[发明专利]磨床的拼块式薄膜节流静压导轨结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种磨床，尤其是涉及一种用于精密超精密磨床中的拼块式薄膜节流静压导轨结构。

背景技术

精密超精密磨床是指用来实现精密超精密磨削的机床。精密加工和超精密加工代表了加工精度发展的不同阶段。目前，行业上所指的精密加工和超精密加工是指加工精度等级分别达到5～0.1μm，0.1～0.005μm的加工等级。

精密超精密磨床主要应用于对黑色金属材料(如钢、铁)、陶瓷及玻璃等脆性材料的磨削加工。精密超精密磨床为了实现超精密磨削加工，在机床的设备性能上对高精度、高刚度、高稳定等性能提出了很高的要求。为保证运动平稳性，通常要求机床能实现0.1μm级的微量进给。而导轨作为精密超精密机床运动精度最关键的影响因素之一，同时考虑到刚性问题，多采用液体静压导轨结构。

静压导轨是一种将一定压力的油液通入到两个相对运动的导轨面间，形成承载油膜，以此将运动件托起的导轨结构。由于静压导轨具有运动平稳、低速时无爬行现象、承载能力大、精度高等优点，在各种大型重型机床、数控机床等领域中发挥着越来越重要的作用，因此适用于精密超精密磨床的传动定位系统。

现有的静压导轨结构复杂，给导轨零部件加工制造及装配带来了不少困难。尤其是在超精密磨床中，静压导轨结构是关系到磨床刚度和运动定位精度的一个关键因素，而国内的静压导轨结构普遍精度不高，适应不了精密超精密磨床制造需求。

申请号为200610049966.X的发明专利申请公开了一种静压导轨及其装配方法，该静压导轨由二只滑块与一只滑块座由连接螺钉固定，组成一个滑块单元，多组滑块单元由面板连接，各滑块单元的滑块座与面板间有一层粘胶剂层，并有螺钉固定。它的装配方法如下：先将二只滑块与一只滑块座用连接螺钉固定，组成一个滑块单元；将各滑块单元装在导轨上，建立静压油腔，并供油使滑块单元浮起，在各滑块座与面板结合部位加上粘胶剂，并将面板放上，继续供油使各滑块浮起，直到粘胶剂层固化。该发明消除了面板与滑块结合部位的缝隙，从而确保滑块的正常工作，提高导轨的精度。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的精密超精密磨床静压导轨的结构复杂，给导轨零部件加工制造及装配带来不少困难，精度不高，适应不了精密超精密磨床制造需求等问题，提供一种可实现加工装配简单、调整方便、刚性好的磨床的拼块式薄膜节流静压导轨结构。

本发明设有工作台、上导轨、下导轨、调整垫、导轨压板、丝杆螺母座、弹性薄膜机构、油路管道和螺钉。

上导轨与工作台连接，下导轨、调整垫与导轨压板连接，上导轨安装在导轨压板与下导轨之间，丝杆螺母座与工作台连接；弹性薄膜结构通过油路管道与上导轨连接，弹性薄膜机构通过油路管道与工作台、丝杆螺母座连接，组成静压导轨的薄膜节流装置。

所述上导轨与工作台连接最好为螺钉连接，下导轨、调整垫与导轨压板连接最好为螺钉连接，丝杆螺母座与工作台连接最好为螺钉连接。

弹性薄膜机构设有薄膜、薄膜上盖板、薄膜下盖板和垫片，薄膜、薄膜上盖板、薄膜下盖板和垫片装配在一起。所述的弹性薄膜机构可通过垫片调整薄膜厚度。所述的垫片至少为1片。

上导轨设有上油腔和下油腔，上油腔和下油腔中可注入液压油。上导轨和导轨压板之间可以充满油液。

上导轨的厚度略小于调整垫，以便上导轨的上、下油腔中注入液压油后，在上导轨和导轨压板、上导轨和下导轨之间能充满液压油，这样，导轨压板、上导轨、调整垫和下导轨就组成了拼块式的导轨结构，所述的导轨结构采用薄膜节流方式，所述的薄膜节流可采用双面薄膜节流方式。

所述的下导轨高度不等于调整垫的高度。

丝杆螺母座设有油腔。丝杆螺母座和下导轨之间留有间隙，以便可以充满油液。

与现有的静压导轨结构相比，本发明具有以下突出特点：

1.静压导轨零部件易于加工。由于本发明采用了拼块式液体静压导轨结构，导轨零件结构简单，加工面少，因此易于加工，且容易确保较高的加工精度。

2.静压导轨结构易于装配，且调整方便。由于零部件之间的装配采用拼装方式，且用螺钉连接，因此容易安装，同时方便调整。

3.导轨结构刚性好。本发明采用的拼块式静压导轨结构中，由于上导轨、下导轨、导轨压板、调整垫之间的相对贴合面较大，保证了该导轨结构具有较好的刚度，因此确保了导轨的静压效果。

4.油路不容易堵塞，油膜刚度好。由于本发明采用了薄膜节流结构，因此克服了毛细管节流中，毛细管直径细，容易堵塞的缺点，而且可以保证油膜获得较好的刚度，以此在性能上符合了精密超精密磨床的需要。