[实用新型]一种液体静压导轨及系统

说明书

本实用新型公开了一种液体静压导轨及系统，所述液体静压导轨包括支承组件、驱动组件、位置测量组件、冷却组件和防护组件，液体静压导轨在通静压润滑油后，在主滑块和辅滑块的上下表面形成静压油膜，限制导轨滑动部分的竖直上下运动，在主滑块的左右侧面形成静压油膜，限制导轨滑动部分的侧向左右运动，串联安装在工作台内通往各油腔路径上的两个节流器可根据外部载荷的变化实时自适应调节油膜压力，进而实现液体静压导轨的高精度直线运动和高动态特性。控制器通过控制冷风机、第一油冷机、第二油冷机和润滑油供给装置内的流体温度和供给流量，维持液体静压导轨内部环境温度，进而实现液体静压导轨的高热稳定性。

技术领域

本实用新型涉及流体静压支承技术领域，具体涉及一种液体静压导轨及系统。

背景技术

随着科学技术的进步和国民经济的发展，机械系统的复杂化、轻型化、高速化和自动化程度不断提高，工业技术和产品正在向更加高级、精密和尖端的方向发展。航空、航天、兵器、生物、医疗和电子等领域高端应用的产品对零件提出了微纳米量级甚至更高精度的高性能制造需求，超精密加工是实现高性能制造的关键技术之一。

作为超精密加工的物质基础，超精密机床通过其上布置的各个轴带动刀具和零件按照预定轨迹运动，驱动刀具去除零件多余材料，从而实现零件的加工。液体静压导轨通过液压供给装置向移动副供给静压润滑油来进行载荷支承和运动导向，具有运动精度高、承载力大、刚度高、阻力小、磨损低和寿命长等优点，常作为超精密机床中的直线运动轴使用，是实现超精密机床进给运动的核心功能部件之一。

表征零件加工精度的表面形貌由刀具和零件间的相互作用形成，与刀具零件相对运动和材料去除机制密切相关。超精密机床由于加工精度要求极高，任何不稳定的因素都将导致刀具零件的相对运动产生几何误差，热误差和动态误差是其中最主要的误差。

研究表明，热误差在影响超精密机床加工精度的所有误差中占比可以达到50％以上，机床内外部热源引起的结构变形是造成热误差的主要原因。电机电阻发热和润滑油粘性流动是液体静压导轨内部的主要热源，容易引起导轨内的局部温度升高，导致结构产生局部热变形，降低导轨精度。并且，温度变化使得润滑油粘度发生改变，导致液体静压导轨的支承特性发生变化。因此，控制这两个热源引起的液体静压导轨内部温度升高对于降低结构局部热变形，提高其热稳定性具有重要意义。

在超精密机床加工过程中，油源压力波动、不平衡质量引起的惯性力、静压支承油膜周围的气压波动、电机偏心电磁力、切削力和环境扰动等动态激励的直接或间接作用将会激起液体静压导轨的振动，导致刀具零件相对振动，产生动态误差，降低零件加工精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种液体静压导轨，具有抑制动态激励能力强，动态特性好的优点，进而实现液体静压导轨的高精度直线运动，提高机床加工精度。

此外，本实用新型还提供基于上述液体静压导轨的系统，不仅能够实现液体静压导轨的高精度直线运动，且能够维持液体静压导轨内部环境温度，同时提高液体静压导轨的热稳定性和动态特性，进而提高超精密机床加工精度。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种液体静压导轨，包括支承组件、驱动组件、位置测量组件、冷却组件和防护组件，所述支承组件包括固定部分和滑动部分；

所述固定部分包括中侧导轨条、主侧导轨条、主上导轨条、导轨底座、辅上导轨条和辅侧导轨条，所述导轨底座上端面设置有底座集油槽，所述底座集油槽内设置有底座第一凸台、底座第二凸台和底座第四凸台，所述主侧导轨条、辅侧导轨条和中侧导轨条分别固定在底座第一凸台、底座第二凸台和底座第四凸台的上端面，所述主上导轨条设置在主侧导轨条顶部，所述辅上导轨条设置在辅侧导轨条的顶部；