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光波超精密——鋁鏡小型高速精密臺鉆

選擇氣浮軸承時，主要應(yīng)考慮下述因素：

1）承載能力

足夠的承載能力可確保氣浮軸承將系統(tǒng)“浮”起來，這是zui基本的要求。選擇時應(yīng)注意比較不同廠商氣浮軸承在同樣條件下（規(guī)格、氣隙、供氣壓力）的承載能力。

2）剛度（static stiffness 和 tilt stiffness）

足夠的剛度是保證氣浮系統(tǒng)在設(shè)計(jì)條件下穩(wěn)定工作的必要條件。選擇時一般考慮靜剛度（static stiffness ），但有些情況下也必須考慮傾側(cè)剛度（tilt stiffness），否則系統(tǒng)可能也無法達(dá)到設(shè)計(jì)性能指標(biāo)要求。選擇時應(yīng)注意比較不同廠商氣浮軸承在同樣條件下（規(guī)格、氣隙、供氣壓力）的剛度。

3）工作氣隙（氣膜厚度）

每個氣浮軸承都必須在一定的氣隙范圍內(nèi)工作，應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用場合選擇，一般高剛度應(yīng)用場合選工作氣隙較小的（5-6μm），高動態(tài)應(yīng)用場合選稍大的（8-10μm），而單純用于移動精密裝備和儀器氣隙則更大些（20-30μm），選擇時應(yīng)注意詢問生產(chǎn)廠商氣浮軸承的設(shè)計(jì)使用氣隙。

4）自激振動

自激振動對高精度裝備的影響不言而喻，因此沒有自激振動的氣浮軸承zui好。生產(chǎn)廠商一般都會聲稱自己生產(chǎn)的氣浮軸承不會出現(xiàn)自激振動，然而事實(shí)并非如此。選擇時通過簡單詢問廠商氣浮軸承使用的壓縮空氣工作壓力范圍基本上可以判斷出該項(xiàng)指標(biāo)的優(yōu)劣，比如一個為3-4bar，另外一個是4-6bar，后者在該項(xiàng)指標(biāo)上一般優(yōu)于前者。此外，也可以自己進(jìn)行簡單的測試：將氣浮軸承參照設(shè)計(jì)氣隙安裝固定好，然后接通壓縮空氣并將逐步提高工作壓力，直到出現(xiàn)自激振動，看一下壓力范圍即知。氣浮軸承使用的壓縮空氣正常工作壓力范圍為4-6 bar。

空氣軸承的工作原理

壓縮空氣進(jìn)入由空氣軸承支撐的動力軸，被分成兩個通道，一個通道用以驅(qū)動動力軸，另一個通道用于軸承座支撐動力軸。其中的自旋轉(zhuǎn)動力軸和空氣軸承座都是經(jīng)精密的機(jī)械加工，兩者間保持0.02mm的間隙，（根據(jù)載荷與轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)就有不同的數(shù)據(jù)）。

壓縮空氣進(jìn)入自旋軸，采取將其分成兩個通道，去驅(qū)動與支撐動力軸，使其zui高轉(zhuǎn)速達(dá)350,000r/min。（目前我們能做的軸承可以達(dá)到20萬轉(zhuǎn)/分，在國內(nèi)已經(jīng)算是頂i尖水平，要在提升技術(shù)，要等有錢了，更換一些高i檔的設(shè)備才能做到。國際上能做到35萬轉(zhuǎn)/分，但報(bào)廢率非常高，應(yīng)用也不廣。）

由幾個空氣軸承支撐著的動力軸，能夠安裝在車床的臥式刀架上，分別以縱向靜態(tài)安裝和動態(tài)驅(qū)動刀具兩種狀態(tài)進(jìn)行加工。

空氣軸承結(jié)構(gòu)本身存在著的剛性差和引起的不同心，不但沒有影響加工精度，反而由于可使刀具稍微浮動，因而提高了零件的加工精度，而且還具有切削力小，機(jī)床消耗功率小等優(yōu)點(diǎn)。即使對于較低轉(zhuǎn)速(60,000r/min)加工，機(jī)床消耗的zui大切削功率只為40W。在機(jī)床主軸上能安裝0.1mm小的鉆頭。（目前我們自己組裝的一臺機(jī)器能夠鉆到0.1mm的小孔。）

弧形（徑向）氣浮軸承支持廣泛的高i性能應(yīng)用。分組使用它們的能力使它們的解決方案空間幾乎是無限的。它們的非接觸特性使其非常適合高精度應(yīng)用，同時消除了維護(hù)所需的停機(jī)時間，同時改善了整個制造過程。向我們詳細(xì)介紹您的旋轉(zhuǎn)應(yīng)用，以便我們?yōu)槟业胶线m的空氣軸承解決方案。

卷筒場景

? 卷對卷生產(chǎn)過程中對柔性基材的非接觸式處理可減少缺陷。

? 消除摩擦和磨損可減少頻繁潤滑和更換磨損部件所需的停機(jī)時間。

光學(xué)

? 多孔介質(zhì)技術(shù)可提供亞納米級的精i確定位和平滑運(yùn)動，非常適合光學(xué)應(yīng)用

? 促進(jìn)X射線組件的高速非接觸旋轉(zhuǎn)，以進(jìn)行患者成像。

檢查

? 檢查系統(tǒng)需要可靠的超高精度，以避免有缺陷的產(chǎn)品進(jìn)入市場。

? 使用空氣代替?zhèn)鹘y(tǒng)潤滑油，是潔凈室環(huán)境的理想選擇

其他應(yīng)用：天文臺，風(fēng)力，渦輪機(jī)械，粉末加工，離心機(jī)

氣浮軸承使得設(shè)計(jì)者能夠在高精度和高速度的應(yīng)用中工作。不像接觸式滾柱軸承，懸浮風(fēng)扇的空氣軸承使用壓縮空氣薄膜在兩個表面之間提供“零摩擦”負(fù)荷軸承接口，否則它們會相互接觸。采用非接觸式，避免了傳統(tǒng)軸承相關(guān)的摩擦、磨損、潤滑油處理等問題，在高精度定位、高速度應(yīng)用方面具有明顯優(yōu)勢。

通過將氣流通過軸承本身輸送到軸承表面，可達(dá)到軸承流體膜。有別于傳統(tǒng)的“孔板”空氣軸承，空氣軸承通過多孔介質(zhì)輸送空氣，以保證在整個軸承區(qū)域內(nèi)壓力均勻。氣動軸承的設(shè)計(jì)使空氣可以不停地從軸承位置排出，而壓縮空氣通過軸承的流動足以支持工作負(fù)荷。

氣浮軸承是坐標(biāo)測量機(jī)、精密機(jī)床、半導(dǎo)體晶片加工機(jī)及其它潔凈室、高速、精密定位環(huán)境的天然選擇。

正如傳統(tǒng)軸承一樣，空氣軸承將所需物體的相對運(yùn)動限制在一個或多個軸上。事實(shí)上，每一個普通軸承都有相似的氣動軸承形式。本文對 V型槽形交叉滾子接觸式基本線形軸承進(jìn)行了研究。

下藍(lán)色導(dǎo)向裝置固定，上導(dǎo)向裝置與轉(zhuǎn)輥接觸時允許左右移動。滾筒由氣膜替代(以淺藍(lán)色顯示)，上導(dǎo)軌(以透明顯示)與 v型槽配合。

氣體軸承在不通電的情況下，配合面直接接觸。氣體或空氣通過相對運(yùn)動或外部壓力源在兩個靜止物體之間加壓而形成的一層薄液體(淡藍(lán)色的線)。因?yàn)轭A(yù)緊力的作用，使得空隙變小，空氣慢慢逸出進(jìn)入大氣層，從而產(chǎn)生壓力。在壓強(qiáng)足夠大的情況下，合力會使上部構(gòu)件與固定構(gòu)件之間的距離減小，直至達(dá)到靜平衡。空氣間隙距離取決于所施加的總負(fù)荷和分離液中液壓。壓強(qiáng)增加，分離加劇。