光波超精密技術(shù)研究院——氣動直線導(dǎo)軌平臺

在兩個互相運動的平面之間有一個空隙 h (通常是幾個微米到幾十個微米)，被支撐件的下平面上有一個面積一定的氣腔(氣腔直徑為 d)，氣體通過節(jié)流器(節(jié)流器直徑為 d)進入氣腔，這樣被支撐件①就在氣壓作用下，被支撐件②就在支撐件②上滑動，使被支撐件①在氣缸中形成氣浮支撐.當高壓氣體處于一定壓力下時，氣浮支撐件①就在氣浮中形成。進氣腔通過節(jié)流器流動時，壓力下降到 P。當氣腔和間隙兩部分所占的面積需要合理設(shè)計時，系統(tǒng)就可以使間隙基本保持恒定，并使之處于力平衡狀態(tài).但是當外加載 F突然增大時，間隙就會立即減小.因為流經(jīng)間隙的流量與外加載 F成正比，流速就會大大降低，從而使外加載 F自動增大.

光波超精密氣浮導(dǎo)軌——氣動直線導(dǎo)軌平臺

氣浮導(dǎo)軌z大ui的不同之處就是我們把滑軌和滑塊結(jié)合起來的獨特機制。利用真空復(fù)i制使載體臺架在導(dǎo)軌上，消除了振動和諧波噪聲。極i好的穩(wěn)定性、平直性和剛度由此得到保證，保證了每一次實現(xiàn)納米級定位。

使用空氣可大大減少運行時的維護情況。不但不需要進行繁重的潤滑要求，而且污染和除氣問題也已經(jīng)過時。

與納米級精i確度相比，高速操作可同時提高產(chǎn)量和質(zhì)量，與傳統(tǒng)潤滑油相比，空氣處理可解決污染和除氣問題，是潔凈室操作的理想選擇采用多孔介質(zhì)技術(shù)，使空氣分布均勻，不但具有亞納米級的精度，而且具有內(nèi)在的防撞設(shè)計，以zui大程度地減少潛在損壞，減少維修停機時間，提高操作效率

氣浮導(dǎo)軌副由氣浮塊和承導(dǎo)面組成，每個承導(dǎo)面至少有兩個氣浮塊，氣浮塊與承導(dǎo)面間隙中氣體壓力 p的分布狀態(tài)能左右氣浮塊的性能。通過這個實驗臺的實驗測量得到：供氣量一定時，氣浮塊所受負荷增大，氣浮厚度減?。划斬摵蓽p少時，氣浮厚度增大。

高精度工作臺常用導(dǎo)軌有滾動導(dǎo)軌、靜壓力導(dǎo)軌等，滾動導(dǎo)軌的使用已有多年歷史，滾動導(dǎo)軌的運動精度可達微米級，摩擦系數(shù)可降至0.002~0.003。滾動式導(dǎo)軌具有滾動摩擦阻力小，不存在爬行漂浮現(xiàn)象，但其摩擦系數(shù)大，抗沖擊性能差，運動不平穩(wěn)，使用壽命低等優(yōu)點，在實際應(yīng)用中還存在不足。

機導(dǎo)是傳動系統(tǒng)運動的基礎(chǔ)，也是傳動系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一.由于空氣粘性低，不易爬行、振動小、熱穩(wěn)定性好、不污染環(huán)境等優(yōu)點，因此本試驗裝置采用空氣靜壓導(dǎo)軌設(shè)計.空氣靜壓導(dǎo)軌是將具有一定壓力的空氣通過節(jié)流器送入導(dǎo)軌間隙，通過靜壓使導(dǎo)軌懸浮起來，在導(dǎo)軌面之間形成一層極薄的氣膜，氣膜厚度基本保持恒定。

光波超精密——氣動直線導(dǎo)軌平臺

直線導(dǎo)軌常簡稱為導(dǎo)軌，它的作用是支承并引導(dǎo)運動部件沿給定軌跡和行程作直線往復(fù)運動。導(dǎo)軌由兩個相對運動的部件組成，一個部件固定在機架上，稱為定軌，另一個在定軌上移動，稱為動軌。導(dǎo)軌多用于需要作直線往復(fù)運動的執(zhí)行器。導(dǎo)軌的運動性能在低速時要求平穩(wěn)、無爬行、定位準確，高速時要求慣量小、無超調(diào)或振蕩。導(dǎo)軌的精度、承載能力和壽命對系統(tǒng)的精度、承載能力和壽命有直接影響。導(dǎo)軌按軌面摩擦性質(zhì)可將導(dǎo)軌分為滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌、液體靜壓導(dǎo)軌、氣浮導(dǎo)軌、磁浮導(dǎo)軌?；瑒訉?dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡單，剛性好，摩擦阻力大，連續(xù)運行磨損快，制造中軌面刮研工序的要求很高。

滑軌的靜摩阻力系數(shù)和動摩阻力系數(shù)相差很大，所以在低速運動時會出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。滑軌常用于各種機床的工作臺或床身導(dǎo)軌，多為工作臺、滑臺、滑板、導(dǎo)靴、車頭支架等。軌道橫斷面有矩形，燕尾， V形，圓形等。在重型機械中，多個截面形狀經(jīng)常聯(lián)合使用，共同起著導(dǎo)向和支撐的作用。滾動式導(dǎo)向是將滾動式物體放置在運動部件和支撐部件之間，例如滾珠、滾輪、滾針或滾動軸承。滾動式導(dǎo)軌的優(yōu)點是：不會給滑動式導(dǎo)軌帶來1/10的摩擦系數(shù)，靜、動摩擦系數(shù)差異較小，不易發(fā)生爬行現(xiàn)象，可用小功率電機拖曳，定位準確，使用壽命長。