光波超精密——打印機(jī)噴墨嘴三坐標(biāo)氣浮軸承

為什么使用氣浮軸承？

氣浮軸承的優(yōu)點(diǎn)（和缺點(diǎn)）如下列：

各種優(yōu)點(diǎn)非接觸軸承 – 低摩擦寬范圍的轉(zhuǎn)速操作能力： 從 0  rpm 至 350,000 rpm 以上這些主軸具特有的高剛性和高負(fù)載能力，可液體冷卻，僅產(chǎn)生低動(dòng)態(tài)偏心。這些主軸得到業(yè)界認(rèn)可，具有優(yōu)越的可靠性且價(jià)格實(shí)惠。高旋轉(zhuǎn)精度  - 低主軸移動(dòng)誤差由于非接觸表面而具有較長的使用壽命低產(chǎn)熱缺點(diǎn)制造過程中要求高幾何精度潔凈且干燥的加壓空氣供應(yīng)

ZCS氣浮電主軸的主要技術(shù)特點(diǎn)：

●氣靜壓電主軸采用“納米炭纖維材料”制作的高剛性、大承載、低耗氣量、自潤滑不磨損的氣靜壓（空氣軸承）電主軸。其軸向和徑向承載力高，耗氣量低，自潤滑功能，具有旋轉(zhuǎn)精度高，高速，振動(dòng)小，低碳綠色環(huán)保不磨損的特點(diǎn)。

●空氣電主軸具有氣密封 迷宮式防水防塵結(jié)構(gòu)，密封效果更佳。主軸軸頭配有動(dòng)平衡環(huán)。

●主軸電機(jī)有交流異步電機(jī)，永磁同步電機(jī)。可內(nèi)置多種編碼器，圓光柵。采用變頻器，同步變頻器，以及專用驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)無級(jí)調(diào)速。

●工件主軸的裝卡具有自動(dòng)拉刀夾套，HSK/BT/肖柏林刀柄，卡盤，電磁吸盤，真空吸盤等多種方式。

●砂輪安裝有直桿，ER，外錐砂輪夾等多種形式。

●可在主軸氣路、水路進(jìn)口處加有壓力傳感器，具有過流、過載、氣壓低于下限、以及冷卻水?dāng)嗔鞯裙收蠄?bào)警保護(hù)功能。

氣浮飛刀銑削裝置由氣浮主軸伺服電動(dòng)機(jī)和控制系統(tǒng)三部分組成﹐主軸是氣浮飛刀銑削裝置時(shí).天鍵邵14以及抗具有特別高的回轉(zhuǎn)精度﹐而H對(duì)*Rr孤有的精密數(shù)控振性都有非常高的要求。按照既要與現(xiàn)有的精密數(shù)控車床匹配﹐減小氣浮飛刀銑削裝置的外形尺寸和重量﹐又要滿足回轉(zhuǎn)精度的要求﹐問時(shí)1使i.運(yùn)o平穩(wěn)溫軸承采用具有結(jié)構(gòu)緊湊旋轉(zhuǎn)精度高―運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)―溫升低及熱伸長小等優(yōu)點(diǎn)的空氣靜)土和少加的回轉(zhuǎn)中采用球面結(jié)構(gòu)﹐這樣兩球心的連線就是主軸的回轉(zhuǎn)中心線，可以自動(dòng)找正。

與圓柱形氣浮軸承相比﹐軸頸加工精度相同的兩個(gè)軸承﹐球面結(jié)構(gòu)容易裝配﹐而且裝配精度更高。用一個(gè)分辨率為0.05 um的接觸式電感測(cè)頭測(cè)量主軸旋轉(zhuǎn)誤差。測(cè)量時(shí)﹐采用Donaldson提出的180°轉(zhuǎn)位法來消除似剛令讓均為o1 um。主量結(jié)果主軸的徑向跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)均為0.1 um。主軸zui大轉(zhuǎn)速3 000 r/min﹐由數(shù)字控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)閉環(huán)控制﹐轉(zhuǎn)速誤差為±1 rlmin。

加工時(shí)﹐銑削裝置與車削刀具一同固定在精密數(shù)控車床的工作臺(tái)上，飛刀裝夾在與氣浮主軸連接的刀盤上﹐并繞軸旋轉(zhuǎn)。工件通過彈簧夾頭裝夾在該車床的主軸上﹐利用車床上的成組刀具車削出外輪廓后?,鎖定主軸﹐按照數(shù)控指令將飛刀移至工件需切削的位置﹐銑削出所需的微小i平面。

空氣軸承的bai工作原理：空氣軸承是利用空氣i彈性勢(shì)du能來起支承作用的一種新zhi型軸承。

空氣軸承的結(jié)構(gòu)：由軸dao承內(nèi)圈和外圈，外圈上有空氣的進(jìn)出口孔，內(nèi)圈上有噴嘴。

空氣軸承的應(yīng)用：基于空氣的固有屬性（粘度低且隨溫度變化小、耐輻射等），空氣軸承在高速、低摩擦、高溫、低溫及有輻射性的場(chǎng)合，顯示了獨(dú)具的優(yōu)越性。

如在高速磨頭、高速離心分離器、陀螺儀表、原子反應(yīng)堆冷卻用壓縮機(jī)、高速鼓風(fēng)機(jī)、電子計(jì)算機(jī)記憶裝置等技術(shù)上，由于采用了空氣軸承，突破了使用滾動(dòng)軸承或油膜軸承所不能解決的困難。

氣浮軸承主要類型有：動(dòng)壓氣浮軸承、靜壓氣浮軸承、壓膜軸承和其它類型氣浮軸承。

動(dòng)壓氣浮軸承與液體動(dòng)壓i軸承的支承原理相同，只是氣體可以壓縮，為可壓縮流體潤滑軸承。

靜壓氣浮軸承的作用原理同樣與液體靜壓i軸承相同。常用的節(jié)流器有小孔、狹縫和多孔質(zhì)軸襯。高承載時(shí)也使用可變節(jié)流器。供氣壓力、節(jié)流器參數(shù)和軸承間隙三者，若匹配得當(dāng)，可得到承載高、剮度大、流量小和工作穩(wěn)定的軸承。

空氣軸承（又稱為氣浮軸承）指的是用氣體（通常是空氣，但也有可能是其它氣體）作為潤滑劑的滑動(dòng)軸承?？諝獗扔驼硿孕?，耐高溫，無污染，因而可用于高速機(jī)器、儀器及放i射性裝置中，但其負(fù)荷能力比油低。因此，空氣軸承具備了以下的優(yōu)點(diǎn)：

1.更高精度

空氣軸承能提供極高的徑向和軸向旋轉(zhuǎn)精度。由于沒有機(jī)械接觸，磨損程度降到了zui低，從而確保精度始終保持穩(wěn)定。

由于制造結(jié)構(gòu)的不同，空氣主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)的精i確性是天生具備的。特殊的制造技術(shù)提高了這一精i確性，能夠提供極高的旋轉(zhuǎn)和軸向精度。空氣主軸的設(shè)計(jì)是，能夠在軸向和徑向同時(shí)獲得小于0.1微米TIR的旋轉(zhuǎn)精i確性。由于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和靜態(tài)支撐部分之間沒有機(jī)械接觸，所以沒有磨損產(chǎn)生，從而確保精度始終保持穩(wěn)定——制造商使用統(tǒng)計(jì)學(xué)加工控制的一個(gè)重要特性。

2. 運(yùn)行轉(zhuǎn)速高且振動(dòng)小

空氣軸承內(nèi)部的低剪切力，能夠在提供極高轉(zhuǎn)速的同時(shí)，將動(dòng)力損失降到zui低，并使產(chǎn)生的熱量非常小。轉(zhuǎn)速可以超過300,000轉(zhuǎn)/分鐘。

空氣軸承阻力較低，允許較高的速度，并能同時(shí)保持較低的振動(dòng)水平。摩擦對(duì)空氣軸承旋轉(zhuǎn)的阻礙非常小，并且，因此使得動(dòng)力損失和熱量產(chǎn)生也非常小。這使得轉(zhuǎn)子能夠以極高的表面速度運(yùn)行。有些主軸中，較高的旋轉(zhuǎn)速度會(huì)導(dǎo)致軸承硬度的增加——由空氣動(dòng)力學(xué)和回轉(zhuǎn)加勁的特點(diǎn)導(dǎo)致的。