光波超精密——三坐標多孔質氣浮軸承

選擇氣浮軸承時，主要應考慮下述因素：

1）阻尼特性

阻尼大的氣浮軸承較好，這樣可以保證氣浮系統(tǒng)工作穩(wěn)定。由于氣浮軸承采用的節(jié)流技術和制造工藝不同，所以各個廠商生產的氣浮軸承阻尼特性也有很大差異。

2）互換性

同一廠家生產的同樣規(guī)格氣浮軸承的上述性能指標在相同使用條件下肯定存在一定差異，但如果差異太大的話氣浮軸承就不具備互換性，換言之，這樣的氣浮軸承在使用之前必須逐個進行檢測，以挑選出性能近似的使用（配型）。由于節(jié)流技術和制造工藝的原因，目前市場上絕大部分廠商的氣浮軸承不具備互換性，選擇時簡單詢問一下生產廠商或者看一下給出的技術參數就可以知道氣浮軸承是否具有互換性。

3）性能穩(wěn)定性

有些氣浮軸承在使用過程中性能指標會發(fā)生較大的變化，原因是實際使用條件發(fā)生了改變，即使改變程度非常之小。氣浮軸承對使用條件的敏感程度主要與節(jié)流方式和制造工藝有關，比如表面復合節(jié)流型氣浮軸承對氣隙和角度的變化非常敏感，多孔質型則對溫度變化以及壓縮空氣中殘留的油、水和微顆粒非常敏感。

4）經濟性

與氣耗量有直接關系，不同廠商的氣浮軸承氣耗量可能存在較大差別，一般認為氣耗量越小越好，比較不同廠商的氣浮軸承在同樣條件下（規(guī)格、氣隙、供氣壓力）的氣耗量即可得出結論。

氣浮飛刀銑削裝置由氣浮主軸伺服電動機和控制系統(tǒng)三部分組成﹐主軸是氣浮飛刀銑削裝置時.天鍵邵14以及抗具有特別高的回轉精度﹐而H對*Rr孤有的精密數控振性都有非常高的要求。按照既要與現有的精密數控車床匹配﹐減小氣浮飛刀銑削裝置的外形尺寸和重量﹐又要滿足回轉精度的要求﹐問時1使i.運o平穩(wěn)溫軸承采用具有結構緊湊旋轉精度高―運轉平穩(wěn)―溫升低及熱伸長小等優(yōu)點的空氣靜)土和少加的回轉中采用球面結構﹐這樣兩球心的連線就是主軸的回轉中心線，可以自動找正。

與圓柱形氣浮軸承相比﹐軸頸加工精度相同的兩個軸承﹐球面結構容易裝配﹐而且裝配精度更高。用一個分辨率為0.05 um的接觸式電感測頭測量主軸旋轉誤差。測量時﹐采用Donaldson提出的180°轉位法來消除似剛令讓均為o1 um。主量結果主軸的徑向跳動和軸向竄動均為0.1 um。主軸zui大轉速3 000 r/min﹐由數字控制系統(tǒng)實現正反轉閉環(huán)控制﹐轉速誤差為±1 rlmin。

加工時﹐銑削裝置與車削刀具一同固定在精密數控車床的工作臺上，飛刀裝夾在與氣浮主軸連接的刀盤上﹐并繞軸旋轉。工件通過彈簧夾頭裝夾在該車床的主軸上﹐利用車床上的成組刀具車削出外輪廓后?,鎖定主軸﹐按照數控指令將飛刀移至工件需切削的位置﹐銑削出所需的微小i平面。

空氣軸承（又稱為氣浮軸承）指的是用氣體（通常是空氣，但也有可能是其它氣體）作為潤滑劑的滑動軸承?？諝獗扔驼硿孕?，耐高溫，無污染，因而可用于高速機器、儀器及放i射性裝置中，但其負荷能力比油低。因此，空氣軸承具備了以下的優(yōu)點：

1.更高精度

空氣軸承能提供極高的徑向和軸向旋轉精度。由于沒有機械接觸，磨損程度降到了zui低，從而確保精度始終保持穩(wěn)定。

由于制造結構的不同，空氣主軸旋轉時的精i確性是天生具備的。特殊的制造技術提高了這一精i確性，能夠提供極高的旋轉和軸向精度。空氣主軸的設計是，能夠在軸向和徑向同時獲得小于0.1微米TIR的旋轉精i確性。由于旋轉的轉子和靜態(tài)支撐部分之間沒有機械接觸，所以沒有磨損產生，從而確保精度始終保持穩(wěn)定——制造商使用統(tǒng)計學加工控制的一個重要特性。

2. 運行轉速高且振動小

空氣軸承內部的低剪切力，能夠在提供極高轉速的同時，將動力損失降到zui低，并使產生的熱量非常小。轉速可以超過300,000轉/分鐘。

空氣軸承阻力較低，允許較高的速度，并能同時保持較低的振動水平。摩擦對空氣軸承旋轉的阻礙非常小，并且，因此使得動力損失和熱量產生也非常小。這使得轉子能夠以極高的表面速度運行。有些主軸中，較高的旋轉速度會導致軸承硬度的增加——由空氣動力學和回轉加勁的特點導致的。

氣動主軸與電動主軸的共同之處：

1.兩者都有不同直徑可選；

2.這兩者的主軸都有一體式馬達主軸和分離式的；

3.有些主軸的功能都相同，比如氣主軸和電主軸都可以用來研磨、鉆孔、銑削，可安裝在走芯機、小型數控機床等。

氣動主軸與電動主軸的不同之處：

1.氣動主軸對環(huán)境有要求，空氣的質量比電主軸要求要高；

2.電動主軸在有些功能使用上，要比氣動主軸要穩(wěn)定些，好打理；

3.氣動主軸在有些環(huán)境中，比電動主軸操作更方便，比如在水里；

4.電動主軸有大扭矩馬達，力度更大，效果更好