光柵靜壓氣浮導軌的行業須知【光波超精密】

光波超精密——光柵靜壓氣浮導軌

氣浮導軌表面可以描述為平板表面，在平板上橫置微溝槽以建立減阻分析模型。為防止微結構設計對氣浮支座造成破壞，應將減阻微結構設計在2毫米的氣孔直徑范圍內，不應小于116-191。從加工成本和導軌寬度兩個方面考慮，將微結構布局區長度設置在5 mm，微結構布局區后，仍保持原有的光滑表面。以流速入口為入口邊界條件，根據氣浮導軌氣體出口為大氣的實際情況，選擇壓力出口為出口邊界條件。研究結果表明，導軌單側寬度為9 mm，前后緩沖過渡段均設2 mm長度；計算域大小2 mm×9 mm，用于整個物理模型。光波超精密——光柵靜壓氣浮導軌空氣靜壓導軌(氣浮導軌)主要有如下特點：因為空氣的粘性系數低于1/50，而粘度對溫度、壓力變化不敏感，所以空氣靜壓導軌的摩擦阻力很小，幾乎是不變的。微細結構的布局區域可以設置不同的構型(如圖1所示)，微細結構的尺寸、形狀、位置和分布密度對微細結構的幾何參數進行減阻特性研究。

光波超精密空氣導軌——光柵靜壓氣浮導軌

減阻是一個備受關注的科學問題，許多學者對減阻本身及其應用進行了大量的研究。在這些因素中，微結構功能表面減阻是研究的熱點。非平滑表面具有一些特殊功能的微小拓撲結構被稱為微結構功能面8]，例如微溝槽/肋板陣列[”1，微凹坑/凸包陣列，微金字塔陣列結構，這些結構的特征尺寸一般為1~100微米，量級亞毫米級，能改善機械產品/部件的某些特性。這些系統可作為一個綜合設備應用于您的控制系統，或通過通訊接口作為獨立設備安裝內部控制系統。一般情況下，這些微結構功能表面分布在10~1000毫米大小的跨尺度機械表面上，可通過改變零件的界面效應，改變摩擦[0]、潤滑、粘著、耐磨和流體力學性能等物理特性，使機械產品和零部件的功能特性顯著提高12個百分點，例如：工作噪音、能耗、密封、潤滑、使用壽命等。在航天器中，微結構表面已被廣泛應用[13，仿生結構4，船舶工程{5]。

光波超精密技術研究院——光柵靜壓氣浮導軌

氣體靜壓導軌的運動部件和支撐部件通過氣膜彼此隔離，當壓縮空氣靜壓導軌和支撐表面之間的空隙中排出時就形成了氣膜。這種氣浮墊通常在一組導軌中放置幾個。圖1為普通氣浮墊片工作原理圖。潔凈、干燥、恒壓的壓縮空氣從氣源向外通過節流器進入氣腔，沿封氣朝向外流動，在封氣面和承導面之間形成有承載能力的氣膜。(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。在密封面處，氣腔承載力之和將氣浮墊和與其連接的平臺浮起。工況下承載力與載荷處于平衡狀態，從而產生氣體摩擦。負荷增大時，氣膜厚度降低，而負荷增大時，氣膜厚度增加；氣膜既起承壓作用，又起潤滑作用。

光波超精密氣浮導軌——光柵靜壓氣浮導軌

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。由于傳統的阻尼測量過程繁瑣，測量結果誤差較大，提出采用先進的傳感器和分析儀進行阻尼測量，測量結果接近真值，方法簡便。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。

空氣靜壓導軌的工作原理空氣靜壓導軌的運動部件和承載部件通過氣膜相互隔離，氣膜是在壓縮空氣從氣浮器和承導面之間的空隙排放出來的。這種氣浮墊通常在一組導軌中放置幾個。每一個獨立的軸可提供導軌覆蓋層，或在我們的ez-2485無摩擦平衡缸上作為z軸操作。圖1為普通氣浮墊片工作原理圖。潔凈、干燥、恒壓的壓縮空氣從氣源向外通過節流器進入氣腔，沿封氣朝向外流動，在封氣面和承導面之間形成有承載能力的氣膜。

安置設備的房間的使用面積要求（盡量滿足）：長度實際需求 5 米；寬度≥4 米；高度 3.5 米。

設備安置房間應遠離跑道，周圍無震源，墻體不為外墻，周圍建立防帶。具體要求請建筑設計人員根據長距離精密計量及校準防震的通用要求設計。若該校準實驗室能建于地下是較為理想的（1、能實現大尺寸校準實驗室所需要的穩定的環境溫度要求；2、易于實現大尺寸精密校準所需要的每小時溫度的變化量要求；3、能節約能源等）。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。

氣源要求

供氣壓力： >0.7 MPa

耗氣量： 1.5M3/min

氣源的出口溫度：20±4 ℃

推薦：使用空壓機 冷凍干燥機 二級過濾。

溫度要求

溫度要求： 20℃±2℃ (精度校驗應滿足 20℃±1℃)

溫度時間梯度：≤0.8℃/小時&≤1℃/24 小時  

溫度空間梯度: ≤0.6℃/m

注意:不應受到太陽照射，不應靠近暖氣，不應靠近進出通道。溫度將會直接影響測量精度及穩定性。

濕度要求：

空氣相對濕度： 40%-70%

推薦：現場請至少配備一個高靈敏度干濕溫度計。

注意：過高濕度會導致機器表面、電機凝結水份，增大測量設備故障概率降低使用壽命。空調的進回風系統設計應繞開精密導軌的主校準測量區域。