[实用新型]一种全闭式菱形构型的气浮导轨

说明书

本实用新型涉及一种全闭式菱形构型的气浮导轨，包括导轨本体、溜板和直线电机；所述溜板上设有节流孔，溜板包括上溜板、两个侧溜板和两个下溜板，所述上溜板的两端分别与两个侧溜板的一端相连，两个侧溜板的另一端分别与两个下溜板相连；所述溜板形成的空间呈类菱形；所述导轨本体和直线电机设置在溜板内部空间中，直线电机驱动上溜板运动。本实用新型结构简单，可根据不同的设备需求进行调整，类菱形的导轨本体设计，减小了导轨体积，降低了整体高度，节约加工成本，增大了静压面积，提高导轨的承载能力，提高了导轨的刚度，具有更高的精度。

技术领域

本实用新型涉及超精密加工设备领域，尤其涉及一种全闭式菱形构型的气浮导轨。

背景技术

现代工业对产品质量的要求越来越高，超精密加工技术是现代制造技术的发展方向，超精密加工机床是其重要的加工设备。机床中的导轨广泛使用气体导轨，它们的摩擦系数低，运动精度高，是超精密机床中的关键装置。气浮导轨存在的承载能力低、加工精度要求高、刚度小等问题，是目前要解决的关键，合理的设计导轨结构形式有助于提高气浮导轨的综合性能。

实用新型内容

为解决现有的技术问题，本实用新型提供了一种全闭式菱形构型的气浮导轨，降低导轨本体几何尺寸的同时，有效的增加了气浮支持有效面积，相比于以往矩形闭式导轨在相同几何尺寸下，竖直和水平刚度可有效提高50％。

本实用新型的具体内容如下：一种全闭式菱形构型的气浮导轨，包括导轨本体、溜板和直线电机；所述溜板上设有节流孔，溜板包括上溜板、两个侧溜板和两个下溜板，所述上溜板的两端分别与两个侧溜板的一端相连，两个侧溜板的另一端分别与两个下溜板相连；所述溜板形成的空间呈类菱形；所述导轨本体和直线电机设置在溜板内部空间中，直线电机驱动上溜板运动。

从节流孔中可注入压缩空气，在导轨本体与溜板之间形成气膜，从而将导轨本体与溜板隔开，由于溜板与导轨本体之间无接触，滑动时摩擦力接近于零，保证导轨具有平滑的滑动效果，提高定位精度和速度平稳性；导轨本体采用类菱形设计，减小了导轨体积，降低了整体高度，节约加工成本，增大了静压面积，提高导轨的承载能力，且本实用新型气浮导轨具有高刚度。

进一步的，所述导轨本体的上部设有凹槽，所述直线电机设置在凹槽内，直线电机的定子通过定子连接座与凹槽的内壁相连接。

进一步的，所述直线电机包括定子和动子，动子设置在定子中，动子通过动子固定板与上溜板相连。直线电机的转子和定子之间没有任何传动元件，省去了传动元件产生的摩擦力，实现了近零摩擦传动，使气浮导轨的运动精度大大提高。同时将直线电机设置在凹槽中，一方面节省空间，另一方面由于凹槽设置在导轨本体的上部，使得导轨易于制作。

进一步的，所述凹槽的上端向两边延伸设有第一台阶部，在上溜板的下端面对应位置设有第二台阶部，所述动子固定板一端设置在第二台阶部的底面，另一端与动子相连，电机可选择水平或竖直放置。

进一步的，所述导轨本体的截面包括中间的矩形部分和两端的梯形部分，所述溜板的内侧表面分别与对应的导轨本体的外侧表面相平行。类菱形的设计与一般的矩形设计相比，使得导轨与溜板之间的静压面积增大，从而降低导轨的高度，节约了加工成本。

进一步的，所述节流孔包括设置在上溜板的上节流孔、设置在侧溜板的侧节流孔和设置在下溜板的下节流孔，所述上节流孔、侧节流孔和下节流孔分别与导轨的对应表面相垂直。节流孔用于通入压缩空气，通过上节流孔、侧节流孔和下节流孔通入压缩空气，为保证气流平稳，下溜板的节流孔设置在中央位置，上溜板的位置与下溜板对应，侧溜板上的节流孔设置在梯形截面的两个侧边。

进一步的，所述节流孔形式包括但不局限于小孔节流、环面节流、狭缝节流、多孔质节流、毛细管节流中的一种或多种。根据具体的需要可选择适合种类的节流孔。