恒流静压导轨在立车上的应用

C5263立车的最大加工件重量为80吨,根据需要,要加工重150吨的工件,为此,我们和广州机床研究所共同协作,将工作台的动压导轨改为恒流静压导轨。静压导轨是利用外界压力,将工作台浮起,在导轨间建立起足够的油膜后才运转,克服了动压导轨低速重载时难于形成油膜的缺点。导轨的设计有节流器的限压式静压导轨,油泵供油路上用溢流阀限制在一定的压力下工作,恒流静压导轨是在全流量下工作,它有如下特点。     

静压导轨供油系统的改进

我厂对一台四米行程单臂式导轨磨床进行了改造:工作台由两单作用柱塞油缸传递往复运动;单头薄膜反馈节流开式静压导轨。经过使用,达到传动平稳、油膜刚度符合要求,油液温升小。我们将静压导轨供油系统与机床液压系统合併为一个油路系统(附图),其主要特点有: 1.省掉静压供油系统与油箱,结构紧凑,安装调整简单方便。     

立式车床工作台静压的控制

重点介绍静压工作台油膜厚度的自动控制方法。通过实时测量及PLC计算自动控制油泵电机的转速来调节油泵出油的流量,从而保证不同重量的工件工作台静压油膜厚度保持不变。     

液体圆柱静压导轨设计参数对其性能的影响

为研究液体圆柱静压导轨的初始参数对导轨性能的影响,以内反馈节流形式的液体圆柱静压导轨为研究对象,列出力平衡方程、流量连续性方程,经推导和线性化处理得到液体圆柱静压导轨的线性化微分方程组,利用Laplace变换得到传递函数,推导出液体圆柱静压导轨的数学模型。从时域、频域内分别分析初始油膜厚度、油液黏度、供油压力对导轨性能的影响。研究表明在低频段减小初始油膜厚度、增大油液黏度和供油压力,在高频段增大初始油膜厚度,可增大导轨动态刚度,提高支承的稳定性,减小导轨间隙相对稳态位移值。在高频段,油液黏度、供油压力对液体圆柱静压导轨的动态性能影响不大。研究工作对液体圆柱静压导轨的设计提供参考价值。     

直驱转台双静压导轨油膜刚度与承载力研究

静压导轨是现代重型精密机床的关键部件,其油腔油膜刚度大小直接影响着直驱转台的刚度和固有频率,进而直接影响到工件的表面质量与加工精度,因此对于油膜刚度的分析有着重要的意义。针对静压导轨的工作原理进行了阐述,建立了静压导轨油腔模型,在此基础上对铣车复合加工中心在车、铣工况下的油膜刚度进行了计算,并且以MATLAB为工具得到了切削轴向分力和工件重量对油膜刚度、厚度的影响曲线。研究表明,随着轴向力和工件重量变大,油膜刚度近似线性增大,油膜厚度非线性减小,减小速度原来越慢。     

静压轴承工艺参数的确定与制造

本文就我们在设计制造高精度专用机床的过程中对双面薄膜反馈节流静压轴承的设计、主要是加工工艺做一介绍。该工艺的特点是基本上不用专用工具即可加工出精度较高的静压轴承。具有投资少、生产周期短的特点。比较适合单台或小批量专用设备的生产。 一、结构特点和主要参数的确定 1.结构特点设计中采用的是双面薄膜反馈节流静压轴承,其基本原理如图1。轴承油腔为四个对称等面积矩形等深结构,油腔之间开有回油槽。采用这种结构可以不用专用工具即能加工出精度较高的油腔。 2.主要设计参数的确定由于双面薄膜反馈节流静压轴承选择的参数不同,…     

回转工作台闭式静压导轨优化设计与研究

以精密重载回转工作台恒流闭式静压导轨为研究对象,结合静压系统典型故障分析,优化设计了静压导轨的结构参数、油膜厚度、油膜刚度,提高了静压导轨的可靠性及运动精度。     

流固耦合对油静压导轨动静特性的影响

油静压导轨被广泛应用于超精密机床,在设计和计算时往往都是将结构件作为刚体,即在工作过程中结构件不影响静压支承油膜厚度以及油压的分布。针对环形缝隙节流闭式油静压导轨,以封油面上动态雷诺方程和导轨的弹性变形方程为基础,再结合导轨工作台动力平衡方程,建立静压导轨的流固耦合模型。分析流固耦合对静压导轨压板变形量、动静刚度以及阶跃响应的影响。研究表明,导轨压板的变形随油腔压力的增加而线性增加;导轨压板的变形会导致动静刚度减小,也会导致阶跃响应的过渡时间变长;动静刚度的实测值与导轨压板有变形时的理论计算值吻合较好。     

精密铣磨床旋转工作台静压轴承的设计和试验研究

旋转工作台是数控机床的重要组成部分,其运行精度直接影响被加工件的形面误差和表面粗糙度.从精密数控铣磨床旋转工作台支撑轴承的设计出发,选用静压轴承支撑形式并对轴承进行设计及试验分析.设计的径向轴承和推力轴承分别为4油腔和8油腔带回油槽结构,节流方式选择小孔节流.计算轴承油膜刚度随半径间隙和节流孔径的变化,根据计算结果确定...     

圆台形滑阀反馈节流静压支承性能分析

为克服静压支承系统中滑阀型和薄膜型两种常用的反馈式节流器的不足,根据静压支承系统需求,设计了一种圆台形滑阀反馈节流器结构,并介绍了其工作原理。分析圆台形滑阀节流静压支承系统的静动态特性,节流器的进油变量指数与支承油腔排油变量指数相当,使其动态响应较高,在有外加载荷作用时,根据系统模型方程讨论了支承刚度、油膜间隙、稳定性及幅频特性,并结合支承腔油膜间隙近似不变原则,推导出了节流器相关结构参数的设计公式。     

油槽铣

我厂生产的 x 2010、 x 2012龙门铣床工作台导轨面上的润滑油槽(图1)过去是在镗床上加工的。加工时将工作台立放,用两块大弯板把工作台靠正,使加工面和镗头垂直。由于一个工件有三条油槽,这三条油槽又不在一个平面上,所以加工完一条油槽要吊装一次工件,这种加工方法很不方便,其缺点如下: 1.质量不好。按原设计要求,为使导轨润滑充分,油槽应加工成无死角的S形。因为用镗床加工S形油槽很困难,所以将油槽改成E形,润滑油在这样的油槽中流动不畅。 2.劳动强度大。由于三条油槽要一条一条地加工,并且在加工 x 2012工作台时,因工件长,机床行程不…     

不等腔薄膜反馈式环形静压导轨设计

由两个或4个环形静压导轨组成的高精度、低摩擦、短行程的往复运动机构在机械装备中有很好的应用前景。在导轴的轴向上作往复运动的导套沿周向通常加工有两对油腔,当主承载方向上的成对油腔面积大于辅助承载方向上另一成对油腔时,导套在主承载方向上便具有更大的承载能力。加之,与成对油腔相连接的节流器采用薄膜反馈式节流器,当导套承受外载荷时节流器薄膜发生变形,改变了薄膜两边的节流液阻,促使薄膜两边的出油压力进一步增减。两者叠加,导套在主承载方向上进一步提高了承载能力。对于不等腔薄膜反馈式环形静压导轨参数设计及导套承载力,提出了1种新的计算方法。采用这一方法设计出的大理石静压排锯已应用于生产中,且不同偏心率下的导套承载力的计算结果与试验结果吻合较好,证明该理论模型的正确性。     

不同节流方式的滑动轴承油膜静态性能求解

针对毛细管、小孔、滑阀反馈和薄膜反馈4种节流方式,结合三油腔动静压混合油膜轴承及四油腔静压轴承,建立了轴承油膜静态性能求解的数学模型。从Reynolds方程的离散、间隙函数数学模型的建立、边界条件的确定、连续性方程的建立、不同节流方式的进油流量数学模型的推导、轴承的承载能力及温升等方面分析了轴承油膜静态性能的求解。计算结果表明:采用毛细管和小孔节流轴承的承载能力和油膜刚度较低;而采用滑阀反馈和薄膜反馈节流轴承具有较高的油膜刚度和承载能力。     

C534J型立车改装成静压轴承和静压导轨

我厂的C534J型立车是50年代末的产品,经多年使用,精度较差。鉴于我厂生产中的需要,把工作台底座导轨和主轴轴承改装为静压结构。该机床改装前的结构:(1)工作台底座平面圆导轨为动压滑动导轨;(2)工作台主轴轴承结构是双列向心短圆柱轴承和单向推力球轴承。以上结构均由单独电动机驱动齿轮油泵进行循环润滑。一、改装后的结构 (1)静压油路系统见图1:在电机2工作下,油泵3把油箱中的油通过滤油网1吸入并压出,系统压力油由溢流阀4进行调整。油液经单向阀5、隙缝式滤油器6、纸质滤油器7、滑阀9以及反馈薄膜13分两路供给工作台底座静压平面圆导轨及主轴静压轴承。用20号液压油,油箱容量为380公斤,工作台浮起     

立式车床抗偏载开式静压导轨

介绍了一种立式车床用抗偏载结构开式静压导轨,其采用摆盘反馈节流供油系统,提高了立车开式静压导轨的角刚度,可以在很大偏载范围内,保证工作台运行的平稳性,满足偏载零件的高精度加工要求。     

基于内反馈闭式静压节流原理的静压导轨设计

主要介绍了基于内反馈闭式静压节流原理的静压导轨的设计。首先阐述了内反馈闭式静压的节流原理和理论计算过程,其次结合基于内反馈闭式静压节流原理,提供了静压导轨的设计步骤;最后在分析了静压导轨的基本结构和参数特性的基础上,从理论计算和仿真分析两个方面论述了设计方法的有效性和合理性。     

一种改善静压导轨机械特性的新方法

液体静压导轨的承载能力和油膜刚度是衡量其性能的两个技术指标。为满足高精密数控机床对静压导轨性能要求,基于局部压力损失理论提出了一种新型高液阻液体静压导轨。通过仿真分析了新型高液阻静压导轨封油面上的油槽位置、宽度和深度对油腔压力的影响。研究表明,在静压导轨的封油面上开设结构参数合理的油槽可提高液体静压导轨的油腔压力。实验结果验证了所设计的高液阻静压导轨能有效提高液体静压导轨的承载能力和刚度。     

节流器结构参数对Nanosys-1000液体静压导轨承载特性的影响

从实际加工角度出发,研究了节流器结构参数对Nanosys-1000超精密加工机床静压导轨承载特性的影响。利用流体分析软件建立导轨承载油垫的有限元模型并搭建了相关静压导轨实验台,研究了进口油压为1.7 MPa,油膜厚度为36μm时承载油垫的压力场分布特征,并通过对压力场积分得到油膜承载力,求导得到油膜刚度,从而揭示不同结构参数对静压导轨承载特性的影响。研究结果表明:节流器结构参数中节流孔孔径对机床承载特性影响最大,其次为节流孔孔长,出入口倒角对其影响甚微。导轨负载较小时,扩大节流孔孔径与缩短节流孔孔长有助于改善静压导轨承载特性;但在重载条件下,缩小节流孔直径,增加节流孔孔长反而更有利。将仿真数据与实验数据作对比,得到3个承载力测量点数据误差分别为7.9%,6.9%,8.6%。最后根据研究成果,确定了Nanosys-1000机床静压导轨节流孔结构参数。     

不等封油边静压轴承的设计及应用

通常在静压轴承的设计和计算中,一般都是把主轴看成刚体,忽略主轴在轴承中的弯曲挠度对轴承油膜刚度的影响。而我们研制的不等封油边静压轴承,则不仅考虑了主轴挠度的影响,而且变主轴挠度这个不利因素为提高轴承油膜刚度的有利因素。因此,不等封油边静压轴承的设计,是在固定节流静压轴承的基础上,通过改善轴承本身结构(即轴向封油边不相等),来提高轴承的刚度性能的。与采用固定节流形式的有周向回油槽及无周向回油槽静压轴承相比,不等封油边静压轴承的油膜刚度要大40～90％。     

塑料导轨在大型平面磨床上应用

大型平面磨床要稳定提高工件磨削精度,首先要解决静压导轨工作台的漂浮问题。‘德床与磨削”1993(4)期上,我们介绍了用螺旋节流阀解决静压导轨工作台浮起量的稳定性问题,但是静压导轨工作台漂浮问题还时有发生。我们进一步对大型平面磨床进行改进设计时,利用4F塑料导轨和静压区部分卸行方法对大型平面磨床的工作台导轨漂浮问题作了彻底的改善。1993年9月我们在试制的二台*7160NH型大平面磨床中,证明应用了贴塑导轨和静压区部分卸荷技术后,能使其磨削工件精度稳定,机床动态精度均有进一步提高。我们采用的纯4r塑料导轨,它的摩擦系数为0.073…