淺談對液體靜壓導軌的認識以及發展

彭 沖，胡燕新，梁靖國

西安遠方航空技術發展總公司

淺談對液體靜壓導軌的認識以及發展

彭 沖，胡燕新，梁靖國

西安遠方航空技術發展總公司

液體靜壓導軌時現代高精密機床的一個重要組成部分，液體靜壓導軌若要保證機床施工過程中的精密度，那么對液壓站的輔助方面，也會有所需求，因為液壓站需要保證靜壓導軌在提供靜壓的過程中，能夠擁有良好的潤滑介入。而我們在對液體靜壓導軌的認識中，則通過對高精密液壓站的設計方面，進行其近年來的發展研究。

液體靜壓導軌；液壓站；精密機床

液體靜壓導軌是一種利用潤滑液進行的一種負載導軌工作，其優點有很多，例如摩擦因數相對同比導軌要小很多，且機械效率也比較高，抗阻尼特性好，對于作業的正常運行方面，有很好的促進作用，最重要的是其服務壽命相對其他的導軌方面也要長的多。綜合這些優勢，液體靜壓導軌，在我國頗受關注，只不過這一技術，在超精密切削機床方面并不是很實用。在國外的相關技術中，針對超精密切削機床中，往往采用“恒壓”供油方式來進行這方面的工作。

一、液體靜壓導軌的工作原理

首先，液體靜壓導軌和靜壓軸承的工作原理類似，主要就是利用專用的供油設備進行兩相對運動的導軌間的靜壓控制。我們從導軌的層面上來看，主要則是通過壓力控制，來完成上下靜壓之間的壓力表示，對于整體的液體靜壓表述上，也主要是針對其液壓油層方面的供油外載荷。我們通過導軌進行油孔的節流導軌控制，利用導軌面和滑塊之間的運動來減少導軌運動過程中的動力消耗，同時提高其運動的精度。

其次，液體靜壓導軌在應用過程中的主要優點就是其摩擦系數特別小，能夠長期保持良好的精度，即便在低速運動中，也能夠較好的保證其工作的有效性。不過缺點也比較明顯，針對其配套供油和冷卻回收系統上，都因為其結構的復雜，而導致了這方面不能夠更有效的保證其工作環境的優越，同時也容易產生漏油，對于環境和成本上也容易導致一定的污染和浪費。

最后，在使用的性能上，要比其他的導軌系統更為優秀。在業內，導軌技術是決定機床性能的關鍵技術，所以在機床的應用過程中，我們通過液體靜壓導軌和滾動導軌、復合導軌等的對比，可以看出其性能方面，各有不同。而靜壓導軌在應用中則以綜合性能上的優越性要比其他導軌更具使用價值。

二、液體靜壓導軌的分類

在進行液體靜壓導軌的分類中，我們主要將其分為閉式液體靜壓導軌和開始液體靜壓導軌兩大類。

閉式液體靜壓導軌在結構上的特點就是屬于幾何封閉，能承受正反方向上的超強荷載，對于偏荷載以及顛覆力矩上，都能夠提供很好的保障，與此同時在油膜的剛度上要比軌道本身的要求要高一些。其制造比較復雜，為了減少靜壓導軌的功率消耗，上下的油腔的結構采取不等面積的形式。

開式液體靜壓導軌是依靠運動件進行的自重以及外載荷運動形式上的結構分離，在結構上，只能承受單方向上的荷載，其結構特點則是在導軌的一個方向進行開腔，從水平或小傾斜角度上進行結構上的劃分。而主要的性能特點，在載荷能力上比較強，但是在偏載荷以及力矩能上則相對較差，不能夠承受反向荷載，結構上相對閉式液體靜壓導軌簡單點，且在制造和裝配上更為方便，其尺寸適合小載荷，對于導軌的油腔壓力載荷方面，能夠更好的確保其相應的作業需求。

在進行靜壓導軌的結構選取中，我們主要的依據就是對靜壓導軌的承受正方向上的垂直載荷性能對比，在承受載荷過程中，利用顛覆力矩的相應結構來進行簡單的加工以及裝配，采用合適后續作業的最合適結構來進行選擇。而通過對比開始和閉式兩種形式的優缺點進行相應的選取，對于整體的結構方面，都能夠提供良好的保證。

三、液體靜壓導軌的發展現狀

液體靜壓導軌作為現代微納超精密機床的制造核心技術之一，不僅在航天、汽車、信息技術方面有著卓越的表現，在加點、醫療等現實領域，也越來越廣泛的被應用。這一技術的沿用，已經和一個國家的國防以及民生產生了密切的連接，對于整體的國民經濟都體現出了其國家的綜合實力。而主要的原因就是，液體靜壓導軌具有高精度、低磨損、長壽命、高剛度的優點，在機床的生產過程中，在保障其符合高精度要求的同時，也能夠滿足重載荷的要求，所以在數控機床的超精密數控設計中，應用比較廣泛。

在我國對液體靜壓導軌的研究中，因為起步比較晚，所以技術方面仍舊不能夠和國外的先進國家相比，但是重在發展迅速應用廣。在我國的應用過程中，液體靜壓導軌技術因其優秀的抗震性和線性運行速度優勢，迅速的在各行各業中引起了轟動，其發展中，尤其以YK73125成型磨齒機和寶鋼寬厚板設備中的剪切線雙邊剪最出名，其核心技術就是液體靜壓導軌技術。

在進行大尺度的恒流研究中，應用靜壓軸承的各種物理性質優點，可以很好的保障其在對應的外壓、溫度條件下進行有序的作業，這對于流體分析方面的軟件中，對其油膜壓力以及溫度場方面的數值模仿方面，都可以提供很好的作業環境。而這里我們主要就是針對有限元的方式來進行液壓導軌的仿真計算，從而完成其制造生產過程中的超精密機床設計。

結語

在針對靜壓導軌的研究中，我們所選取的是通過分析其結構劃分，在通過現在的業內發展形勢，從而完成的相應結構研究，對其溫度和環境上的影響方面則通過結構上的優化設計，進行導軌的油腔運動考慮。而同時在針對系統科學化的選擇上，也要針對實驗的因素進行相應的經驗學習，這對于整體的課題研究方面，都需要進行

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