超精密運(yùn)動平臺常用導(dǎo)軌有機(jī)械滾動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌等,機(jī)械滾動導(dǎo)軌的應(yīng)用己經(jīng)有好多年,機(jī)械滾動導(dǎo)軌的運(yùn)動精度達(dá)到微米級,摩擦因數(shù)可以降低到0.002至0.003。機(jī)械滾動導(dǎo)軌的優(yōu)點(diǎn)是滾動摩擦阻力小,沒有滑動導(dǎo)軌的爬行、浮動現(xiàn)象,但機(jī)械滾動導(dǎo)軌的摩擦大、抗震性差、運(yùn)動不平穩(wěn)、壽命低,在應(yīng)用方面有所欠缺。
氣浮導(dǎo)軌基于氣體動靜壓效應(yīng),實(shí)現(xiàn)無摩擦和無振動的平滑移動。它具有運(yùn)動精度高、清潔無污染等特點(diǎn)。因其誤差均化作用,可用比較低的制造精度來獲得較高的導(dǎo)向精度。通常與直線電機(jī),編碼器反饋,控制驅(qū)動器組成閉環(huán)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)高精度位移定位。氣浮導(dǎo)軌在測量儀器、精密機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用。
氣浮導(dǎo)軌相對于普通滾動導(dǎo)軌有著如下的優(yōu)點(diǎn):
(1)導(dǎo)軌面間是氣體潤滑,其摩擦系數(shù)極小(約為0.0005左右),故驅(qū)動功率可大大降低;
(2)因系非接觸性摩擦,故導(dǎo)軌磨損極小,理論上使用壽命是無限的,能長期保持制造精度,減少了維修工作量;
(3)氣膜具有誤差均化作用,可提高導(dǎo)軌運(yùn)動精度;
(4)氣膜厚度幾乎不受速度的影響,即使在極低速時也不會產(chǎn)生爬行,運(yùn)動平穩(wěn);
(5)幾乎不產(chǎn)生熱量,不會發(fā)生粘度變化,無需添加冷卻措施。
精效懸浮有20年的精密機(jī)械設(shè)計(jì)、加工及裝配等從業(yè)經(jīng)驗(yàn),從設(shè)計(jì)上對高壓氣體的流動規(guī)律、壓力分布、轉(zhuǎn)臺精度分離方法等進(jìn)行了充分研究,研究其影響因素-高壓氣膜的壓力分布、氣源壓力、節(jié)流器、均壓槽深度等,找到了最優(yōu)氣膜剛度時的參數(shù)區(qū)間。在氣浮轉(zhuǎn)臺取得了關(guān)鍵技術(shù)突破,為高精度零件的加工與檢測、超精密加工工具的研制奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。軸向和徑向誤差在100nm以內(nèi),雙向重復(fù)定位精度1角秒內(nèi)。