[发明专利]静压导轨油膜厚度反馈补偿装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种工业机械供油补偿装置，尤其是涉及到重型机床静压导轨的供油补偿装置，具体地说是针对大型机床工作转台下的上下导轨之间的油膜厚度变化进行反馈补偿装置。该装置把负载、温度等参数的变化对油膜厚度的影响全部转换成流量的单一参数，通过检测与计算进行分段或精确补偿油液油量，修正油膜厚度误差，提高重型机床的工件定位精度，进而提高加工精度。

背景技术：

现有的大型机床的工作转台能灵活滑动和转动，是由于工作转台下面设置供油装置，该装置可使工作转台下的上、下导轨之间形成一层油液，该层油液厚度称为油膜。当加工件置入工作转台上，重负荷会使油膜产生变化，为避免上、下导轨产生刚性接触，供油装置就会对其进行供油补偿。随着机械行业的快速发展，对机械产品的加工精度也提出了越来越高的要求，而工件的准确定位对加工精度起到基础与关键性的影响。在目前的静压导轨供油技术中，广泛采用恒流量或恒压的供油方式，从而形成上、下导轨之间的刚性油膜。但油膜的刚性及厚度会随工件自重的差异及油温的变化而发生微小的改变。此类微小的改变将影响重型机床的定位精度(Z轴)，从而降低重型机床的加工精度等级。在实践中研究发现，当工作台工件负载变化时，油膜厚度δ与压差p的关系为：

δ1=δ0/p1p03---(1)]]>

式中：

p₀为某一工件在工作台形成静压时所产生的缝隙两端压差，

p₁为同一工件负载变化后工作台形成静压时所产生的缝隙两端压差。

设p₁＝2p₀，则有δ1=δ0/p1p03=δ0/2p0p03=δ0/23=δ0/1.26=0.79δ0]]>

从上式看出，当工件加重1倍时，则缝隙高度(即缝隙浮起量)降低21％。

重型机床一般油膜厚度δ＝0.06mm即60um。如果下降21％则误差值达12.6um。这样的误差值对于精密加工是不可接受的。同样，温度影响μ(流体动力粘度系数)。而μ的变化亦影响δ(缝隙高度)。在负载与温度的双重作用影响下，上述例子中的变化量(即误差值)将≥12.6um，加大机床误差。