CKM64330静压导轨的设计.pdf

十与訓苣
机概研究与应用
CKM64330静压导轨的设计
陈海霞
天水星火机床有限賣任公司,甘肃天水741024
摘要:重点介绍CKM64330液体静压导執的设计。通过分析液体静压导軌特点及CKM64330机床的结枘特点,选用
开式静压导轨,通过静压导軌的设计计算可以得出,由于油具有误差均化作用,可提高导轨运动精度,使其
运动平稳,从原理上可作到无间隙配合,从而达到高的位移分辨率、定位精度,并长期保持制造精度的目的。
关键词:平稳;精度;寿命
中图分类号:T"H12
文献标讽码:A
文章编号:1007-4414(2012)01-0090-03
Design of CKM64330 hydrostatic guideway
Chen?Hai-xi
Lorsftitt canst
Abstract In this article the design of CKM64330 atic uid way is many i duced Throuh analyzing the character
istics of hydrost tic guideway and the structure of CKM64330 lathe, The open-hydrostatic uideways desigm is selected. It an
be seen from the calculations of the hydrostatic guideways, as the film has the homogenization error, it can improve the accura-
cy of rail movement and move smoothly, there is no gap when it is matched with other parts, so it has a high displacement res-
olution, positioning accuracy, and can keep accuracy in long-term
oth
1液体静压导轨的结构特点
开式静压导轨的基本形式:矩形导轨、V-平形导轨、
液体静压导轨是在两个相对运动的导轨面间通回转平导轨和双V形导轨。所以加工CKM6433超
入压力油使运动件浮起,在工作过程中,导轨面上油精帟非湦尔透镜的模板车床,横向行程长,纵向行程
腔中的油压可随外载荷的变化自动调节,以平衡外载短,切削力对导轨的承載能力影响很小,載荷力主要
荷,保证导轨面间始终处于纯液体摩擦状态及油膜厚以重量为主。根据其加工特点,采用开式V一平形寻
度为一定值。其特点如下:①由于导轨面间是纯液体轨,并将Ⅴ形面设置在滚珠丝杠一侧,以防止移动时
摩擦,其摩擦系数极小(约为0.005左右),故驱动功V形导轨产生扭转。
率可大大降低;②因系纯液体摩擦,故导轨不会磨损,2.2静压导轨的设汁计算
寿命长,能长期保持制造精度,减少了维修工作量;
已知,拖板总重量Cz=6000kg,拖板总长l2=
油膜厚度几乎不受速度影响,即使在极低速时,也不1200m,其结构如图1所示。计算步骤如以下叙述
会产生爬行;④油膜具有误差均化作用,可提高导轨
运动精度;⑤油膜承载能力大,刚度高,吸振性良好,
导轨运动平稳。
A4-ーーーーーーー
具有良好过滤效果的液体静压导轨适用于各种
大型、重型机床、数控机床、精密机床的工作台及其它
运动件上
2液体静压导轨的应用
精密导轨是超精密机床的直线性基础,对其基本
图1横向静压导轨结构图
要求为:运动平稳、动作灵活、无爬行、有极高的直线
运动精度,与使用条件相适应的刚度。液体静压导2.2.1确定导轨宽度
轨,是现行超精密机床常采用的方法。
根据公式:
2.1静压导轨的选择
MAX
根据CKM64330超精密菲涅尔透镜的模板车床
横向导轨形式的结构特点,选用开式静压导轨。常用
假定平导轨和V形导轨对称分布,则两者受力
收稿日期:2011-12-12
作者筒介:陈海(1970-),女,甘肃天水人,助理工程师,主要从事机械制造与自动化方面約工作。
设计与
机械研究与应用
相等,即:
936(N)
Fax==3000kg=29400(N)
每个支座上承受的最大重量和最大切削力的载
式中:a为比压系数;L为导轨总长度;[P]为导轨材荷分别为
料许用比压。
平导轨
代人式(1),可得平导轨的宽度B:
F=G+F1=30723(N
v形导轨:
B
=80( mm
1,=G,,+p
725(N
取B=100(mm),V形导轨宽度B、
2.2.5确定油腔压力P
因为Fvm-2.:ss=212.32(kg)2=20739(N
根据公式
所以By=S7(mm)
取By=60(mm)
式中:A。为导轨一个支座油腔的有效承载面积。
2.2.2确定导轨油腔结构
A、=ン(2xLxB+Lxめ+2xlxb+LxB
3)
在孚轨全长上,平导轨和V形导轨两側各取
个油腔,平导轨每个油腔开两条油槽,形导轨两侧
平导轨的油腔压力为:
每个油腔开兩条油槽,如图1所示。
2X4XR+1x6+2x 1xb+1XB)
已知B=100mm,By=60mm;取L=1200
mm,Lt
=67333(m2)
L=1200mm;l=1000m,=1=1000mm。
査文献[1]得:b1=20mm,b1y=15mm;b2=10mm,
故空载时油腔压力为
bxy=8mm; z=5mm, =v=4mm; b=b-26=60mm
Po=x=0.455(MPa)
=BY-2 by=30mmo
载荷作用下的油腔压力为
式中:B、By为平导轨和V形导轨一个支座的宽度;
b1、by为平导轨和V形导轨周向封油面宽度;b2、by
P=x=0.466(MPa
为平导轨和V形导轨一个油腔的宽度;b、bv为平导
V形导轨的油腔压力为
轨和V形导轨油腔的宽度;L、L为平导轨和V形导
A。v=と(2xLxB+Lxb+2xlxb+XB
轨一个支座的长度;为平导轨和V形导轨一个油
腔的长度;z、z为平导轨和V形导轨油腔的深度
2.2,3选择导轨与拖架之间的间腺h。
故空载时油腔的压力为:
根据文献[1],空载时导軌间隙取平导轨
0.424(MPa)
V形导轨
载荷作用下的油腔压力为
间隙按工作台浮起后保持水平的原则确定,即
P
0.443(MP
b、=b。?sin45=0.021mm
2.2.4确定支座載荷
2.2.6选择供油压力p
由于拖板的总重量和切削力近似均匀分布,所以
上面计算结果表明,空载和负载下的导轨的油腔
认为每个支座承受的载荷相同。拖板的总重量C
压力相差较大,根据文献[1]并按照P≈2P选择供
6000kg,切削力F2=2646(N)。
油压力。
平导轨
p
2=300k=29400(N
式中:P-为空载和载荷作用下,导轨各油腔压力的平

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