置多个油腔，为了使油膜均 匀，每条导轨面在其长度方向的油腔数目不得少于 2 个。 （2）移动导轨长度大于 2m 时，一般不超过 5～6 个， 若长度小于 2m 时，油腔数目 2～4 个。直线运动导轨，油腔开 在运动部件的导轨面上，圆周运动导轨，则开在固定部件上。 3.6 节流器的选择 一般有毛细管、小孔节流、滑阀节流及薄膜反馈节流 4 种可选择设计。 4 工程实例 当静压导轨应用于重型机床垂直导轨时，结构形式和供 油方式对导轨的承载能力和油膜刚度都产生影响。由于重型 机床垂直导轨所承受的载荷为正反方向水平载荷和偏载引 起的颠覆力矩，而且载荷随切削力变化和移动件位置变化而 变化，所以对油膜的承载能力和油膜刚度要求很高。因此垂 直导轨应用静压技术，就要选择能够承受正反方向的载荷， 油膜刚度高，承受偏载及颠覆力矩能力强的闭式静压导轨。 采用恒流供油式静压导轨避免了采用恒压供油式静压 导轨产生的诸如调整不便， 不易控制， 导轨稳定性差的问题。 恒流供油式静压导轨为“一腔一泵”的供油形式，只要有足 够的流量，就可以在油腔压力不均匀的条件下形成静压油膜， 油膜的刚性好，承载能力强，所以恒流式静压导轨适合在导 轨承载能力和油膜刚度要求都很高的重型机床垂直导轨副 上应用。 4.1 各项参数、指标的确定 4.1.1 油腔布置 每条导轨面在其长度方向的油腔数目一般 2～4 个.油腔 一般设计在导轨副中较短的导轨面上， 例如， 横梁升降导轨副 中油腔设计在横梁上。滑枕升降导轨副中油腔设计在溜板上。 4.1.2 导轨精度和油膜厚度 导轨油膜厚度不宜过大，以免造成移动件运动速度不稳 和爬行等现象，也不宜过小，以免造成导轨研伤和导轨加工 成本的上升。对于重型机床一般控制在 0.03～0.06mm。 对于导轨副中较长的导轨面，例如横梁升降导轨副中的 立柱导轨，滑枕升降导轨副中的滑枕导轨需要机加工保证， 导轨面精度需要控制在直线度误差 0.1mm/1000mm， 导轨间平 行度控制在 0.02mm/1000mm 以内。对于较短的导轨面，使用 注塑复印成型技术进行加工。 4.1.3 静压导轨的供油系统是实现静压的重要环节 所用到的液压元件主要有前置供油泵、溢流阀和给每个 油腔供油的定量泵。机床液压系统主要由机床静压供油系统 和机床液压控制系统两部分。静压系统所用的油液易受到外 界污染（粉尘、金属屑以及油液中析出的杂质） 。机床越大， 循环的油越多，问题越容易产生。所以油品要与控制系统的 分开， 单独过滤。 重型机床的静压系统对环境温度要求较高， 一般不得超过 50℃。所用的油液冷却装置，可采用室温通调 型油温控制机。 4.1.4 密封和回油系统 龙门镗铣床滑枕导轨可采用密封条，在结构允许的条件 下尽可能增加层数，并且要选择耐磨损耐腐蚀的材质，同时 配置相应的回油系统。 4.2 应用效果评价 （1）导轨寿命长，无机械磨损； （2）运动平稳，无低 速爬行现象； （3）调试方便，只需磨削，刮研导轨面达到性 能要求。 随着现代工业水平的不断提高，高精度产品越来越多， 静压导轨所需要的精度也越来越高，但静压导轨在实际运用 中还有很多不足的地方，有待今后不断完善与改进。 参考文献 [1]李炳健 .液体静压导轨在机床中的应用 [J] 2003 .9， 山西机械 [2] 刘胜军 . 数控外圆磨床砂轮架闭式静压导轨的设计 [J] 2011.4 [3]孔凌嘉，王晓力 .机械设计[M] 2006.2 北京理工大学 出版社 [4] 李嵩松 . 重型机床垂直导轨副应用恒流闭式静压导轨的 设计[J]，2011.第 7 期 制造技术与机床
静压导轨在重型机床中的应用分析46
摘要：介绍静压导轨设计的基本要求以及设计原则，通过静压导轨应用于重型机床垂直导轨的应用实例，评价其效果。 关键词：静压导轨；重型机床；精度；稳定性 中图分类号： TG519.1 文献标识码： A 文章编号：1671-5799(2015)17-0169-01 1 导轨的类型 导轨按其摩擦性质可分为滑动导轨和滚动导轨两大类。 其中滑动导轨按其摩擦状态又分为静压导轨、动压导轨和普 通滑动导轨。液体静压导轨在机床行业中得到了广泛的应用， 前景十分乐观。它是将具有一定压力的油液经过进油孔送入 导轨上开设的油腔中， 形成承载的压力， 将运动导轨微浮起， 使两导轨间形成极薄的油膜，且油膜厚度基本保持恒定不变 的一种纯液体摩擦的滑动导轨。 此导轨无摩损， 无静摩擦力， 无低速爬行现象，但设计、制造，使用比较复杂。 2 导轨设计的基本要求 （1）导向精度。导向精度是导轨副主要技术指标，它主要 取决于导轨本身的几何精度及导轨配合间隙。一般精度高的 导轨要求是 0.1 m /1000mm,所以，导向精度是指导轨自身 形状的准确性。 （2）精度保持性。精度保持性是指导轨在工 作过程中保持原有几何精度的能力，主要由耐磨性决定。有 些精密设备精度降低很快，甚至失效，耐磨是主要的因素。 导轨磨损就要进行大修，很不经济，所以，提高导轨耐磨性 是目前研究导向。 （3）运动精度。包括低速运动平稳、无爬 行、摆动、定位准确这几个方面。 （4）足够的刚度。刚度不 足不仅会降低导向精度还会加快导轨面的磨损，从而影响加 工或测量的精度。它主要与导轨的类型、尺寸及导轨材料有 关。 （5）结构工艺性好。导轨的结构应简单、便于制造、检 验和调整。 （6）具有良好的润滑和防护装置。 （7）热变形。 当环境温度变化时，导轨的变形要尽量小。 3 液体静压导轨的设计原则 3.1 误差补偿原则 （1）导轨间必须设置中间弹性环节，如流体膜等。 （2）导轨间应有足够的预紧力，以便补偿接触误差。 （3）导轨的制造误差应小于中间弹性体的变形量。 3.2 精度互不干涉原则 制造和使用时导轨的各项精度互不影响。 3.3 具有一定的承载能力和油膜刚度 在设计时，承载力必须达到机床导轨上导轨自重、工件 重量、切削力等外力总和。油膜刚度必须达到在负载变化时 油膜厚度变化量达到设计要求的限度。 3.4 导轨精度和油膜厚度 液体静压导轨应保持两个相对运动的导轨面处于纯液 体摩擦状态，同时应保证导轨具有良好的运动精度、高的油 膜刚度，较小的油泵功率消耗，因此对静压导轨面的几何精 度有一定的要求。要满足： ≦（1/2～1/3）h0 式中： （cm）—在移动件导轨面内的几何精度总误差。 h0（cm）—导轨的油膜厚度。 中小型机床 h0=0.015～0.030mm 大型机床 h0=0.030～0.060mm 3.5 油腔数及其布置 （1）一般沿导轨长度须设置多个油腔，为了使油膜均 匀，每条导轨面在其长度方向的油腔数目不得少于 2 个。 （2）移动导轨长度大于 2m 时，一般不超过 5～6 个， 若长度小于 2m 时，油腔数目 2～4 个。直线运动导轨，油腔开 在运动部件的导轨面上，圆周运动导轨，则开在固定部件上。 3.6 节流器的选择 一般有毛细管、小孔节流、滑阀节流及薄膜反馈节流 4 种可选择设计。 4 工程实例 当静压导轨应用于重型机床垂直导轨时，结构形式和供 油方式对导轨的承载能力和油膜刚度都产生影响。由于重型 机床垂直导轨所承受的载荷为正反方向水平载荷和偏载引 起的颠覆力矩，而且载荷随切削力变化和移动件位置变化而 变化，所以对油膜的承载能力和油膜刚度要求很高。因此垂 直导轨应用静压技术，就要选择能够承受正反方向的载荷， 油膜刚度高，承受偏载及颠覆力矩能力强的闭式静压导轨。 采用恒流供油式静压导轨避免了采用恒压供油式静压 导轨产生的诸如调整不便， 不易控制， 导轨稳定性差的问题。 恒流供油式静压导轨为“一腔一泵”的供油形式，只要有足 够的流量，就可以在油腔压力不均匀的条件下形成静压油膜， 油膜的刚性好，承载能力强，所以恒流式静压导轨适合在导 轨承载能力和油膜刚度要求都很高的重型机床垂直导轨副 上应用。 4.1 各项参数、指标的确定 4.1.1 油腔布置 每条导轨面在其长度方向的油腔数目一般 2～4 个.油腔 一般设计在导轨副中较短的导轨面上， 例如， 横梁升降导轨副 中油腔设计在横梁上。滑枕升降导轨副中油腔设计在溜板上。 4.1.2 导轨精度和油膜厚度 导轨油膜厚度不宜过大，以免造成移动件运动速度不稳 和爬行等现象，也不宜过小，以免造成导轨研伤和导轨加工 成本的上升。对于重型机床一般控制在 0.03～0.06mm。 对于导轨副中较长的导轨面，例如横梁升降导轨副中的 立柱导轨，滑枕升降导轨副中的滑枕导轨需要机加工保证， 导轨面精度需要控制在直线度误差 0.1mm/1000mm， 导轨间平 行度控制在 0.02mm/1000mm 以内。对于较短的导轨面，使用 注塑复印成型技术进行加工。 4.1.3 静压导轨的供油系统是实现静压的重要环节 所用到的液压元件主要有前置供油泵、溢流阀和给每个 油腔供油的定量泵。机床液压系统主要由机床静压供油系统 和机床液压控制系统两部分。静压系统所用的油液易受到外 界污染（粉尘、金属屑以及油液中析出的杂质） 。机床越大， 循环的油越多，问题越容易产生。所以油品要与控制系统的 分开， 单独过滤。 重型机床的静压系统对环境温度要求较高， 一般不得超过 50℃。所用的油液冷却装置，可采用室温通调 型油温控制机。 4.1.4 密封和回油系统 龙门镗铣床滑枕导轨可采用密封条，在结构允许的条件 下尽可能增加层数，并且要选择耐磨损耐腐蚀的材质，同时 配置相应的回油系统。 4.2 应用效果评价 （1）导轨寿命长，无机械磨损； （2）运动平稳，无低 速爬行现象； （3）调试方便，只需磨削，刮研导轨面达到性 能要求。 随着现代工业水平的不断提高，高精度产品越来越多， 静压导轨所需要的精度也越来越高，但静压导轨在实际运用 中还有很多不足的地方，有待今后不断完善与改进。 参考文献 [1]李炳健 .液体静压导轨在机床中的应用 [J] 2003 .9， 山西机械 [2] 刘胜军 . 数控外圆磨床砂轮架闭式静压导轨的设计 [J] 2011.4 [3]孔凌嘉，王晓力 .机械设计[M] 2006.2 北京理工大学 出版社 [4] 李嵩松 . 重型机床垂直导轨副应用恒流闭式静压导轨的 设计[J]，2011.第 7 期 制造技术与机床
探讨静压导轨发展现状及趋势研究分析
探讨静压导轨发展现状及趋势研究分析摘要：在重型龙门机床中，静压导轨技术扮演着至关重要的角色，它不仅是机床整体性能的重要体现，更是其核心技术之一。
静压导轨以其卓越的承载能力、高精度的测量能力以及卓越的稳定性而著称。
在设计过程中，静压导轨的承载计算、静压块的外形尺寸计算以及多头泵的压力选取等计算都具有同等重要的意义。
关键词：重型龙门机床；静压导轨技术；热变形1、引言导轨的结构形式可划分为两类：一类为具有开放式静压特性的导轨，而另一类则是采用闭式静压结构的导轨。
通过节流器将压力油导入开式静压导轨的各个油腔中，使各个运动部件上浮，从而使导轨表面被油膜隔离，最终油腔中的油经封油边源源不断地返回油箱中。
当动导轨在外载荷的作用下向下发生位移，导轨间隙减小，回油阻力增大，使得油腔内油压上升，从而达到均衡外载荷的目的。
该闭式静压导轨的上下导轨面均设有油腔，可承受双向外载荷，以确保所有运动部件的平稳运行。
导轨供油方式有定压式与定量式。
定压式静压导轨是对节流器入口油压强要求较高、应用较为广泛的设备。
定量式静压导轨是不需用节流器而给各油腔供给定量油泵，其通过油腔的压力油流量恒定。
2、静压导轨的原理静压导轨结构形式可以分为开放和封闭2种；另外燃油供应也可以分为定量式与定压式。
静压导轨上、下两个相对运动导轨面在受到一定压力时，会形成具有一定承载能力的高刚度结构使上、下两个导轨面脱离漂浮在油膜上，而压力油则保持不变。
本实用新型利用流量控制器对油膜进行调整，使得油膜有一定承载能力及刚度，确保运动件间是纯液体摩擦以减小导轨及滑块间摩擦力并确保导轨在工作过程中的准确性相对于传统导轨，静压导轨有明显优点：因导轨间摩擦变为液体摩擦而在长期使用过程中磨损最小；若导轨运动速度改变，则对油膜刚度和厚度影响最小。
3、静压导轨性能的影响要素分析3.1油膜厚度的影响静压导轨的主要性能参数包括其承载能力和刚度等，这些参数与油膜的特性息息相关。
静压导轨，作为一种创新的传动机构，在工业领域得到了广泛的应用，特别适用于支撑高速精密机床和大型机械传动装置。
重型落地铣镗床静压导轨形式的分析
重型落地铣镗床静压导轨形式的分析伴随着工业4.0的全面升级，装备制造行业也得到了飞速的发展，同时我国重型数控母机设备的制造能力得到了大幅的提升。
我国自主研发、制造的世界镗轴直径最大的超重型落地铣镗床：TK6932型超重型数控落地铣镗床，不仅代表了我国重型母机设备的制造能力已经达到世界顶级水平，也突破了特大零部件极限加工技术的瓶颈。
为我国整体装备制造水平的提升起到了推进作用。
本文将针对重型数控落地铣镗床静压导轨形式进行分析及阐述，希望可以提高大家对重型落地铣镗床导轨形式的了解与认识。
标签：重型机床；静压导轨；落地铣镗床；机械制造1 静压导轨的原理及特点静压导轨是将一定量的油液利用外部供油系统的压力输入到两导轨接触面之间。
伴随着压力油液的注入，导轨面之间会产生悬浮形成一定的压力油膜。
该处的压力油膜将承载导轨间全部的载荷，使得两导轨之间达到静压力平衡状态。
在机床设备正常工作的状态下，导轨间的压力油液不断补充与外泄，使导轨间始终处于平衡与稳定的状态。
如下图所示：静压导轨的特点：（1）因为两导轨面之间在形成压力油膜之后不受工作速度的影响，因而工作状态下导轨间的相对速度范围较大，调速范围较宽。
（2）机床设备在工作状态下，两导轨之间始终保持着压力油膜，因此工作状态下导轨间呈现悬浮状态，两导轨之间无接触。
进而可以避免导轨的摩擦损耗，提高导轨的使用寿命，长期保证机床设备的稳定性与精度。
（3）导轨间的压力油膜始终被控制在固定厚度以内，保持导轨间静压力平衡。
因此油膜刚性较强，抗振能力突出，设备使用精度稳定。
（4）根据机床设备的结构分析与参数建模，可以很方便的计算出静压导轨间的承载压力和油膜刚度，满足设备使用条件。
（5）两导轨间的静压油膜承载了导轨间全部载荷，在机床设备的安装与调试阶段通过控制供油压力可以很方便的提高机床设备的制造精度，并且在日常维护当中方便快捷。
2 重型落地铣镗床恒压静压导轨及恒流静压导轨的分析重型落地铣镗床恒压静压导轨的特点：（1）压力油液通过一条管路，分布到各个静压供油点。
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5 结语
随着社会的飞速发展, 物质文明和精神文明的 提高, 人们对于身体锻炼的热情与日剧增, 而摩登舞 的习练既能锻炼身体、修塑身型, 还能给人以美的追 求和享受。习练者只有注意修正这些常见性错误, 才能从中分享到更多的快乐。
Key Words: creep; load; hydrostatic g uidew ay; kinematic precision; thro ttling dev ice; oil film thickness; g uidew ay backlash; bear ing capability ; oil film stiffness
三是在 CBM 过程中, 身体转动过大, 超过动力 腿前进的方向, 造成架型改变, 动作运行方位改变, 使男女舞伴配合相互受阻。改正的方法: a. 欲出步 前, 先反向预留反身动作所需的身体转度, 避免身体 与脚在同一方位启动。如在左转 1/ 4 练习中, 男士 左脚向正 前方运行 前身体略 向右 预转少 许( 约 1/
3 静压导轨的优缺点
静压导轨的优点很多, 主要有以下几项: a. 静压 导轨由于处于完全油膜的纯液体摩擦状态, 摩擦系 数很低( 约 0. 0005) , 驱动功率可大幅度降低; b. 静 压导轨的运动不受负荷和速度的限制, 低速运动时 平稳性好, 不会出现爬行现象; c. 液压摩擦的导轨, 不易产生磨损, 因此可以长期保持导轨的导向精度, 提高导轨的使用寿命; d. 液压油具有振动吸收能力, 使机床抗振性能良好; e. 静压导轨的承载能力大, 刚 度大; f. 静压导轨的摩擦热量小, 导轨温升及热变形 小, 可以提高机床的加工精度。
第 7 卷第 2 期 2009 年 6 月
陶瓷研究与职业教育
Ceramic Research & V ocational Educatio n
Vo l. 7 N o. 2 Jun. 2009
静压导轨在重型机床设计中的应用
赵玉梅
( 唐山华鼎机械制造有限公 司, 河北唐山 063020)
摘 要: 本文对静压导轨工作原理、类型以及优缺点 做了详 细
8) , 这样就可准确把握好反身动作的尺度。b. 动作 结束时身体要预留下一动作的反身动作转动角度。 如 NAT U AL . SPIN T U RN 的第三 步结束时, 脚尖 指向逆舞程线方向, 但身体背向斜中央, 而不是背向 舞程线, 这 样 有利 于 下 一 动 作 的衔 接, 充 分利 用 CBM 使动作与动 作之间连贯、流畅。CBM 往往在 垂直位于主力腿运作, 它稍先于动力脚出步之前或 几乎二者同时开始, 但它结束于这一舞步运行停止 之前, 不可在舞步运行停止后还继续 做 CBM, 否则 就犯了 CBM 身体转度超过动力脚运行方向的错误。
工作台浮起, 形成最初间隙 H, 使工作台与床身间有 一层油膜隔离, 这时油腔内的压力为 P。当工作台 受到外负荷 W 的作用下, 按外负荷 W 的作用方向 移动一距离 E, 使导轨与床身间的间隙变小为 h, 油 腔内的压力增高至 Q, 以抵抗外负荷 W 而保持工作 台处于受力平衡状态, 导轨移动时处于液体摩擦状 态下工作。
第2期
孙红章: 摩登舞反身动作( CBM ) 分析
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和, 做好有效的反身动作是完成动作的前提。特别 在男士领舞时反身动作的质量直接影响到男女舞伴 的配合, 以及引带与被引带的信息传递。另外 CBM 在身体转动的同时加上主力腿膝盖的向前、脚掌对 地板施加的压力, 使得出步时动力来源更加清晰, 并 有助于力量的蓄积和释放, 腿部的发力更加明显。
在重型机床的设计中, 由于传动部分重量往往 较大, 容易产生爬行现象, 为此常采用静压导轨来取 代一般导轨。
1 静压导轨的简要介绍
静压导轨是在两个相对运动的导轨面间通入压 力油, 使运动件浮起, 工作过程中油膜压力随外载荷 变化而变化, 以平衡作用在导轨上的外负载, 在不同 速度( 包括静止) 下都能保证导轨面间始终处于纯液 体摩擦状态, 从而大大减小了两导轨面作相对运动 时的摩擦阻力, 减小了拖动导轨运动时的动力消耗, 并具有很高的运动精度。
图 12 薄膜反馈式节流阀对称静压导轨
对于具有可变节流阀的静压导轨, 当压力 P1 上 升及 P 2 下降时, 也改变与导轨上下油腔相连接的节 流阀的压力分布, 即膜片上半部压力升高, 下半部压 力下降, 弹性膜片在此压力差( Q1- Q2) 的作用下便 向下凹, 于是节流阀上油腔的节流间( 下转第 59 页)
图 5 沟槽式
图 6 全腔式
图 8 单岛式
图 9 双岛式
静压导轨的油腔数目主要取决于导轨长度、负 载分布情况及机床工作台、床身等支承部件的刚度。 选择原则如下:
a. 为了使油膜均匀分布, 每条导轨面在其长度 方向的油腔数目不得少于 2 个;
b. 移动部件( 如工作台) 的导轨长度在 2 米以下 时, 油腔数目可取 2~ 4 个;
新思路。
关键词: 爬行; 负荷; 静压导轨; 运动精度; 节流装置; 油膜厚度; 导轨间 隙; 承载能力; 油膜刚度
中图分类号: T H13
文献标识码: A
文章编号: 1672- 2965( 2009) 02- 0029- 03
The Brief Introduction about Hydrostatic Guideways and Its Application in Designing Heavy-duty Cutting Machinery
静压导轨的缺点如下: a. 静压导轨的结构复杂, 且需一套供给油压设备, 因此机床的成本就会提高; b. 静压导轨的油膜厚度比较难以保持恒定。
4 静压导轨在重型机床上的应用
如图 11 所示, 为重型机床上经常采用的单边式 静压导轨。
其工作台的自重为 G, 当油腔内充满液压油时,
图 11 单边式静压导轨
Zhao Yumei
( T angshan H uading M echanism M anuf act ur ing, T angshan 063020)
Abstract: In this paper, the wo rking pr inciple as w ell as the ty pe, the adv ant ages and disadvantages o f hydro st atic g uidew ays ar e discussed in detail. M or eover it put s for war d a new idea about the application o f hy dr ostatic guideway s in designing heav y- duty cutt ing machines.
图 10 具横向油沟的沟槽式油腔
导轨间隙越小, 所需的流量也越小, 则油膜刚度 越大, 油泵消耗功率也会变小, 因此, 导轨的油膜厚 度应尽量薄一些, 但由于受 到加工精 度、表 面粗糙 度、机床各部零件刚度与节流器最小节流尺寸的限 制, 油膜厚度又不能取得太小, 至少应大于导轨面的 几何总误差, 包括平面度、扭曲度、平行度等, 否则不 能实现纯液体摩擦, 对于重型机床, 油膜厚度一般建 议为 0. 03~ 0. 08 毫米。
c. 移动部件的导轨长度大于 2 米以上时, 油腔 数目一般不超过 5~ 6 个, 每个油腔长度为 0. 5~ 1. 5 米。当载荷分布均匀, 机床刚度较高时, 油腔长度可 取长些, 相应油腔数目可取少些; 反之, 当载荷分布 不均匀, 机床刚度较低时, 油腔长度可取短些, 数目 可取多些, 以提高导轨受偏的能力。
4 练习过程常见错误
如何做好反身动作? 把握反身动作的尺度至关 重要, 是每一个习舞者必须掌握的。在训练过程中 常见的错误有以下几点:
一是忽视或没有反身动作, 导致动作生硬、不连 贯, 转度不够不到位, 影响下一舞步的运作。
二是利用腰部以上, 甚至用肩膀和手臂机械地 转动身体来完成 CBM, 从而导致男女舞伴技术和身 体姿态变形。改正方法: 正 确的 CBM 应来自于体 内, 在自然的呼吸过程中加之主力腿膝盖的扭动, 从 容协调地完成身体转动。这样不仅可以使男女舞伴 的架型不变、姿势优美, 而且还可使他们保持良好的 身体位置和身体相关位置。
四是反身动作与倾斜同时存在, 造成重心不集 中、舞姿松散, 破坏其优美造型。改正方法: 反身动 作的同时应保 持良好的平衡 姿态, 不可同时 倾斜。 如在狐步舞羽步与参步的练习中, 初学者往往不注 重 CBM 与倾斜的关系, 在羽步第三步结束时没有将 倾斜恢复平衡, 使得参步第一步运作时仍然在倾斜 状态下同时做反身动作, 使舞者的重心不稳, 音乐处 理不充分, 力量的蓄积、控制释放过程无法保证, 狐 步舞飘逸、典雅、从容、稳健的风格难以实现。
静压导轨的结构形式分为单边式静压导轨、对 称式静压导轨( 如图 1 和图 2) 。
单边式静压导轨一般承受垂直的单向负荷, 其 负荷的方向只能朝油膜厚度减少的方向; 对称式静 压导轨能承受双向的垂直负荷, 其油膜刚度比单边 式的好, 但制造较复杂。还有一种对称式静压导轨, 除了支承工作台垂直方向的负荷外, 又能承受侧面 方向的负荷( 如图 3) 。
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陶瓷研究与职业教育
第7卷
图中 B 是导轨宽度, m 是油腔长度, C 是油封宽 度, A 是油腔宽度, h 是油腔深度, L 是单一油区长 度。沟槽式油腔由供油沟组成, 用于宽度较小的导 轨, 当导轨宽度较大时选用其他形式的油腔。岛式 又可分为半岛式( 见图 7) 、单岛式( 见图 8) 和双岛式 ( 见图 9) 。
图 3 具侧向承载的对称式静 压导轨
图 7 半岛式
图 4 静压导轨油压系统
1 吸入, 使用溢流阀 3 调节供油压力 P, 压力油再经 精密滤油器 4 过滤后, 经节流阀组 5 进入各油腔, 各 油腔压力分别为 P1、P2、P 3。静压导轨在相同油腔 压力下负载容量会因面积系数值增大而变大, 用摩 擦动力消耗的观点来看, 缩小油封宽度可降低摩擦 阻力, 然而油封宽度太窄会使承载台因工作台重压 而产生塑性变形, 所以油腔的面积与油封宽度必须 选择适当。常用的油腔结构形式分为沟槽式 ( 见图 5) 、岛式和全腔式( 见图 6) 。
随着社会的飞速发展, 物质文明和精神文明的 提高, 人们对于身体锻炼的热情与日剧增, 而摩登舞 的习练既能锻炼身体、修塑身型, 还能给人以美的追 求和享受。习练者只有注意修正这些常见性错误, 才能从中分享到更多的快乐。
Key Words: creep; load; hydrostatic g uidew ay; kinematic precision; thro ttling dev ice; oil film thickness; g uidew ay backlash; bear ing capability ; oil film stiffness
三是在 CBM 过程中, 身体转动过大, 超过动力 腿前进的方向, 造成架型改变, 动作运行方位改变, 使男女舞伴配合相互受阻。改正的方法: a. 欲出步 前, 先反向预留反身动作所需的身体转度, 避免身体 与脚在同一方位启动。如在左转 1/ 4 练习中, 男士 左脚向正 前方运行 前身体略 向右 预转少 许( 约 1/
3 静压导轨的优缺点
静压导轨的优点很多, 主要有以下几项: a. 静压 导轨由于处于完全油膜的纯液体摩擦状态, 摩擦系 数很低( 约 0. 0005) , 驱动功率可大幅度降低; b. 静 压导轨的运动不受负荷和速度的限制, 低速运动时 平稳性好, 不会出现爬行现象; c. 液压摩擦的导轨, 不易产生磨损, 因此可以长期保持导轨的导向精度, 提高导轨的使用寿命; d. 液压油具有振动吸收能力, 使机床抗振性能良好; e. 静压导轨的承载能力大, 刚 度大; f. 静压导轨的摩擦热量小, 导轨温升及热变形 小, 可以提高机床的加工精度。
第 7 卷第 2 期 2009 年 6 月
陶瓷研究与职业教育
Ceramic Research & V ocational Educatio n
Vo l. 7 N o. 2 Jun. 2009
静压导轨在重型机床设计中的应用
赵玉梅
( 唐山华鼎机械制造有限公 司, 河北唐山 063020)
摘 要: 本文对静压导轨工作原理、类型以及优缺点 做了详 细
8) , 这样就可准确把握好反身动作的尺度。b. 动作 结束时身体要预留下一动作的反身动作转动角度。 如 NAT U AL . SPIN T U RN 的第三 步结束时, 脚尖 指向逆舞程线方向, 但身体背向斜中央, 而不是背向 舞程线, 这 样 有利 于 下 一 动 作 的衔 接, 充 分利 用 CBM 使动作与动 作之间连贯、流畅。CBM 往往在 垂直位于主力腿运作, 它稍先于动力脚出步之前或 几乎二者同时开始, 但它结束于这一舞步运行停止 之前, 不可在舞步运行停止后还继续 做 CBM, 否则 就犯了 CBM 身体转度超过动力脚运行方向的错误。
工作台浮起, 形成最初间隙 H, 使工作台与床身间有 一层油膜隔离, 这时油腔内的压力为 P。当工作台 受到外负荷 W 的作用下, 按外负荷 W 的作用方向 移动一距离 E, 使导轨与床身间的间隙变小为 h, 油 腔内的压力增高至 Q, 以抵抗外负荷 W 而保持工作 台处于受力平衡状态, 导轨移动时处于液体摩擦状 态下工作。
第2期
孙红章: 摩登舞反身动作( CBM ) 分析
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和, 做好有效的反身动作是完成动作的前提。特别 在男士领舞时反身动作的质量直接影响到男女舞伴 的配合, 以及引带与被引带的信息传递。另外 CBM 在身体转动的同时加上主力腿膝盖的向前、脚掌对 地板施加的压力, 使得出步时动力来源更加清晰, 并 有助于力量的蓄积和释放, 腿部的发力更加明显。
在重型机床的设计中, 由于传动部分重量往往 较大, 容易产生爬行现象, 为此常采用静压导轨来取 代一般导轨。
1 静压导轨的简要介绍
静压导轨是在两个相对运动的导轨面间通入压 力油, 使运动件浮起, 工作过程中油膜压力随外载荷 变化而变化, 以平衡作用在导轨上的外负载, 在不同 速度( 包括静止) 下都能保证导轨面间始终处于纯液 体摩擦状态, 从而大大减小了两导轨面作相对运动 时的摩擦阻力, 减小了拖动导轨运动时的动力消耗, 并具有很高的运动精度。
图 12 薄膜反馈式节流阀对称静压导轨
对于具有可变节流阀的静压导轨, 当压力 P1 上 升及 P 2 下降时, 也改变与导轨上下油腔相连接的节 流阀的压力分布, 即膜片上半部压力升高, 下半部压 力下降, 弹性膜片在此压力差( Q1- Q2) 的作用下便 向下凹, 于是节流阀上油腔的节流间( 下转第 59 页)
图 5 沟槽式
图 6 全腔式
图 8 单岛式
图 9 双岛式
静压导轨的油腔数目主要取决于导轨长度、负 载分布情况及机床工作台、床身等支承部件的刚度。 选择原则如下:
a. 为了使油膜均匀分布, 每条导轨面在其长度 方向的油腔数目不得少于 2 个;
b. 移动部件( 如工作台) 的导轨长度在 2 米以下 时, 油腔数目可取 2~ 4 个;
新思路。
关键词: 爬行; 负荷; 静压导轨; 运动精度; 节流装置; 油膜厚度; 导轨间 隙; 承载能力; 油膜刚度
中图分类号: T H13
文献标识码: A
文章编号: 1672- 2965( 2009) 02- 0029- 03
The Brief Introduction about Hydrostatic Guideways and Its Application in Designing Heavy-duty Cutting Machinery
静压导轨的缺点如下: a. 静压导轨的结构复杂, 且需一套供给油压设备, 因此机床的成本就会提高; b. 静压导轨的油膜厚度比较难以保持恒定。
4 静压导轨在重型机床上的应用
如图 11 所示, 为重型机床上经常采用的单边式 静压导轨。
其工作台的自重为 G, 当油腔内充满液压油时,
图 11 单边式静压导轨
Zhao Yumei
( T angshan H uading M echanism M anuf act ur ing, T angshan 063020)
Abstract: In this paper, the wo rking pr inciple as w ell as the ty pe, the adv ant ages and disadvantages o f hydro st atic g uidew ays ar e discussed in detail. M or eover it put s for war d a new idea about the application o f hy dr ostatic guideway s in designing heav y- duty cutt ing machines.
图 10 具横向油沟的沟槽式油腔
导轨间隙越小, 所需的流量也越小, 则油膜刚度 越大, 油泵消耗功率也会变小, 因此, 导轨的油膜厚 度应尽量薄一些, 但由于受 到加工精 度、表 面粗糙 度、机床各部零件刚度与节流器最小节流尺寸的限 制, 油膜厚度又不能取得太小, 至少应大于导轨面的 几何总误差, 包括平面度、扭曲度、平行度等, 否则不 能实现纯液体摩擦, 对于重型机床, 油膜厚度一般建 议为 0. 03~ 0. 08 毫米。
c. 移动部件的导轨长度大于 2 米以上时, 油腔 数目一般不超过 5~ 6 个, 每个油腔长度为 0. 5~ 1. 5 米。当载荷分布均匀, 机床刚度较高时, 油腔长度可 取长些, 相应油腔数目可取少些; 反之, 当载荷分布 不均匀, 机床刚度较低时, 油腔长度可取短些, 数目 可取多些, 以提高导轨受偏的能力。
4 练习过程常见错误
如何做好反身动作? 把握反身动作的尺度至关 重要, 是每一个习舞者必须掌握的。在训练过程中 常见的错误有以下几点:
一是忽视或没有反身动作, 导致动作生硬、不连 贯, 转度不够不到位, 影响下一舞步的运作。
二是利用腰部以上, 甚至用肩膀和手臂机械地 转动身体来完成 CBM, 从而导致男女舞伴技术和身 体姿态变形。改正方法: 正 确的 CBM 应来自于体 内, 在自然的呼吸过程中加之主力腿膝盖的扭动, 从 容协调地完成身体转动。这样不仅可以使男女舞伴 的架型不变、姿势优美, 而且还可使他们保持良好的 身体位置和身体相关位置。
四是反身动作与倾斜同时存在, 造成重心不集 中、舞姿松散, 破坏其优美造型。改正方法: 反身动 作的同时应保 持良好的平衡 姿态, 不可同时 倾斜。 如在狐步舞羽步与参步的练习中, 初学者往往不注 重 CBM 与倾斜的关系, 在羽步第三步结束时没有将 倾斜恢复平衡, 使得参步第一步运作时仍然在倾斜 状态下同时做反身动作, 使舞者的重心不稳, 音乐处 理不充分, 力量的蓄积、控制释放过程无法保证, 狐 步舞飘逸、典雅、从容、稳健的风格难以实现。
静压导轨的结构形式分为单边式静压导轨、对 称式静压导轨( 如图 1 和图 2) 。
单边式静压导轨一般承受垂直的单向负荷, 其 负荷的方向只能朝油膜厚度减少的方向; 对称式静 压导轨能承受双向的垂直负荷, 其油膜刚度比单边 式的好, 但制造较复杂。还有一种对称式静压导轨, 除了支承工作台垂直方向的负荷外, 又能承受侧面 方向的负荷( 如图 3) 。
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第7卷
图中 B 是导轨宽度, m 是油腔长度, C 是油封宽 度, A 是油腔宽度, h 是油腔深度, L 是单一油区长 度。沟槽式油腔由供油沟组成, 用于宽度较小的导 轨, 当导轨宽度较大时选用其他形式的油腔。岛式 又可分为半岛式( 见图 7) 、单岛式( 见图 8) 和双岛式 ( 见图 9) 。
图 3 具侧向承载的对称式静 压导轨
图 7 半岛式
图 4 静压导轨油压系统
1 吸入, 使用溢流阀 3 调节供油压力 P, 压力油再经 精密滤油器 4 过滤后, 经节流阀组 5 进入各油腔, 各 油腔压力分别为 P1、P2、P 3。静压导轨在相同油腔 压力下负载容量会因面积系数值增大而变大, 用摩 擦动力消耗的观点来看, 缩小油封宽度可降低摩擦 阻力, 然而油封宽度太窄会使承载台因工作台重压 而产生塑性变形, 所以油腔的面积与油封宽度必须 选择适当。常用的油腔结构形式分为沟槽式 ( 见图 5) 、岛式和全腔式( 见图 6) 。