[发明专利]多环联结形均压槽气体静压导轨

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体静压导轨，尤其是涉及一种多环联结形均压槽气体静压导轨。

背景技术

气体静压导轨，以其摩擦力小、运动平稳、精度高和几乎无热变形等优点，广泛应用于超精密机床、精密测量仪器。随着世界进入了纳米时代，气体静压导轨更加突显出它的巨大优势，且对其精度要求也不断提高。但近年来研究发现，由于作为气体静压导轨承载介质的气体具有可压缩性，容易引起微小的自激振动，导致在与润滑气膜相垂直的法线方向存在振动现象，幅值通常可达30-50nm。在气膜法线方向进行高精密测量时，测量信号被气膜振动信号淹没。同理，很多采用气体润滑技术的精密加工设备，也遇到了这样的问题。

气体静压导轨产生振动的原因很复杂，影响其振动的主要因素有：节流孔孔径、节流孔结构形式、供气压力、气膜厚度等。复合节流法(即在工作面表面开设均压槽，集小孔节流与表面节流方式于一体)可减小气膜振动。但均压槽的形状不同对气膜自激振动影响的程度也不同。目前国内外气体静压导轨普遍采用矩形、圆形、单个环形均压槽。这些形状的均压槽，在抑制气膜自激振动上均有一定限度，无法使气膜振幅减小至纳米级精度或更低。

发明内容

克服上述技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供气膜振幅小，定位精度高的一种多环联结形均压槽气体静压导轨。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案：

技术方案1：一种多环联结形均压槽气体静压导轨

在气体静压导轨的一个工作面上，开设2个相切的等径的圆环形均压槽，在两个圆环相切的切点上设有一个直径小于1毫米的节流孔，与其相配合的气体静压导轨的另一个工作面为平面。

所述的圆环形均压槽相切为两个圆环的外环相切或两个圆环的内环与外环间的中心线相切。

技术方案2：一种多环联结形均压槽气体静压导轨

在气体静压导轨的一个工作面上，开设3个两两相切的等径的圆环形均压槽，且三圆环中心区域导通为均压腔，均压腔中心点上设有一个直径小于1毫米的节流孔，与其相配合的气体静压导轨的另一个工作面为平面。

所述的圆环形均压槽相切为三个圆环的外环相切或三个圆环的内环与外环间的中心线相切。

本发明具有的有益效果是：

本发明使得导轨气膜振幅降低至传统气体静压导轨气膜振幅的80％以下。适用于精密气体静压导轨，尤其适用于超精密、纳米气体静压导轨。

附图说明

图1是开有2个外环相切的圆环形均压槽的导轨的一个工作面示意图。

图2是开有2个外环相切的圆环形均压槽的导轨示意图。

图3是开有2个中心线相切的圆环形均压槽的导轨的一个工作面示意图。

图4是开有2个中心线相切的圆环形均压槽的导轨示意图。

图5是开有3个外环相切的圆环形均压槽的导轨的一个工作面示意图。

图6是开有3个外环相切的圆环形均压槽的导轨示意图。

图7是节流孔的结构示意图。

图中：1.节流孔，2.圆环形均压槽，3.气体静压导轨的一个工作面，4.气体静压导轨的另一个工作面，5.均压腔。

具体实施方式

如图1所示，将气体静压导轨的一个工作面3加工为光滑的平面，在气体静压导轨的一个工作面3上，开设2个外环相切的等径的圆环形均压槽2，在两个圆环相切的切点上设置一个直径小于1毫米的节流孔1。如图2所示，将与气体静压导轨的一个工作面3相配合的气体静压导轨的另一个工作面4加工为光滑的平面，组成气体静压导轨运动副。

如图3所示，将气体静压导轨的一个工作面3加工为光滑的平面，在气体静压导轨的一个工作面3上，开设2个中心线相切的等径的圆环形均压槽2，在两个圆环相切的切点上设置一个直径小于1毫米的节流孔1。如图4所示，将与气体静压导轨的一个工作面3相配合的气体静压导轨的另一个工作面4加工为光滑的平面，组成气体静压导轨运动副。

如图5所示，将气体静压导轨的一个工作面3加工为光滑的平面，在气体静压导轨的一个工作面3上，开设3个外环相切的等径的圆环形均压槽2，且三圆环中心区域导通为均压腔5，均压腔5中心点上方设有一个直径小于1毫米的节流孔1。如图6所示，将与气体静压导轨的一个工作面3相配合的气体静压导轨的另一个工作面4加工为光滑的平面，组成气体静压导轨运动副。