静压气浮导轨承载能力的解析法和有限元法对比分析

承载能力是静压气浮导轨的一个重要的静态性能指标。采用解析法和有限元分析法2种方法计算了闭式矩形静压气浮导轨的承载能力。结果表明:闭式矩形静压气浮导轨的承载能力随供气压力的增大而增大;2种方法计算结果具有较好的一致性,其中有限元法实现了对气体流场的三维仿真,不仅考虑了扩散效应的影响,而且把求解域从传统的薄膜区扩展到节流孔上游,可考虑更多因素的影响,结果更符合实际情况。

高速运行条件下静压气浮导轨摩擦力分析

以静压气浮导轨为研究对象,对导轨气浮块底部气体压力的二维分布规律及影响摩擦力的因素进行了理论分析。在气浮块气膜受力分析的基础上,推导了单孔和多孔矩形气浮块底部气体压力的二维分布方程、气浮导轨摩擦力方程,获得了速度与摩擦力之间的关系。以三坐标测量机为实例进行仿真,结果表明高速运行条件下静压气浮导轨的摩擦力降低了三坐标测量机的定位精度,且其对系统运动速度的影响不可忽略。

基于静压气浮导轨的测量仪工作台的研制

高精度移动测量是测量仪中关键性技术,基于静压气浮导轨的工作台在测量领域得到广泛应用。介绍静压气浮导轨的设计方法,对承载能力及气膜刚度进行分析,推导出相应的计算公式,研制出能满足移动精度要求的静压气浮导轨工作台。

基于静压气浮导轨形状测量仪的研制

形状测量仪是轴承行业不可缺少的测量装置,测量精度和测量速度是研制形状测量仪时要解决的主要问题。介绍了形状测量仪的结构,对测量仪的测量精度进行了分析,提出并设计了静压气浮导轨、解决了测量半径补偿问题,并用MATLAB和VB混合编程对方案进行了计算机仿真,研制了能满足精度要求和速度要求的形状测量仪。

二维运动平台气浮静压导轨承载性能计算与研究

为了进一步探索和研究气浮静压润滑支承机理及气浮静压导轨承载性能,提出并研制了一种具有气浮静压润滑支承的精密二维运动平台。结合气浮静压导轨的物理模型建立了其笛卡儿坐标系下的控制方程,采用有限差分方法和流量平衡原理对其控制方程进行了离散差分推导,运用超松弛迭代以及二分快速寻找收敛区间法对其承载性能进行数值计算并开展了实验研究。结果表明:气浮静压导轨承载性能受节流器类型的影响比较显著,多节流孔节流器的承载性能明显优于单节流孔节流器;供气压力对气浮静压导轨承载性能影响显著,供气压力越高其承载性能越强;同等条件下气浮静压导轨组合形式承载性能均优于单独形式承载性能;气浮静压导轨的承载性能实验测试结果和数值计算结果具有较好的一致性,验证了数值计算的有效性。相关研究对推动和促进气浮静压轴承和导轨在精密运动机构和测量设备的研究和工程应用具有较好的借鉴和指导意义。

基于线扫方式的静压气浮激光点云数据扫描误差修正方法研究

为了修正静压气浮激光点云数据扫描误差,提出了一种基于不同扫描速度下所采集的点云数据,通过最小二乘法分区间建立误差预测模型实现对相应误差修正的新方法。实验结果表明,静压气浮三维测量仪的测量精度随气浮导轨扫描速度变化在特定范围内基本呈二次曲线变化关系,该误差修正方法能够快速、准确地实现静压气浮激光点云数据扫描误差的修正,具有较大的适用性和实际参考价值。

小尺寸零件直线度测量仪运动系统设计

叙述有关空气静压气浮导轨运动机构的选用和设计 ,简要说明小尺寸零件直线度测量仪驱动控制系统的设计 ,实验结果表明 。

二维微动精密工作台

二维微动精密工作台是一种高精度的测量系统,用于扫描测量被测件表面的微观形貌,在扫描测量工作中要求达到微米级的运动精度,为此建立了X-Z方向的精密运动平台,在二维测量方向上分别达到相应的测量精度要求,并对静压气浮导轨、精密滚动丝杆、滚动摩擦导轨控制等关键技术进行了研究。静压气浮导轨采用了有限元法的设计,使其具有较高的承载能力和刚度。该装置采用模糊PID控制技术,改善了非线性因素的影响,从而获得较高的稳态位置精度。

三坐标测量机立柱移动不均匀故障的检修

针对三坐标测量机在X方向出现的立柱移动不均匀的故障,进行过故障分析并检修。通过对机床原理分析,发现故障是由于机床所用的压缩空气不干净造成气浮垫与导轨间的气隙不够,从而导致三坐标测量机在X方向出现的电动机转速不均匀故障的。通过单独接入独立的油水分离器和空气过滤器、将压缩空气进行三级过滤、除掉空气中的水分、油分和粉尘等杂质以及不锈钢管路将空气送至机床等方法,排除了三坐标测量机电动机转速不均匀故障。

新型小尺寸直线度测量仪的研究

根据对小尺寸零件直线度的测量要求 ,进行了新型小尺寸直线度测量仪的研究 ,着重论述了该测量仪器的工作原理及其结构形式和特点。