光波超精密——三坐標(biāo)多孔質(zhì)氣浮軸承

選擇氣浮軸承時，主要應(yīng)考慮下述因素：

1）阻尼特性

阻尼大的氣浮軸承較好，這樣可以保證氣浮系統(tǒng)工作穩(wěn)定。由于氣浮軸承采用的節(jié)流技術(shù)和制造工藝不同，所以各個廠商生產(chǎn)的氣浮軸承阻尼特性也有很大差異。

2）互換性

同一廠家生產(chǎn)的同樣規(guī)格氣浮軸承的上述性能指標(biāo)在相同使用條件下肯定存在一定差異，但如果差異太大的話氣浮軸承就不具備互換性，換言之，這樣的氣浮軸承在使用之前必須逐個進(jìn)行檢測，以挑選出性能近似的使用（配型）。由于節(jié)流技術(shù)和制造工藝的原因，目前市場上絕大部分廠商的氣浮軸承不具備互換性，選擇時簡單詢問一下生產(chǎn)廠商或者看一下給出的技術(shù)參數(shù)就可以知道氣浮軸承是否具有互換性。

3）性能穩(wěn)定性

有些氣浮軸承在使用過程中性能指標(biāo)會發(fā)生較大的變化，原因是實際使用條件發(fā)生了改變，即使改變程度非常之小。氣浮軸承對使用條件的敏感程度主要與節(jié)流方式和制造工藝有關(guān)，比如表面復(fù)合節(jié)流型氣浮軸承對氣隙和角度的變化非常敏感，多孔質(zhì)型則對溫度變化以及壓縮空氣中殘留的油、水和微顆粒非常敏感。

4）經(jīng)濟(jì)性

與氣耗量有直接關(guān)系，不同廠商的氣浮軸承氣耗量可能存在較大差別，一般認(rèn)為氣耗量越小越好，比較不同廠商的氣浮軸承在同樣條件下（規(guī)格、氣隙、供氣壓力）的氣耗量即可得出結(jié)論。

氣浮飛刀銑削裝置由氣浮主軸伺服電動機(jī)和控制系統(tǒng)三部分組成﹐主軸是氣浮飛刀銑削裝置時.天鍵邵14以及抗具有特別高的回轉(zhuǎn)精度﹐而H對*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1使i.運o平穩(wěn)溫軸承采用具有結(jié)構(gòu)緊湊旋轉(zhuǎn)精度高―運轉(zhuǎn)平穩(wěn)―溫升低及熱伸長小等優(yōu)點的空氣靜)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，可以自動找正。

與圓柱形氣浮軸承相比﹐軸頸加工精度相同的兩個軸承﹐球面結(jié)構(gòu)容易裝配﹐而且裝配精度更高。用一個分辨率為0.05 um的接觸式電感測頭測量主軸旋轉(zhuǎn)誤差。測量時﹐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)果主軸的徑向跳動和軸向竄動均為0.1 um。主軸zui大轉(zhuǎn)速3 000 r/min﹐由數(shù)字控制系統(tǒng)實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)閉環(huán)控制﹐轉(zhuǎn)速誤差為±1 rlmin。

加工時﹐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（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）作為潤滑劑的滑動軸承?？諝獗扔驼硿孕。透邷?，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：

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)計是，能夠在軸向和徑向同時獲得小于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)計學(xué)加工控制的一個重要特性。

2. 運行轉(zhuǎn)速高且振動小

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，將動力損失降到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，并能同時保持較低的振動水平。摩擦對空氣軸承旋轉(zhuǎn)的阻礙非常小，并且，因此使得動力損失和熱量產(chǎn)生也非常小。這使得轉(zhuǎn)子能夠以極高的表面速度運行。有些主軸中，較高的旋轉(zhuǎn)速度會導(dǎo)致軸承硬度的增加——由空氣動力學(xué)和回轉(zhuǎn)加勁的特點導(dǎo)致的。

氣動主軸與電動主軸的共同之處：

1.兩者都有不同直徑可選；

2.這兩者的主軸都有一體式馬達(dá)主軸和分離式的；

3.有些主軸的功能都相同，比如氣主軸和電主軸都可以用來研磨、鉆孔、銑削，可安裝在走芯機(jī)、小型數(shù)控機(jī)床等。

氣動主軸與電動主軸的不同之處：

1.氣動主軸對環(huán)境有要求，空氣的質(zhì)量比電主軸要求要高；

2.電動主軸在有些功能使用上，要比氣動主軸要穩(wěn)定些，好打理；

3.氣動主軸在有些環(huán)境中，比電動主軸操作更方便，比如在水里；

4.電動主軸有大扭矩馬達(dá)，力度更大，效果更好