一種靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)床液體靜壓導(dǎo)軌領(lǐng)域，特別涉及一種靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]液體靜壓導(dǎo)軌簡(jiǎn)稱為液壓導(dǎo)軌，是將具有一定壓力的油液經(jīng)節(jié)流器輸送到導(dǎo)軌面的油腔，形成承載油膜，將相互接觸的金屬表面隔開(kāi)，實(shí)現(xiàn)液體摩擦。
[0003]由于液體靜壓導(dǎo)軌可在很寬的速度范圍(包括靜止)和載荷范圍內(nèi)無(wú)磨損的工作，而廣泛地應(yīng)用于超精密機(jī)床中。在實(shí)際工作中不考慮溫度的影響，液壓油的粘度基本是不變的。對(duì)應(yīng)于每個(gè)油腔的承載性能也是固定的，因此，每個(gè)油腔都必須要串聯(lián)一個(gè)節(jié)流器，用來(lái)調(diào)節(jié)液壓油的流量，以適應(yīng)負(fù)載的變化后，導(dǎo)軌與溜板之間的液壓油的厚度。
[0004]但這些機(jī)械式調(diào)節(jié)難以在極短時(shí)間內(nèi)調(diào)整油膜厚度，進(jìn)而會(huì)影響加工質(zhì)量。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)，該系統(tǒng)能在極短的時(shí)間內(nèi)使電流變液的厚度在負(fù)載變化時(shí)保持不變，進(jìn)而提高了加工質(zhì)量。
[0006]本實(shí)用新型提供了一種靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)，其特征在于，包括:導(dǎo)軌、溜板、至少一個(gè)第一控制器和至少一個(gè)第二控制器，所述導(dǎo)軌呈“T”字形，包括支撐部和導(dǎo)向部，所述溜板包覆在所述導(dǎo)向部的外圍，所述溜板與所述導(dǎo)向部之間充滿電流變液，所述第一控制器的一端固定在所述導(dǎo)軌上，另一端固定在所述溜板上，所述第二控制器的一端固定在所述導(dǎo)軌上，另一端固定在所述溜板上，且所述第一控制器和所述第二控制器相對(duì)設(shè)置；
[0007]所述第一控制器包括第一油腔，所述第二控制器包括第二油腔；
[0008]通過(guò)控制所述第一油腔內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度和第二油腔內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度，保持所述溜板與所述導(dǎo)向部之間的電流變液的厚度不變。
[0009]可選的，所述第一控制器包括:第一正電極和第一負(fù)電極，所述第一正電極固定在所述溜板的第一側(cè)，所述第一側(cè)朝向所述電流變液，所述第一負(fù)電極固定在所述導(dǎo)向部上，且與所述第一正電極相對(duì)，形成第一油腔；
[0010]所述第二控制器包括:第二正電極和第二負(fù)電極，所述第二正電極固定在所述溜板的第二側(cè)，所述第二側(cè)朝向所述電流變液，所述第二負(fù)電極固定在所述導(dǎo)向部上，且與所述第二正電極相對(duì)，形成第二油腔；
[0011 ] 通過(guò)控制所述第一正電極和所述第一負(fù)電極的輸入電壓，控制所述第一油腔內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度，所述控制所述第二正電極和所述第二負(fù)電極的輸入電壓，控制所述第二油腔內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度。
[0012]可選的，所述系統(tǒng)還包括:液壓栗和油箱；
[0013]所述液壓栗，用于通過(guò)設(shè)置在所述第一正電極上的第一進(jìn)油口和所述第二正電極上的第二進(jìn)油口將所述油箱內(nèi)的電流變液輸送至所述第一油腔和所述第二油腔；
[0014]所述油箱，用于儲(chǔ)存所述導(dǎo)軌上流出的電流變液。
[0015]可選的，所述系統(tǒng)還包括:第一節(jié)流器和第二節(jié)流器；
[0016]所述第一節(jié)流器用于對(duì)通過(guò)所述第一進(jìn)油口進(jìn)入所述第一油腔的電流變液進(jìn)行節(jié)流降壓處理，所述第二節(jié)流器用于對(duì)通過(guò)所述第二進(jìn)油口進(jìn)入所述第二油腔的電流變液進(jìn)行節(jié)流降壓處理。
[0017]可選的，所述系統(tǒng)還包括:溢流閥；
[0018]所述溢流閥的一端與所述油箱連接，另一端連接在所述液壓栗與靠近所述液壓栗的節(jié)流器之間。
[0019]可選的，所述第一正電極和所述第二正電極通過(guò)固定螺釘或者黏接的方式固定在所述溜板上，且與所述溜板的長(zhǎng)度相同；
[0020]所述第一負(fù)電極和所述第二負(fù)電極通過(guò)固定螺釘或者黏接方式固定在所述導(dǎo)軌上，且與所述導(dǎo)軌的長(zhǎng)度相同。
[0021 ] 可選的，所述第一正電極和所述第二正電極均沿遠(yuǎn)離所述導(dǎo)軌的方向凹陷。
[0022]可選的，所述溜板上還設(shè)置有第一通孔和第二通孔，所述第一正電極通過(guò)所述第一通孔與第一電源相連，所述第二正電極通過(guò)所述第二通孔與第二電源相連，所述第一負(fù)電極和第二負(fù)電極分別與所述第一電源和所述第二電源相連；
[0023]所述第一負(fù)電極和所述第二負(fù)電極均為板狀結(jié)構(gòu)且接地。
[0024]可選的，所述導(dǎo)軌和所述溜板的材料均為絕緣材料；所述第一正電極、所述第二正電極、所述第一負(fù)電極以及所述第二負(fù)電極的材料均為導(dǎo)電材料。
[0025]可選的，所述第一控制器和所述第二控制器關(guān)于所述導(dǎo)軌橫截面的中心線對(duì)稱分布。
[0026]由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型提出的靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)在負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，通過(guò)改變第一油腔和第二油腔內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度，改變第一油腔和第二油腔內(nèi)電流變液的粘度，實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)軌與溜板之間的電流變液的厚度的控制，與機(jī)械式的調(diào)整相比，具有響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)，并能大幅降低加工振動(dòng)幅值以避免共振。
【附圖說(shuō)明】
[0027]通過(guò)參考附圖會(huì)更加清楚的理解本實(shí)用新型的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖是示意性的而不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行任何限制，在附圖中:
[0028]圖1示出了本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2示出了本實(shí)用新型另一實(shí)施例提供的靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3示出了本實(shí)用新型另一實(shí)施例提供的靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖4示出了本實(shí)用新型另一實(shí)施例提供的靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]其中附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0033]1、溢流閥；2、油箱；3、液壓栗；4、第一節(jié)流器；5、導(dǎo)軌；6、溜板；7、固定螺釘；8、負(fù)電極；9、正電極；10、電流變液；11、第二節(jié)流器；12、工件。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0035]圖1示出了本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的一種靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該系統(tǒng)包括導(dǎo)軌5、溜板6、至少一個(gè)第一控制器和至少一個(gè)第二控制器，
[0036]導(dǎo)軌5呈“T”字形，包括支撐部和導(dǎo)向部，溜板6包覆在導(dǎo)向部上并能在導(dǎo)向部上滑動(dòng)，支撐部用于給溜板6提供支撐，溜板6與導(dǎo)向部之間充滿電流變液10，以使溜板6與導(dǎo)向部之間純液體摩擦；第一控制器的一端固定在導(dǎo)軌5上，另一端固定在溜板6上，第二控制器的一端固定在導(dǎo)軌5上，另一端固定在溜板6上，且第一控制器和第二控制器相對(duì)設(shè)置；第一控制器包括第一油腔，第二控制器包括第二油腔；
[0037]當(dāng)溜板6上的負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，上述系統(tǒng)通過(guò)控制第一油腔和第二油腔內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度，使第一油腔和第二油腔中的電流變液10的粘度發(fā)生所需要的變化，從而改變了第一油腔和第二油腔的靜剛度。基于在相同承載力下，靜剛度大小與電流變液10的厚度成反比，系統(tǒng)以此特性來(lái)調(diào)節(jié)第一油腔和第二油腔的電流變液10的厚度，直至第一油腔和第二油腔內(nèi)的電流變液10的厚度保持不變。
[0038]由于電流變液10在電場(chǎng)強(qiáng)度的控制下，其粘度變化的響應(yīng)速度能達(dá)到毫秒級(jí)以內(nèi)，因此，該系統(tǒng)具有響應(yīng)速度快以及提高加工質(zhì)量的優(yōu)點(diǎn)；而且，該系統(tǒng)通過(guò)增大電場(chǎng)強(qiáng)度，提高電流變液10粘度，進(jìn)而增大了系統(tǒng)的阻尼，特別是當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生共振時(shí)，能大幅降低了加工振動(dòng)幅值。
[0039]下面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的描述:
[0040]第一控制器包括:第一正電極9和第一負(fù)電極8，第一正電極9固定在溜板6的第一側(cè)，第一側(cè)朝向電流變液10，第一負(fù)電極8固定在導(dǎo)向部上，且與第一正電極9相對(duì)，形成第一油腔；第二控制器包括:第二正電極9和第二負(fù)電極8，第二正電極9固定在溜板6的第二側(cè)，第二側(cè)朝向電流變液10，第二負(fù)電極8固定在導(dǎo)向部上，且與第二正電極9相對(duì)，形成第二油腔；
[0041]通過(guò)控制第一正電極9和第一負(fù)電極8的輸入電壓，控制第一油腔內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度，控制第二正電極9和第二負(fù)電極8的輸入電壓，控制第二油腔內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度。
[0042]其中，導(dǎo)軌5和溜板6的材料為絕緣材料；第一正電極9、第二正電極9、第一負(fù)電極8以及第二負(fù)電極8的材料為導(dǎo)電材料。
[0043]進(jìn)一步地，系統(tǒng)還包括:液壓栗3和油箱2 ;
[0044]液壓栗3，設(shè)置在節(jié)流器和油箱2之間，以將油箱2內(nèi)的電流變液10轉(zhuǎn)化為有壓力的電流變液10，并通過(guò)設(shè)置在第一正電極9上的第一進(jìn)油口和第二正電極9上的第二進(jìn)油口將油箱2內(nèi)的電流變液10輸送至第一油腔和第二油腔，以支撐起溜板6 ;而且，導(dǎo)軌5上還設(shè)置有導(dǎo)油槽，以使導(dǎo)軌5上流出的電流變液10通過(guò)導(dǎo)油槽流回油箱2，由油箱2儲(chǔ)存電流變液10，實(shí)現(xiàn)電流變液10的循環(huán)利用。
[0045]為了保證靜壓導(dǎo)軌的有效性，系統(tǒng)還包括:第一節(jié)流器4和第二節(jié)流器11 ;第一節(jié)流器4用于對(duì)通過(guò)第一進(jìn)油口進(jìn)入第一油腔的電流變液10進(jìn)行節(jié)流降壓處理，第二節(jié)流器11用于對(duì)通過(guò)第二進(jìn)油口進(jìn)入第二油腔的電流變液10進(jìn)行節(jié)流降壓處理。
[0046]圖2示出了一實(shí)施例提供的靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，下面參照?qǐng)D2，對(duì)節(jié)流器的工作過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，當(dāng)加工力負(fù)載f(t)變大時(shí)，溜板6相對(duì)于導(dǎo)軌5有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，即溜板6與導(dǎo)軌5上表面之間的電流變液的厚度h2減小，溜板6與導(dǎo)軌5下表面之間的電流變液的厚度hi變大，同時(shí)，出油液阻Rh2增大，R hl減小。如果沒(méi)有節(jié)流器的存在，電流變液10必然都流向出油液阻較小的通道，此時(shí)靜壓導(dǎo)軌就會(huì)失效。而有節(jié)流器的話，節(jié)流器能起到節(jié)流降壓的作用。當(dāng)負(fù)載變大時(shí)，第一油腔壓力增大，第二油腔壓力？2咸小，則在節(jié)流器的作用下，經(jīng)過(guò)第一節(jié)流器4，即Rg2的電流變液10的壓降就會(huì)減小，經(jīng)過(guò)第二節(jié)流器11，即Rg