重型机床垂向导轨副应用恒流闭式静压导轨的设计

李嵩松

(北京第一机床厂，北京 100022)

目前国内机床生产厂家在生产重型及超重型机床时，由于机床规格的不断增大垂向导轨副也不断加长(溜板垂向导轨，横梁升降导轨等)，因此垂向导轨副对刚度和承载能力的要求也不断提高。例如，各厂家所攻关的技术难题:“全包静压滑枕”实质为利用溜板垂向静压导轨增加滑枕的垂向行程。从而满足现代加工对重型机床滑枕行程所提出的更高设计要求。

因此在设计重型机床垂向导轨副时应用静压导轨就成为解决垂向导轨副刚度和承载能力这一问题的关键。

1 静压支承技术应用概述

近年来静压支承技术在重型机床中应用范围较广，静压导轨、静压轴承都属于静压支承。尤其液体静压导轨应用于水平导轨副最为广泛。

但将静压导轨技术应用于机床垂向导轨副由于技术难度较大，目前只有少数国外机床制造商掌握这一先进技术。本文主要探讨将静压导轨应用于垂向导轨副的设计问题。

如图1，垂向导轨主要为:滑枕升降导轨副(Z向导轨副);横梁升降导轨副(W向导轨副)。

2 静压导轨分类

(1)按结构形式可分为开式和闭式。

开式静压导轨承受正方向垂直载荷的性能较好，承受偏载引起的颠覆力矩的性能较差。应用于载荷比较均匀、偏载引起的颠覆力矩影响较小的场合。

闭式静压导轨在上、下导轨面上都开有油腔，可以承受双向外载荷，保证运动部件工作平稳。应用于承受变载或立式导轨。……