φ1.6米圆台立式磨床采用恒流静压导轨的研制

　　1　引言

　　对于精密圆台立式磨床来说,要保证磨削工件的大平面粗糙度低、精度高,除了要求磨头好以外,还要求工作台的工作性能要好。目前国内外生产的φ1·6米精密圆台立式磨床中,工作台导轨基本上采用滚动导轨,经调查,滚动体磨损后高精度易于丧失,抗振能力不强,在磨削高精度的大平面时,粗糙度值也不理想。而静压导轨与它比较,具有更小的摩擦阻力,使用寿命长,动态特性好,运动刚度好,有一定的吸振能力,运动精度高。滚动导轨难于与静压导轨媲美,且国产静压系统与进口大型特级平面滚动轴承在价格上也相差不大。因此,我们在研制φ1·6米精密圆台立磨(该项目为原机械工业部1997年机械工业科学技术发展计划项目)中采用了静压导轨,效果好。下面对本课题中静压导轨的设计作一介绍。

　　2　静压导轨供油方式的确定

　　就供油方式而言,液体静压导轨目前分为恒压和恒流供油两大类。近年来德国、日本、美国等工业发达国家生产的机床,对液体静压导轨的供油方式,不是千篇一律采用某种方式,有采用恒流供油方式,也有采用恒压供油方式,这样做有可能取决于传习惯和供油系统的辅助件研制过关与否而定。

　　图1所示为每两个油腔共用一个节流器,油泵供油压力用溢流阀调整,始终将压力控制在某个合理数值上,即所谓恒压式,图2所示为每个油腔均有一个油泵全流量供油,即所谓恒流式,两种供油方式比较如下:

　　(1)由于工作重量不均,基础件刚度有限,卡紧力引起局部变形,以及欲想基础件加工精度、粗糙度和安装调试要求特高和稳定,均难达到。由此导轨上各个油腔压力不可能均匀,若某个油腔达到或接近一定的油泵压力时,静压就无法建立。采用恒流导轨没有溢流阀,只要有足够的流量,就能够保持导轨之间脱离接触,形成纯液体摩擦。该系统的压力储备大,过载能力强。

　　(2)由于外界飞扬尘埃,运转中某些剥离下金属,油中析出的杂质,以及基础件内腔中某些残存脏物会使油污染,节流器一旦被堵塞,恒压导轨的油腔失压,破坏了静压。若采用恒流静压,无节流器,即无堵塞现象发生,工作安全可靠性高,但润滑油仍需精密过滤,以防研伤导轨。

　　(3)恒压式油泵供油压力高于油腔压力时,即通过节流器产生压力降,有压力降就会有热量产生,要维持供油压力,溢液阀一定要溢流,该部分溢流既消耗功率,又产生热量,结果油温升高,导致机床热变形大,降低机床运动精度,甚至于还有可能使静压导轨不能正常工作。

　　(4)就油膜刚度而言,恒流静压系统所具有的刚度,比恒静压系统中有反馈节流系统要差一些,但比有固定节流系统要好得多。