超精密电液伺服控制静压直线导轨制造技术

一种超精密电液伺服控制静压直线导轨，包括有床身和用于放置工件的滑座，滑座的底面固定设置有滑块，滑块内形成有开口向下的凹槽；而床身上与所述的滑块的凹槽相对应的固定设置有能够嵌入到滑块的凹槽内的导轨；滑块的凹槽的内周壁上开有多个在与导轨结合后起润滑和承载作用的压力油腔，多个压力油腔通过油路与供油系统连通，每一个压力油腔的两侧都分别开设有回油槽，每一个回油槽都与回油箱连通。每一条向压力油腔供油的油路上均设置一个节流阀。滑块的凹槽的内周壁上开有个通过设置在油路上的节流阀与供油系统连通的压力油腔。本发明专利技术可以在不采用电液伺服控制的情况下获得大量应用，对少量要求超高精度的应用，可以通过使用电液伺服控制来实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种静压直线导轨，特别是涉及一种摩擦系数小，驱动力小速度高，同 时具有较高的吸振能力，可减小机床的冲击振动的超精密电液伺服控制静压直线导轨。
技术介绍
在大型精密机床上常釆用静压导轨，当采用静压导轨时，机床的运动部件被油压浮起， 导轨的运动部分和静止部分之间有0. 01 0. 04mm厚度的油膜，消除了动静导轨之间的干 摩擦，所以形成纯液体摩擦阻力，摩擦系数仅为0.0005，而金属对金属的摩擦系数达0.1 以上，从而采用静压导轨可以使导轨的摩擦力降低到1/1000，大大降低了驱动功率，极大 地提高传动效率，消除了爬行；传统静压导轨的另一优点是在正常使用下，由于没有金属 对金属的直接摩擦，其导轨的使用寿命是无限的。但在应用中，传统静压导轨存在以下主 要缺点1. 需要有一个可靠供油系统，因而消耗动力，使用成本高。2. 静压导轨供油系统的液压油在压力循环中发热,需要配置冷却器。3. 传统静压导轨的油路系统部分为开式，因而容易发生漏损而污染环境，使用时油也 常被污染而造成导轨磨损。4. 当发生偏载时,传统静压导轨的抗偏载刚度较低。5. 到目前为止，静压导轨的应用还处在谁使用谁设计谁制造的阶段，没有像滚珠丝 杠和直线滚动导轨一样由专业厂大批量标准化生产，既保证了良好的质量，又具有价格 优势。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种摩擦系数小，驱动力小速度高， 同时具有较高的吸振能力，可减小机床的冲击振动的超精密电液伺服控制静压直线导轨。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是 一种超精密电液伺 服控制静压直线导轨，包括有床身和用于放置工件的滑座，所述的滑座的底面固定设置 有滑块，所述的滑块内形成有开口向下的凹槽；而所述的床身上与所述的滑块的凹槽相 对应的固定设置有能够嵌入到滑块的凹槽内的导轨；所述的滑块的凹槽的内周壁上开有 多个在与导轨结合后起润滑和承载作用的压力油腔，所述的多个压力油腔通过油路与供 油系统连通，所述的每一个压力油腔的两侧都分别开设有回油槽，所述的每一个回油槽 都与回油箱连通。所述的每一条向压力油腔供油的油路上均设置一个节流阀。所述的滑块的凹槽的内周壁上开有个通过设置在油路上的节流阀与供油系统连通的 压力油腔。所述的每一个压力油腔对油的节流阻力与设置于该压力油腔的油路上的节流阀的阻 力相等。一种超精密电液伺服控制静压直线导轨，包括有床身和用于放置工件的滑座，其特 征是所述的滑座的底面固定设置有滑块，所述的滑块内形成有开口向下的凹槽；而所 述的床身上与所述的滑块的凹槽相对应的固定设置有能够嵌入到滑块的凹槽内的导轨； 所述的滑块的凹槽的内周壁上开有在与导轨结合后起润滑和承载作用的第一至第四压力 油腔，所述的第一至第四压力油腔通过油路和设置在油路上的电压伺服机构与供油系统 连通。所述的电液伺服机构包括有通过油路分别与供油系统、形成在滑块内的第一至第 四压力油腔对应连通的第一至第四电液比例节流阀，还有设置在滑块的临近导轨的基面 处的第一至第四电容位移传感器，其中，所述的第一电容位移传感器依次通过第一放大 器、第一比较器和第二放大器与第一电液比例节流阀连接，所述的第一比较器还接收从 控制系统过来的已设定的用于与第一电容位移传感器所传信号进行比较的指令信号；同 样，所述的第二电容位移传感器依次通过第三放大器、第二比较器、第四放大器与第二 电液比例节流阀连接，所述的第二比较器还接收从控制系统过来的已设定的用于与第二 电容位移传感器所传信号进行比较的指令信号；所述的第三电容位移传感器依次通过第 五放大器、第三比较器、第六放大器与第三电液比例节流阀连接，所述的第三比较器还 接收从控制系统过来的已设定的用于与第三电容位移传感器所传信号进行比较的指令信 号；所述的第四电容位移传感器依次通过第七放大器、第四比较器、第八放大器与第四 电液比例节流阀连接，所述的第四比较器还接收从控制系统过来的已设定的用于与第四 电容位移传感器所传信号进行比较的指令信号。本专利技术具有的优点和积极效果是本专利技术的超精密电液伺服控制静压直线导轨有如下优点1. 便于专业化规模生产，因而性能稳定，制造成本较低。2. 与直线滚动导轨相比，具有更小的摩擦系数，可达到更高速度，更小的驱动力， 同时具有较高的吸振能力，可减小机床的冲击振动。3. 本专利技术的超精密电液伺服控制静压直线导轨，可以通过增加电液比例节流阀控 制，增加高分辨率电容位移传感器作为反馈测量元件组成闭环控制系统，从而实现更高 的导轨运动精度，当电容位移传感器的分辨率达到lnm时，导轨的运动精度可达到lOnm。 在这种闭环控制的导轨中，可以选择一个敏感方向配置电液伺服闭环控制，如垂直方向。 也可对垂直和水平方向同时增加电液伺服控制，这取决于实际需要和成本。综上所述，本专利技术的静压直线导轨可以在不采用电液伺服控制的情况下获得大量应 用，对少量要求超高精度的应用，可以通过使用电液伺服控制来实现，这是普通静压导轨和直线滚动导轨无法实现的。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图2是本专利技术的导轨与滑块结合的结构示意图3是本专利技术的静压直线导轨不采用电液伺服控制时与供油系统连接的结构示意图4是本专利技术的静压直线导轨结构与供油系统连接的第二实施例的结构示意图。图中的标号分别是l一油箱；2—吸油滤油器；3—电机；4—油泵；5—压力表；6—溢流阀；7—粗滤油 器；8—精滤油器；9一单向阀；10—蓄能器；11—回油箱；12—回油槽；13、 14、 15、 16—节流阀；17、 18、 19、 20—压力油腔；21—滑块；22—导轨；23—滑座；24—工件； 25—床身；26—凹槽；27—第一比例节流阀；28—第二比例节流阀；29—第三比例节流 阀；30—第四比例节流阀；31—第一电容位移传感器；32—第二电容位移传感器；33— 第三电容位移传感器；34—第四电容位移传感器；35—第一放大器；36—第一比较器； 37—充二放大器；38—第三放大器；39—第二比较器；40—第四放大器；41一第五放大 器；42—第三比较器；43—第六放大器；44—第七放大器；45—第四比较器；46—第八放大器。 具体实施例方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明本专利技术的超精密电液伺服控制静压直线导轨如下如图l、图2、图3所示，本专利技术的超精密电液伺服控制静压直线导轨，包括有床身 25和用于放置工件24的滑座23，所述的滑座23的底面固定设置有滑块21，所述的滑块 21内形成有开口向下的凹槽26;而所述的床身25上与所述的滑块21的凹槽26相对应 的固定设置有能够嵌入到滑块21的凹槽26内的导轨22;所述的滑块21的凹槽26的内 周壁上开有多个在与导轨22结合后起润滑和承载作用的压力油腔，17、 18、 19、 20，所 述的多个压力油腔17、 18、 19、 20通过油路与供油系统连通，所述的每一个压力油腔17、18、 19、 20的两侧都分别开设有回油槽12，所述的每一个回油槽12都与回油箱11连通。 所述的每一条向压力油腔17、 18、 19、 20供油的油路上均设置一个节流阀13、 14、15、 16。所述的滑块21的凹槽26的内周壁上开有4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超精密电液伺服控制静压直线导轨，包括有床身（２５）和用于放置工件（２４）的滑座（２３），其特征是：所述的滑座（２３）的底面固定设置有滑块（２１），所述的滑块（２１）内形成有开口向下的凹槽（２６）；而所述的床身（２５）上与所述的滑块（２１）的凹槽（２６）相对应的固定设置有能够嵌入到滑块（２１）的凹槽（２６）内的导轨（２２）；所述的滑块（２１）的凹槽（２６）的内周壁上开有多个在与导轨（２２）结合后起润滑和承载作用的压力油腔（１７、１８、１９、２０），所述的多个压力油腔（１７、１８、１９、２０）通过油路与供油系统连通，所述的每一个压力油腔（１７、１８、１９、２０）的两侧都分别开设有回油槽（１２），所述的每一个回油槽（１２）都与回油箱（１１）连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：路文忠，
申请(专利权)人：路文忠，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]