重型机床垂向导轨副应用恒流闭式静压导轨的设计

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1、万方数据D嗍nandR删r曲设计与研究重型机床垂向导轨副应用恒流闭式静压导轨的设计李嵩松(北京第一机床厂，北京100022)摘要：介绍了静压导轨的特点和应用状况，全面阐述了将静压导轨技术应用于重型机床垂向导轨副的设计过程。包括工作原理、油膜刚度、油腔布置、供油回油系统、系统调试测试及该技术的应用成果和范围。关键词：重型机床静压导轨恒流供油垂向导轨副中图分类号：TG502．3文献标识码：BApplicationofheavymachinetoolsverticalguidewayconstanthydrostaticdesignguideUSongsong(Beij

2、ingNo．1MachineToolPlant，Beijing100022，CHN)Abstract：Describescharacteristicsandapplicationstatusofstaticpressureguide，acomprehensiveguidedescribesthestaticverticalrailtechnologyforheavy-dutymachineguidewaythedesignprocess，includingtheworkingprinciple，theoilfilmrigidity。theoilchamberarr

3、angement，supplyoilreturnsystem-thesys·temtestinganddebuggingofthetechnologyandscopeofapplicationoftheresults．Keywords：HeavyMachineTools；HydrostaticGuideway；ConstantFlowDeliveryOil；VerticalGuideway目前国内机床生产厂家在生产重型及超重型机床时，由于机床规格的不断增大垂向导轨副也不断加长(溜板垂向导轨，横梁升降导轨等)，因此垂向导轨副对刚度和承载能力的要求也不断提高。例如，各

4、厂家所攻关的技术难题：“全包静压滑枕”实质为利用溜板垂向静压导轨增加滑枕的垂向行程。从而满足现代加工对重型机床滑枕行程所提出的更高设计要求。因此在设计重型机床垂向导轨副时应用静压导轨就成为解决垂向导轨副刚度和承载能力这一问题的关键。1静压支承技术应用概述近年来静压支承技术在重型机床中应用范围较广，静压导轨、静压轴承都属于静压支承。尤其液体静压导轨应用于水平导轨副最为广泛。但将静压导轨技术应用于机床垂向导轨副由于技术难度较大，目前只有少数国外机床制造商掌握这一先进技术。本文主要探讨将静压导轨应用于垂向导轨(5)机床结构的优化是为了提高机床的加工精度，进而提高企业的市

5、场竞争力。要结合加工件的精度对机床进行优化，并不是加工精度越高越好，满足精度需求的前提下，也要考虑成本因素。(6)机床关键部件的优化建立在机床整体状态良好的基础上，没有机床整体性能作保障，局部的结构优化只能是空中楼阁。参考文献【1]徐灏．机械设计手册：新版[M]．北京：机械工业出版社，2004．[2]苟文选．材料力学(I)[M]．高等院校教材．北京：科学出版社，2005．[3]王启义．中国机械设计大典[M]．南昌：江西科学技术出版社，2I】(12脚划20皂11茎耋等、、‘；；．一4平勇，朋[4]张根保，王时龙，徐宗俊．先进制造技术[M]．重庆：重庆大学出版社，19

6、96．[5]王爱玲，白恩远，等．现代数控机床[M]．北京：国防工业出版社，2003．[6]覃文洁，左正兴，等．机床整机的动态特性分析[J]．机械设计，2000(10)．第一作者：王海涛，男，1970年生，工学硕士，高级工程师，主要从事数控设备的研制开发工作，研究方向为先进制造工艺与装备，已发表论文多篇。(编辑谭弘颖)(收稿日期：2010—10—27)文章编号：110723‘⋯如果您想发表对本文的看法。请将文章编号填入读者意见调查表中的相应位置。+·79·万方数据设计与研究Des．叼nandR洲咄副的设计问题。如图1，垂向导轨主要为：滑枕升降导轨副(z向导轨副)；横

7、梁升降导轨副(形向导轨副)。2静压导轨分类圈1(1)按结构形式可分为开式和闭式。开式静压导轨承受正方向垂直载荷的性能较好，承受偏载引起的颠覆力矩的性能较差。应用于载荷比较均匀、偏载引起的颠覆力矩影响较小的场合。闭式静压导轨在上、下导轨面上都开有油腔，可以承受双向外载荷，保证运动部件工作乎稳。应用于承受变载或立式导轨。(2)按供油情况可分为恒压式和恒流式。恒压式静压导轨是通过调节各油腔的流量，来调节各油腔的油膜厚度，需要节流器调节，调试复杂，而且对静压油的清洁度提出了很高的要求。恒流式静压导轨是指流经油腔的润滑油流量是一个定值，这种静压导轨不用节流器，而是对每个油腔

8、均有一个定