氣浮導軌基于氣體動靜壓效應,實現(xiàn)無摩擦和無振動的平滑移動。它具有運動精度高、清潔無污染等特點。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向精度。通常與伺服驅(qū)動,傳感器組成閉環(huán)系統(tǒng),實現(xiàn)高精度位移定位。氣浮導軌在測量儀器、精密機械中得到了廣泛的應用。
氣浮導軌按工作原理分為兩種基本類型:空氣動壓導軌和空氣靜壓導軌。動壓型如圖1左圖所示,兩個面相對移動且間隙呈楔形,沿移動方向間隙逐漸變小。由于相對移動,氣體因其黏性作用,被拖帶壓入楔形間隙中,從而產(chǎn)生壓力,構成動壓懸浮。靜壓型如圖1右圖所示,是將外部的壓縮氣體,通過節(jié)流孔導入間隙中,借助其靜壓使之懸浮起來,節(jié)流孔的作用是當間隙變化時,調(diào)整間隙內(nèi)的壓力,從而使導軌具有剛度。氣浮導軌是由導軌和溜板組成的滑動副,導軌和溜板之間為氣膜潤滑。
氣浮導軌的特點:
(1)導軌面間是氣體潤滑,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,故導軌磨損極小,壽命長,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,可提高導軌運動精度;
(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。