數控機床液體靜壓導軌結構的優化設計

李典倫，黃 華，鄧文強

（蘭州理工大學機電工程學院，甘肅蘭州730000）

機床導軌的性能會直接影響機床的加工精度［1］。與普通導軌相比，液體靜壓導軌具有摩擦阻力小、精度高等特點，被廣泛應用于精密機床［2］。為提升導軌的性能，國內外學者對其材料、制造工藝及結構等進行了大量研究。例如：Lai等［3］采用K9玻璃光學材料制造導軌，該導軌的工作表面誤差和氣膜厚度均小于傳統的空氣靜壓導軌，精度、剛度和承載能力均大于傳統的鑄鐵導軌；Chen等［4］改善了制造直線運動導軌的傳統沖壓技術，實現高精度、快速制造，并有效消除了導軌的斷裂現象；Soshi等［5］基于傳統滑動面加工磨削方法，通過在鑄鐵材料中添加鋁和鎂來提高機床的整體加工性能和生產率，并采用立方氮化硼銑削加工方法，以使刀具不易磨損和具有恒定的表面粗糙度；張耀滿等［6］分析了在高載荷和高溫情況下，滾動直線導軌熱變形對其接觸剛度的影響以及不同垂直載荷下導軌的溫度分布，為導軌設計奠定了理論基礎；Liu等［7］為了控制由機械加工力引起的振動，研制了一種新型的磁流變液靜壓導軌系統，該導軌具有較佳的靜態剛度和較高的阻尼；李天箭等［8］提出了4種微結構表面來減小流體阻力，通過對比發現利用V形溝槽構建微結構表面有利于減阻；夏毅敏等［9］利用流體分析軟件對節流器結構與Nanosys-1000超精密加工機床液體靜壓導軌的承載能力進行了分析，并確定了節流器的最優結構參數；……