專利名稱：磨床的拼塊式薄膜節(jié)流靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磨床，尤其是涉及一種用于精密超精密磨床中的拼塊式薄膜節(jié)流靜壓導(dǎo) 軌結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
精密超精密磨床是指用來實(shí)現(xiàn)精密超精密磨削的機(jī)床。精密加工和超精密加工代表了加 工精度發(fā)展的不同階段。目前，行業(yè)上所指的精密加工和超精密加工是指加工精度等級(jí)分別 達(dá)到5 0.1pm， 0.1 0.005pm的加工等級(jí)。
精密超精密磨床主要應(yīng)用于對(duì)黑色金屬材料(如鋼、鐵)、陶瓷及玻璃等脆性材料的磨 削加工。精密超精密磨床為了實(shí)現(xiàn)超精密磨削加工，在機(jī)床的設(shè)備性能上對(duì)高精度、高剛度、 高穩(wěn)定等性能提出了很高的要求。為保證運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，通常要求機(jī)床能實(shí)現(xiàn)0.1^mi級(jí)的微量 進(jìn)給。而導(dǎo)軌作為精密超精密機(jī)床運(yùn)動(dòng)精度最關(guān)鍵的影響因素之一，同時(shí)考慮到剛性問題， 多采用液體靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)。
靜壓導(dǎo)軌是一種將一定壓力的油液通入到兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌面間，形成承載油膜，以 此將運(yùn)動(dòng)件托起的導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)。由于靜壓導(dǎo)軌具有運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、低速時(shí)無爬行現(xiàn)象、承載能力大、 精度高等優(yōu)點(diǎn)，在各種大型重型機(jī)床、數(shù)控機(jī)床等領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用，因此適 用于精密超精密磨床的傳動(dòng)定位系統(tǒng)。
現(xiàn)有的靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)復(fù)雜，給導(dǎo)軌零部件加工制造及裝配帶來了不少困難。尤其是在超 精密磨床中，靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)是關(guān)系到磨床剛度和運(yùn)動(dòng)定位精度的一個(gè)關(guān)鍵因素，而國內(nèi)的靜 壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)普遍精度不高，適應(yīng)不了精密超精密磨床制造需求。
申請(qǐng)?zhí)枮?00610049966.X的發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種靜壓導(dǎo)軌及其裝配方法，該靜壓導(dǎo) 軌由二只滑塊與一只滑塊座由連接螺釘固定，組成一個(gè)滑塊單元，多組滑塊單元由面板連接， 各滑塊單元的滑塊座與面板間有一層粘膠劑層，并有螺釘固定。它的裝配方法如下先將二
只滑塊與一只滑塊座用連接螺釘固定，組成一個(gè)滑塊單元；將各滑塊單元裝在導(dǎo)軌上，建立 靜壓油腔，并供油使滑塊單元浮起，在各滑塊座與面板結(jié)合部位加上粘膠劑，并將面板放上， 繼續(xù)供油使各滑塊浮起，直到粘膠劑層固化。該發(fā)明消除了面板與滑塊結(jié)合部位的縫隙，從 而確?；瑝K的正常工作，提高導(dǎo)軌的精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有的精密超精密磨床靜壓導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，給導(dǎo)軌零部件加工 制造及裝配帶來不少困難，精度不高，適應(yīng)不了精密超精密磨床制造需求等問題，提供一種 可實(shí)現(xiàn)加工裝配簡(jiǎn)單、調(diào)整方便、剛性好的磨床的拼塊式薄膜節(jié)流靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明設(shè)有工作臺(tái)、上導(dǎo)軌、下導(dǎo)軌、調(diào)整墊、導(dǎo)軌壓板、絲桿螺母座、彈性薄膜機(jī)構(gòu)、 油路管道和螺釘。
上導(dǎo)軌與工作臺(tái)連接，下導(dǎo)軌、調(diào)整墊與導(dǎo)軌壓板連接，上導(dǎo)軌安裝在導(dǎo)軌壓板與下導(dǎo) 軌之間，絲桿螺母座與工作臺(tái)連接；彈性薄膜結(jié)構(gòu)通過油路管道與上導(dǎo)軌連接，彈性薄膜機(jī) 構(gòu)通過油路管道與工作臺(tái)、絲桿螺母座連接，組成靜壓導(dǎo)軌的薄膜節(jié)流裝置。
所述上導(dǎo)軌與工作臺(tái)連接最好為螺釘連接，下導(dǎo)軌、調(diào)整墊與導(dǎo)軌壓板連接最好為螺釘 連接，絲桿螺母座與工作臺(tái)連接最好為螺釘連接。
彈性薄膜機(jī)構(gòu)設(shè)有薄膜、薄膜上蓋板、薄膜下蓋板和墊片，薄膜、薄膜上蓋板、薄膜下 蓋板和墊片裝配在一起。所述的彈性薄膜機(jī)構(gòu)可通過墊片調(diào)整薄膜厚度。所述的墊片至少為 l片。
上導(dǎo)軌設(shè)有上油腔和下油腔，上油腔和下油腔中可注入液壓油。上導(dǎo)軌和導(dǎo)軌壓板之間 可以充滿油液。
上導(dǎo)軌的厚度略小于調(diào)整墊，以便上導(dǎo)軌的上、下油腔中注入液壓油后，在上導(dǎo)軌和導(dǎo) 軌壓板、上導(dǎo)軌和下導(dǎo)軌之間能充滿液壓油，這樣，導(dǎo)軌壓板、上導(dǎo)軌、調(diào)整墊和下導(dǎo)軌就 組成了拼塊式的導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，所述的導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)采用薄膜節(jié)流方式，所述的薄膜節(jié)流可采用雙面 薄膜節(jié)流方式。
所述的下導(dǎo)軌高度不等于調(diào)整墊的高度。
絲桿螺母座設(shè)有油腔。絲桿螺母座和下導(dǎo)軌之間留有間隙，以便可以充滿油液。 與現(xiàn)有的靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明具有以下突出特點(diǎn)
1. 靜壓導(dǎo)軌零部件易于加工。由于本發(fā)明釆用了拼塊式液體靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，導(dǎo)軌零件結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，加工面少，因此易于加工，且容易確保較高的加工精度。
2. 靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)易于裝配，且調(diào)整方便。由于零部件之間的裝配采用拼裝方式，且用螺 釘連接，因此容易安裝，同時(shí)方便調(diào)整。
3. 導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)剛性好。本發(fā)明采用的拼塊式靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)中，由于上導(dǎo)軌、下導(dǎo)軌、導(dǎo)軌
壓板、調(diào)整墊之間的相對(duì)貼合面較大，保證了該導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)具有較好的剛度，因此確保了導(dǎo)軌 的靜壓效果。4.油路不容易堵塞，油膜剛度好。由于本發(fā)明采用了薄膜節(jié)流結(jié)構(gòu)，因此克服了毛細(xì)管 節(jié)流中，毛細(xì)管直徑細(xì)，容易堵塞的缺點(diǎn)，而且可以保證油膜獲得較好的剛度，以此在性能 上符合了精密超精密磨床的需要。
由此可見，利用本發(fā)明可以確保精密超精密磨床的靜壓導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)加工簡(jiǎn)單、安裝調(diào)整方 便、結(jié)構(gòu)剛性好等優(yōu)點(diǎn)，因此具有很大的研究價(jià)值和可行性。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例中薄膜節(jié)流裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
參見圖1和圖2，本發(fā)明實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)主要由絲桿螺母座1、下導(dǎo)軌2、調(diào)整墊3、 上導(dǎo)軌4、嫘釘5、導(dǎo)軌壓板6、工作臺(tái)7、油路管道8、薄膜上蓋板9、墊片IO、薄膜ll和 薄膜下蓋板12組成。其中，絲桿螺母座1和工作臺(tái)7通過螺釘5連接；下導(dǎo)軌2、調(diào)整墊3 和導(dǎo)軌壓板6通過螺釘5連接；上導(dǎo)軌4和工作臺(tái)7也通過螺釘5連接；上導(dǎo)軌4安裝在導(dǎo) 軌壓板6和下導(dǎo)軌2之間，且上導(dǎo)軌4的厚度略小于調(diào)整墊3，以便上導(dǎo)軌4的上、下油腔 中注入液壓油后，在上導(dǎo)軌4和導(dǎo)軌壓板6、上導(dǎo)軌4和下導(dǎo)軌2之間能充滿液壓油，這樣， 導(dǎo)軌壓板6、上導(dǎo)軌4、調(diào)整墊3和下導(dǎo)軌2就組成了拼塊式的導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)；薄膜上蓋板9、薄 膜ll、墊片IO、薄膜下蓋板12裝配一起，組成彈性薄膜結(jié)構(gòu)，其中，墊片10是用來調(diào)節(jié)薄 膜ll的厚度；彈性薄膜結(jié)構(gòu)一方面通過油路管道8與上導(dǎo)軌4連接起來，另一方面通過油路 管道8與和工作臺(tái)7、絲桿螺母座1連接起來，組成了靜壓導(dǎo)軌的薄膜節(jié)流裝置。
工作時(shí)，液壓油通過上導(dǎo)軌4的油腔，將液壓油通入上導(dǎo)軌4與下導(dǎo)軌2之間、上導(dǎo)軌 4與導(dǎo)軌壓板6之間；并通過絲桿螺母座1兩側(cè)的油腔，將液壓油通入到絲桿螺母座1與下 導(dǎo)軌2之間，從而形成承載油膜，以此將工作臺(tái)7托起，實(shí)現(xiàn)超精密磨床的靜壓導(dǎo)軌傳動(dòng)。 當(dāng)處于平衡狀態(tài)的工作臺(tái)7受到一個(gè)向下的外力的作用的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致與工作臺(tái)7用螺釘5 相連的上導(dǎo)軌4的下油腔的壓力增大，上油腔的壓力減小，由于上導(dǎo)軌4的上下油腔分別通 過油路管道8同薄膜上蓋板9、薄膜下蓋板12相連通，所以會(huì)引起薄膜11與墊片10結(jié)構(gòu)兩 側(cè)的壓力不相等，從而薄膜ll向上凸起，導(dǎo)致上導(dǎo)軌4控制下油腔的節(jié)流器液阻減小，下油 腔的壓力進(jìn)一步增大，上油腔的壓力進(jìn)一步減小，使得上導(dǎo)軌4受到一個(gè)向上的回復(fù)力，從 而向原位返回。同理，當(dāng)工作臺(tái)7受到一個(gè)向上的外力的時(shí)候，或是絲桿螺母座l受到左右 不平衡力的作用的時(shí)候，靜壓導(dǎo)軌會(huì)通過薄膜節(jié)流結(jié)構(gòu)平衡外載荷，從而實(shí)現(xiàn)反饋?zhàn)饔谩?br> 權(quán)利要求
1.磨床的拼塊式薄膜節(jié)流靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，其特征在于設(shè)有工作臺(tái)、上導(dǎo)軌、下導(dǎo)軌、調(diào)整墊、導(dǎo)軌壓板、絲桿螺母座、彈性薄膜機(jī)構(gòu)、油路管道和螺釘；上導(dǎo)軌與工作臺(tái)連接，下導(dǎo)軌、調(diào)整墊與導(dǎo)軌壓板連接，上導(dǎo)軌安裝在導(dǎo)軌壓板與下導(dǎo)軌之間，絲桿螺母座與工作臺(tái)連接；彈性薄膜結(jié)構(gòu)通過油路管道與上導(dǎo)軌連接，彈性薄膜機(jī)構(gòu)通過油路管道與工作臺(tái)、絲桿螺母座連接，組成靜壓導(dǎo)軌的薄膜節(jié)流裝置。
2. 如權(quán)利要求1所述的磨床的拼塊式薄膜節(jié)流靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，其特征在于所述上導(dǎo)軌與 工作臺(tái)連接為螺釘連接；下導(dǎo)軌、調(diào)整墊與導(dǎo)軌壓板連接為螺釘連接；絲桿螺母座與工作臺(tái) 連接為螺釘連接。
3. 如權(quán)利要求l所述的磨床的拼塊式薄膜節(jié)流靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，其特征在于彈性薄膜機(jī)構(gòu) 設(shè)有薄膜、薄膜上蓋板、薄膜下蓋板和墊片，薄膜、薄膜上蓋板、薄膜下蓋板和墊片裝配在 一起。
4. 如權(quán)利要求1所述的磨床的拼塊式薄膜節(jié)流靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的彈性薄 膜機(jī)構(gòu)通過墊片調(diào)整薄膜厚度。
5. 如權(quán)利要求l所述的磨床的拼塊式薄膜節(jié)流靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的墊片至 少為1片。
6. 如權(quán)利要求l所述的磨床的拼塊式薄膜節(jié)流靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，其特征在于上導(dǎo)軌設(shè)有上 油腔和下油腔，上油腔和下油腔中注入液壓油。
7. 如權(quán)利要求l所述的磨床的拼塊式薄膜節(jié)流靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，其特征在于上導(dǎo)軌的厚度 小于調(diào)整墊。
8. 如權(quán)利要求1所述的磨床的拼塊式薄膜節(jié)流靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的下導(dǎo) 軌高度不等于調(diào)整墊的高度。
9. 如權(quán)利要求1所述的磨床的拼塊式薄膜節(jié)流靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，其特征在于絲桿螺母座 設(shè)有油腔。
10. 如權(quán)利要求1所述的磨床的拼塊式薄膜節(jié)流靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，其特征在于絲桿螺母座 和下導(dǎo)軌之間留有間隙。
全文摘要
磨床的拼塊式薄膜節(jié)流靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，涉及一種磨床，尤其是涉及一種用于精密超精密磨床中的拼塊式薄膜節(jié)流靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)。提供一種可實(shí)現(xiàn)加工裝配簡(jiǎn)單、調(diào)整方便、剛性好的磨床的拼塊式薄膜節(jié)流靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)。設(shè)有工作臺(tái)、上導(dǎo)軌、下導(dǎo)軌、調(diào)整墊、導(dǎo)軌壓板、絲桿螺母座、彈性薄膜機(jī)構(gòu)、油路管道和螺釘。上導(dǎo)軌與工作臺(tái)連接，下導(dǎo)軌、調(diào)整墊與導(dǎo)軌壓板連接，上導(dǎo)軌安裝在導(dǎo)軌壓板與下導(dǎo)軌之間，絲桿螺母座與工作臺(tái)連接；彈性薄膜結(jié)構(gòu)通過油路管道與上導(dǎo)軌連接，彈性薄膜機(jī)構(gòu)通過油路管道與工作臺(tái)、絲桿螺母座連接，組成靜壓導(dǎo)軌的薄膜節(jié)流裝置。
文檔編號(hào)B24B41/02GK101318311SQ20081007135
公開日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2008年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月3日
發(fā)明者柯曉龍, 王振忠, 郭隱彪 申請(qǐng)人:廈門大學(xué)