CN104912934B - 一种适用于超精密检测或超高精度加工设备气浮导轨 - Google Patents

Abstract

一种适用于超精密检测或超高精度加工设备气浮导轨，涉及一种气浮导轨，在底座(4)的上部面两侧分别设有滑动限位机构(1)，所述底座上部的滑动限位机构之间的底座上部面上设有均压气路(5)，在底座的任意一侧设有连通均压气路的进气孔(3)，由进气孔引入的高压气体(7)经过均压气路进入底座上部面(6)的纳米碳纤维导轨(2)后分散至纳米碳纤维导轨的上表面，由高压气体在所述纳米碳纤维导轨的上表面形成气浮气膜(8)床导轨；本发明利用纳米碳纤维导轨的微孔导气功能，获取气浮技术效果，使用时不需要额外的分压槽，就可具有良好的压力补偿性能，具有自润滑功能无气移动不会抱死，具有低碳环保永不磨损的特点。

Description

一种适用于超精密检测或超高精度加工设备气浮导轨

【技术领域】

本发明涉及一种气浮导轨，尤其是涉及一种适用于超精密检测或超高精度加工设备气浮导轨。

【背景技术】

公知的，气浮导轨是使用压缩空气注入导轨与支撑部件之间的间隙中，这样间隙中就有气膜存在的张力，来支撑运动部件作运动；常用的材料为：合金和耐磨铜等作是中间体，以轴径60MM为例：气浮导轨性能指标：导轨刚度：600N/μm导轨位移精度：±0.5μ(行程400mm内)最大位移加速度：5g最大位移速度：5m/s最长的线程：0-6000MM主要应用场合：高速、超精密、超精度、轻载、洁静环境的机床，机械及装置等用；作为超精密检测、超精密机械加工装备领域里使用的气浮导轨，也是在底座上设置网状或众横交错的气道以便在底座和滑板之间形成气膜的张力；目前，国内的气浮导轨由于材质或结构限制普遍存在刚性小、承载力差、易损坏、耗气量大、工作气压高以及无自润滑功能的缺点，导致其应用范围受到了严重制约；但其具有不可替代的高速、超高精度、无摩擦力的优越性能，使得越来越多的应用领域里对气浮导轨的需求越来越迫切，特别需要有一种高精度、高刚性、大承载、低耗气量、自润滑永不磨损的气浮导轨来满足现在以及未来工业发展的需求。

【发明内容】

为了克服背景技术中的不足，本发明公开一种适用于超精密检测或超高精度加工设备气浮导轨，利用纳米碳纤维导轨的微孔导气功能，获取气浮技术效果，使用时不需要额外的分压槽，就可具有良好的压力补偿性能，具有自润滑功能无气移动不会抱死，具有低碳环保永不磨损的特点。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种适用于超精密检测或超高精度加工设备气浮导轨，包括底座、纳米碳纤维导轨，在底座的上部面两侧分别设有滑动限位机构，所述底座上部的滑动限位机构之间的底座上部面上设有均压气路，在底座的任意一侧设有连通均压气路的进气孔，由进气孔引入的高压气体经过均压气路进入底座上部面的纳米碳纤维导轨后分散至纳米碳纤维导轨的上表面，由高压气体在所述纳米碳纤维导轨的上表面形成气浮气膜床导轨。

所述的适用于超精密检测或超高精度加工设备气浮导轨，所述纳米碳纤维导轨为纳米碳纤维烧结获取。

所述的适用于超精密检测或超高精度加工设备气浮导轨，所述纳米碳纤维导轨为颗粒度小于100NM的纳米碳粉烧结形成的纳米碳纤维导轨。

所述的适用于超精密检测或超高精度加工设备气浮导轨，所述滑动限位机构为凸起条。

所述的适用于超精密检测或超高精度加工设备气浮导轨，所述均压气路为V形槽均压气路或ㄩ形槽均压气路。

所述的适用于超精密检测或超高精度加工设备气浮导轨，所述ㄩ形槽均压气路包括U形槽均压气路。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明所述的适用于超精密检测或超高精度加工设备气浮导轨，利用纳米碳纤维导轨的微孔，经本发明特殊的气浮技术结构设计、制造出了适用于超精密检测或超高精度加工设备气浮导轨；由于本发明的特殊气浮技术结构设计，使用时不需要额外的分压槽，就可具有良好的压力补偿性能，可以承载上千公斤的载荷以及抗碰撞和防范污浊的能力；特别是本发明的碳纤维导轨每个平面有上百万的微型气孔，能使碳纤维导轨的每个气孔流过的气流很平均，能同时自动限制排出气流。因此本发明形成的产品具有高速度，高精度，大承载、无摩擦力，无磨损，气量低，不需要润滑油等特点；本发明具有卓越的速度控制性能，噪音低，长寿命，适合多种场合的应用；本发明产品与其它普通气浮导轨相比，其具有承载力提高超过一倍以上，耗气量大幅度降低，经过测试理论耗气量降低75％以下“耗气量降低75％并不是限定本发明的具体数据，这仅是本发明的建议使用效果”，工作供气压力低50％以下“供气压力低50％以下也并不是限定本发明的具体数据，这仅是本发明的建议使用效果”，有自润滑功能无气移动不会抱死，具有低碳环保永不磨损的特点。

【附图说明】

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的复轨块结构示意图；

图3是本发明的气流分布示意图；

图4是图3的A部放大；

图中：1、滑动限位机构；2、纳米碳纤维导轨；3、进气孔；4、底座；5、均压气路；6、上部面；7、高压气体；8、气膜；9、微孔。

【具体实施方式】

通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，本发明并不局限于下面的实施例；

结合附图1、2、3或4所述的一种适用于超精密检测或超高精度加工设备气浮导轨，包括底座4、纳米碳纤维导轨2，在底座4的上部面两侧分别设有凸起条式滑动限位机构1“本发明的滑动限位机构1主要目的是防止纳米碳纤维导轨2在底座4上的移动，也就是说只要能够防止纳米碳纤维导轨2移动的胶粘固定在底座4上、底座4上设置凸起块配合纳米碳纤维导轨2靠近外缘部位设置孔固定、利用螺栓将纳米碳纤维导轨2固定在底座4上等形式均属于本发明的保护范围”，所述底座4上部的滑动限位机构1之间的底座4上部面上设有均压气路5，所述均压气路5为V形槽均压气路5、ㄩ形槽均压气路5或U形槽均压气路5，在底座4的任意一侧设有连通均压气路5的进气孔3，由进气孔3引入的高压气体7经过均压气路5进入底座4上部面6的纳米碳纤维导轨2微孔9后分散至纳米碳纤维导轨2的上表面，由高压气体7在所述纳米碳纤维导轨2的上表面形成气浮气膜8床导轨。

进一步，所述纳米碳纤维导轨2为纳米碳纤维烧结获取；所述纳米碳纤维导轨2为颗粒度小于100NM的纳米碳粉烧结形成的纳米碳纤维导轨2。

实施本发明所述的适用于超精密检测或超高精度加工设备气浮导轨，安装时，利用管路外接气源和底座4的进气孔3，高压气体7经过底座4的进气孔3进入均压气路5，这时高压气体7通过均压气路5分散至底座4上部纳米碳纤维导轨2的微孔9中，然后微孔9中的高压气体7在纳米碳纤维导轨2的上表面形成气膜8，高压气体7形成的气膜8将纳米碳纤维导轨2上的所需移动的部件浮起，部件便可在外力的推动下按照设计方向进行移动。

通过实施本发明创造获取的优点和积极效果如下：

1、本发明具有结构设计先进、使用方便，适合一般精密加工环境下操作使用，改变了普通气浮导轨难于维护操作，对使用环境要求苛刻的限制。

2、本发明产品与普通气浮导轨相比，具有承载力提高一倍以上，耗气量降低75％以下，工作供气压力低50％以下，自润滑功能无气移动不会抱死，无摩擦力，无噪音，长寿命，具有低碳环保永不磨损的特点。

3、本发明可广泛的应用于超精密检测、超精密机械加工装备领域里，是纳米级超高精度加工设备的首选关键部件，对改变我国超精密加工装备的落后局面有积极的推动作用，对我国摆脱西方发达国家对中国的超精密制造技术长期垄断、封锁的局面，具有深远的意义。

本发明未详述部分为现有技术。

Claims (6)

1.一种适用于超精密检测或超高精度加工设备气浮导轨，包括底座(4)、纳米碳纤维导轨(2)，其特征是：在底座(4)的上部面两侧分别设有滑动限位机构(1)，所述底座(4)上部的滑动限位机构(1)之间的底座(4)上部面上设有均压气路(5)，在底座(4)的任意一侧设有连通均压气路(5)的进气孔(3)，由进气孔(3)引入的高压气体(7)经过均压气路(5)进入底座(4)上部面(6)的纳米碳纤维导轨(2)后分散至纳米碳纤维导轨(2)的上表面，由高压气体(7)在所述纳米碳纤维导轨(2)的上表面形成气浮气膜(8)床导轨。

2.根据权利要求1所述的适用于超精密检测或超高精度加工设备气浮导轨，其特征是：所述纳米碳纤维导轨(2)为纳米碳纤维烧结获取。

3.根据权利要求2所述的适用于超精密检测或超高精度加工设备气浮导轨，其特征是：所述纳米碳纤维导轨(2)为颗粒度小于100nm 的纳米碳粉烧结形成的纳米碳纤维导轨(2)。

4.根据权利要求1所述的适用于超精密检测或超高精度加工设备气浮导轨，其特征是：所述滑动限位机构(1)为凸起条。

5.根据权利要求1所述的适用于超精密检测或超高精度加工设备气浮导轨，其特征是：所述均压气路(5)为V形槽均压气路(5)或ㄩ形槽均压气路(5)。

6.根据权利要求5所述的适用于超精密检测或超高精度加工设备气浮导轨，其特征是：所述ㄩ形槽均压气路(5)包括U形槽均压气路(5)。