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光波超精密——花崗巖氣動直線導軌

根據工作原理，將氣浮導軌分為兩種基本類型：氣動壓力導軌和空氣靜壓導軌。動壓力型如左下圖所示，兩面相對運動，間隙呈楔形，沿運動方向逐漸減小。氣體在楔形間隙內相對運動，由于氣體的粘滯作用，被拖帶壓下，形成動壓懸浮。

靜壓力形式如右下圖所示，是通過節流孔將外部壓縮氣體注入到氣隙中，借助于其靜壓力使之懸浮

如圖所示，節流孔的作用是在間隙改變時，調節間隙內的壓力，因此導軌有剛度。空氣浮筒導軌是由導軌和滑板組成的滑動副，滑動片之間是氣膜潤滑。

光波超精密空氣導軌——花崗巖氣動直線導軌

開式靜壓導軌在左上角為平坦型，右上角為平坦型，左下角為雙三角型，右下角為平坦型轉折，具有以下特征：

(1)承受正載荷的能力很大，承受偏載和顛覆力的能力較差，無法承受反向載荷；

(2)導向器結構簡單，易于制造和調整；

當導軌尺寸確定后，氣室壓力僅取決于載荷，因此載荷較小時，氣膜剛度較低

總之，開式靜壓導軌適用于偏載和顛覆力矩小、載荷均勻、水平放置或只有小角度傾斜的場合。

閉式靜壓導軌的運動部件，除了在其運動方向上有一個自由度外，其它運動自由度均受導軌結構的限制，故屬于幾何閉合。

根據工作原理，將氣浮導軌分為兩種基本類型：氣動壓力導軌和空氣靜壓導軌。動壓力型如左下圖所示，兩面相對運動，間隙呈楔形，沿運動方向逐漸減小。氣體在楔形間隙內相對運動，由于氣體的粘滯作用，被拖帶壓下，形成動壓懸浮。靜壓力形式如右下圖所示，是通過節流孔將外部壓縮氣體注入到氣隙中，并借助靜壓力使之懸浮，節流孔的作用是在氣隙改變時，調節氣隙中的壓力，使導軌具有剛度。空氣浮筒導軌是由導軌和滑板組成的滑動副，滑動片之間是氣膜潤滑。

光波超精密空氣導軌——花崗巖氣動直線導軌

平面氣浮導軌的摩擦力有一種"√―"形變趨勢，隨著移動速度的增加先下降到一個zui低值，然后逐漸上升到一個平衡值，但不隨移動速度的增加而改變；而zui大摩擦力隨著氣浮軸承進氣壓力的變化而變化.因為測量機移動時的慣性力大小與馬達驅動力、氣浮導軌的摩擦力以及移動部件的質量有關的慣性力會隨著測量機測量速度和加速度的變化而變化.從上面的分析中可以看出，三坐標測量機的zui優測量速度和zui優加速度都存在著變化.參考文獻[7]的試驗結果證實了這一點。

空氣靜壓導軌是三坐標測量機實現三維運動測量的重要組成部分。早期研制的三坐標摩擦導軌，大多采用滑動摩擦導軌，因其摩擦阻力大，較易磨損，靜、動摩擦系數差異較大，且在低速時容易出現爬行現象，已不能滿足測量精度和速度的不斷提高，因而逐漸用空氣靜壓導軌代替滑動摩擦導軌。風壓式導軌摩擦系數小，運行平穩，運動精度高，磨損小，是目前三坐標測量機中使用zui廣泛的一種導軌形式。

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閉式靜壓導軌具有如下特點：

(1)能夠承受正反向的載荷，能夠承受偏載荷以及顛覆力矩的能力比較強；

(2)氣膜剛度較高，所以對導軌本身的結構的剛度要求比較高；

(3)導軌制造及調整比較復雜；

(4)為了減少功率的損耗，閉式靜壓導軌一般是采用不等面積氣腔的結構。

同時氣浮導軌按安裝特征可以分為平面封閉型、圓筒封閉型、重力平衡型和真空預載荷型。

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實踐中，氣浮墊的性能比較復雜，受多種因素的影響。對于要求較高精度的氣浮導軌，應考慮以下實際因素：(1)向空氣軸承提供的氣體壓力越大，其承載能力和剛度也越大；總的供氣壓力是0.30.6MPa。(2)可通過增加節流孔數量來提高空氣軸承的承載能力和剛度。通常節流孔布置在氣浮墊的中間位置。改進氣浮軸承的特性，可適當調整氣膜厚度和節流孔直徑的大小，這種方法既簡單又有效。