本發(fā)明涉及機(jī)床導(dǎo)軌，尤其涉及重型數(shù)控精密加工機(jī)床導(dǎo)軌，適用于重型數(shù)控機(jī)床精密化加工的高剛度、大承載能力的導(dǎo)軌系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

重型數(shù)控機(jī)床是“工業(yè)航母”，是制造機(jī)器的機(jī)器。隨著航空航天、國(guó)防軍工、海洋工程等下游裝備制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，給重型數(shù)控機(jī)床帶來(lái)了巨大的市場(chǎng)機(jī)遇；同時(shí)下游制造業(yè)的裝備水平及制造精度不斷提高，也給重型數(shù)控機(jī)床帶來(lái)了挑戰(zhàn)，促使其逐步向高端精密化方向發(fā)展。

液體靜壓導(dǎo)軌由于其本身具有速度范圍寬、承載能力強(qiáng)、工作壽命長(zhǎng)等諸多優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的應(yīng)用。靜壓導(dǎo)軌的油膜剛度和承載能力作為液體靜壓導(dǎo)軌兩個(gè)主要性能指標(biāo)，其值直接影響到液體靜壓導(dǎo)軌的工作性能。

導(dǎo)軌是重型數(shù)控機(jī)床中起支承及導(dǎo)向作用的部件，其承載能力及剛度是最重要的兩個(gè)指標(biāo)，直接影響著重型數(shù)控機(jī)床的加工精度。目前，重型數(shù)控機(jī)床均采用液體靜壓導(dǎo)軌，其油膜剛度一般在10-30kN/μm范圍內(nèi)，切削載荷為60kN左右，油膜厚度基本在幾個(gè)微米范圍內(nèi)變化，導(dǎo)致重型數(shù)控機(jī)床的加工精度在10μm范圍內(nèi)。導(dǎo)軌系統(tǒng)的承載能力及剛度不足已經(jīng)成為制約重型數(shù)控機(jī)床精密化發(fā)展的瓶頸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高、承載能力強(qiáng)的磁液雙懸浮支承的導(dǎo)軌系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種磁液雙懸浮支承導(dǎo)軌系統(tǒng)，主要由靜止導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)板、電磁鐵、永磁鐵組成靜壓支承系統(tǒng)和電磁懸浮支承系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)軌系統(tǒng)的雙懸浮支承；所述靜壓導(dǎo)板采用閉式對(duì)置結(jié)構(gòu)，分別設(shè)置在靜止導(dǎo)軌的四周,所述電磁鐵安裝在靜壓導(dǎo)板內(nèi)，所述永磁鐵布置在靜止導(dǎo)軌內(nèi)，其位置與電磁鐵相對(duì)應(yīng)，其磁極與電磁鐵相同；輸入高壓油使靜壓導(dǎo)板與靜止導(dǎo)軌之間形成靜壓油膜，使靜壓導(dǎo)板與靜止導(dǎo)軌分離，調(diào)節(jié)高壓油的輸入可調(diào)節(jié)靜壓支承系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)軌系統(tǒng)的粗調(diào)；電磁鐵通電后，與永磁鐵產(chǎn)生互斥的電磁力，輔助支撐靜壓導(dǎo)板，調(diào)節(jié)電磁鐵的輸入電壓可調(diào)節(jié)電磁懸浮支承系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)軌系統(tǒng)的精調(diào)。

所述閉式對(duì)置結(jié)構(gòu)的靜壓導(dǎo)板包括上、下靜壓導(dǎo)板和左、右側(cè)靜壓導(dǎo)板，所述上、下靜壓導(dǎo)板內(nèi)布置有回字形油腔結(jié)構(gòu)，回字形油腔中間實(shí)體部分掏空設(shè)置有凹槽，所述電磁鐵安裝在凹槽內(nèi)，所述回字形油腔的進(jìn)、出油口設(shè)置在左、右側(cè)靜壓導(dǎo)板上；所述左、右側(cè)靜壓導(dǎo)板為平面結(jié)構(gòu)，液壓油管路接頭及電磁鐵電纜線接頭均安裝在其上。

所述回字形油腔設(shè)置窄封油邊可提高油腔承載能力。

所述液壓油管路接頭及電磁鐵電纜線接頭采用密封圈實(shí)現(xiàn)完全密封。

所述電磁懸浮支承系統(tǒng)的支承壓力為靜壓支承系統(tǒng)的0.8～1.5倍。

本發(fā)明的靜壓導(dǎo)板采用閉式對(duì)置結(jié)構(gòu)，使得靜壓導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)更加合理化，限制了靜壓導(dǎo)板從靜止軌道上分離，提高了靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)的承載能力及靜剛度，提升重型數(shù)控機(jī)床的加工精度；靜壓導(dǎo)板采用回字形油腔結(jié)構(gòu)，極大限度提高靜壓導(dǎo)板的有效承載面積，其進(jìn)、出油口設(shè)置在左、右側(cè)靜壓導(dǎo)板上，方便導(dǎo)軌系統(tǒng)的承載及管路更換。

本發(fā)明充分利用了液體靜壓支承和磁懸浮支承的特點(diǎn)，采用液體靜壓支承粗調(diào)、電磁懸浮支承精調(diào)的方式雙重調(diào)節(jié)其承載能力及剛度，靜壓支承起吸振作用，保證了工作臺(tái)的平穩(wěn)性；電磁懸浮支承微調(diào)保證了導(dǎo)軌的進(jìn)給準(zhǔn)確度，提高工件的加工精度。本發(fā)明大大改善了現(xiàn)有機(jī)床設(shè)備加工精度不好的問(wèn)題，能使靜壓支承和磁懸浮結(jié)合使用在加工設(shè)備中發(fā)揮更好的作用。

本發(fā)明適用于重型數(shù)控機(jī)床精密化加工的高剛度、大承載能力的新式導(dǎo)軌系統(tǒng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的磁液雙重支承導(dǎo)軌系統(tǒng)，能夠增加導(dǎo)軌系統(tǒng)的承載能力、靜剛度及調(diào)整精度，提高工件的加工精度及穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)主視剖視圖。

圖3為本發(fā)明的側(cè)靜壓導(dǎo)板結(jié)構(gòu)主視圖。

圖4為本發(fā)明的上、下靜壓導(dǎo)板結(jié)構(gòu)主視圖。

圖5為本發(fā)明的上、下靜壓導(dǎo)板結(jié)構(gòu)右視圖。

圖6為本發(fā)明的靜止導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖7為本發(fā)明的靜止導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)主視圖。

圖中：1-上、下靜壓導(dǎo)板，2-側(cè)靜壓導(dǎo)板，3-靜止導(dǎo)軌，4-永磁鐵，5-進(jìn)油軟管接頭，6-電纜線接頭，7-固定螺釘，8-螺釘密封圈，9-回油管路接頭,10-回油管路接頭密封圈，11-電纜線接頭密封圈，12-進(jìn)油軟管接頭密封圈，13-回油槽，14-進(jìn)油槽，15-電磁鐵，16-回油口,17-固定螺釘螺紋孔，18-回油軟管接頭螺紋孔，19-電纜線接頭螺紋孔，20-進(jìn)油軟管接頭螺紋孔，21-封油邊，22-進(jìn)油孔，23-電磁鐵安裝槽，24-電磁鐵電纜線通道孔，25-永磁鐵安裝槽，26-靜止導(dǎo)軌定位孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1～7所示，本發(fā)明實(shí)施例的一種磁液雙懸浮支承導(dǎo)軌系統(tǒng)，液體靜壓支承部分包括：靜壓導(dǎo)板1，側(cè)靜壓導(dǎo)板2，靜止導(dǎo)軌3，進(jìn)油管路接頭5，固定螺釘7，回油管路接頭9。上、下靜壓導(dǎo)板內(nèi)的回字形油腔的進(jìn)、出油口的液壓油管路接頭采用密封圈實(shí)現(xiàn)完全密封，以減少泄漏。液壓油軟管接頭固定在左、右兩側(cè)靜壓導(dǎo)板上。液體靜壓導(dǎo)板的供給壓力為3MPa左右。油槽寬度為8mm，深度5mm，封油邊寬度為15mm，回字形油腔長(zhǎng)寬方向的尺寸為192mm×192mm，油膜厚度擬定為30μm。

液壓油從進(jìn)油軟管5進(jìn)入油腔，隨著油腔內(nèi)油液壓力的升高，使得上、下靜壓導(dǎo)板1和靜止導(dǎo)軌3之間形成一定的液壓油膜，油膜承載力使導(dǎo)板和導(dǎo)軌分開(kāi)，從而減小移動(dòng)時(shí)的磨損，并且實(shí)現(xiàn)初步定位。通過(guò)檢測(cè)導(dǎo)軌之間的油膜厚度來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)不同位置油腔的壓力。

本發(fā)明磁懸浮支承部分，包括：上、下靜壓導(dǎo)板1，側(cè)靜壓導(dǎo)板2，靜止導(dǎo)軌3，永磁鐵4，固定螺釘7，電纜線接頭6，電磁鐵15。將上、下靜壓導(dǎo)板的回字形油槽中間實(shí)體掏空形成凹槽，把電磁鐵設(shè)置在凹槽內(nèi)，電磁鐵所連電線從上、下靜壓導(dǎo)板側(cè)端面引出，通過(guò)電纜線接頭固定在兩側(cè)靜壓導(dǎo)板上，并用密封件密封。通電后電磁懸浮支承壓力為靜壓支承壓力的0.8～1.5倍均可，本實(shí)施例采用電磁鐵長(zhǎng)寬方向的尺寸為120mm×120mm，厚度為30mm，永磁鐵長(zhǎng)寬方向的尺寸為650mm×130mm，厚度為20mm。

在液壓油膜形成靜壓支承之后，使電磁鐵通電，與鑲嵌在靜止導(dǎo)軌中的永磁鐵產(chǎn)生互斥的電磁力，輔助支撐靜壓導(dǎo)板，起到精調(diào)的作用。此時(shí)，永磁鐵起導(dǎo)向作用，使靜壓導(dǎo)板運(yùn)動(dòng)時(shí)確保精度要求。

同液體靜壓支承一樣，通過(guò)檢測(cè)導(dǎo)軌之間的油膜厚度來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)不同位置油腔的壓力。

本發(fā)明可提高導(dǎo)軌的承載能力和油膜剛度，使電磁懸浮和液體靜壓支承更好的組合，在超精密加工重型設(shè)備中發(fā)揮更好的作用。