高精度花岗岩气浮导轨的制作方法

本实用新型属于空气静压导轨技术领域，具体为一种高精度花岗岩气浮导轨。

背景技术：

环形抛光是加工大口径平面光学元件的关键技术之一，在提高材料去除效应、抑制中频误差等方面具有显著的优势。大型环抛机通常采用大理石基盘，通过在其表面浇制沥青作为抛光盘(胶盘)。环抛机胶盘的上方通常设置多工位桥架机构，从而形成多个工位。其中一个工位用于放置修正板，其余工位用于放置工件盘。环抛技术一直存在的一个难题是元件低频面形误差的高效收敛。元件的面形误差主要取决于抛光过程的运动参量以及元件和胶盘接触界面的压力分布。抛光运动参量包括各盘转速、元件偏心距等，近年来机床运动控制水平的提升已较好地解决了元件面形精度控制在运动参数方面的制约问题。抛光压力分布的均匀性，特别是由于胶盘表面不平引起的抛光压力分布不均已经成为元件面形精度提升的瓶颈。长期以来，全口径抛光长期缺乏有效的抛光盘形状误差检测和监控方法。

近年来，中国专利cn103978430a和cn105203065a分别提出了胶盘形状误差的检测方法，将位移传感器固定在普通滑动直线导轨的溜板上，控制位移传感器沿抛光盘半径方向的匀速直线运动和抛光盘的匀速旋转获得抛光盘表面螺旋线路径上检测点的高度，然后通过插值算法生成抛光盘表面的三维轮廓。普通滑动直线导轨具有较大的直线段误差，因此需要对其进行标定，并在胶盘的实际检测数据中进行补偿。标定普通滑动直线导轨直线度误差的过程比较繁琐和复杂，并且普通滑动直线导轨直线度误差的稳定性较差，对其进行补偿时仍然会引入较大的不确定误差，从而影响检测精度。因此，环抛机床迫切需要一种高精度、高稳定性的直线导轨，从而改善胶盘形状误差的检测精度。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种高精度花岗岩气浮导轨，以解决环抛机床迫切需要一种高精度、高稳定性的直线导轨，从而改善胶盘形状误差的检测精度问题。

大型环抛机加工大口径平面光学元件时，需要检测胶盘面的平面精度，通过调整该平面精度可以控制被加工光学元件的平面精度。本实用新型依靠自身的精度，与数控系统、伺服电机以及检测装备(均为外部构件)可以实现对胶盘面平面精度的检测。

实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：

高精度花岗岩气浮导轨，包括花岗岩导轨、拖板、十二个气浮块、十二根调节螺杆及十二个螺母；所述花岗岩导轨上端面中部和下端面中部分别设有u形槽，两个所述u形槽相对设置，两个u形槽均贯通花岗岩导轨前后端面设置，所述拖板上设有滑槽，拖板左侧面和右侧面分别设有四个呈矩阵形式设置的螺纹孔一，拖板上端面和下端面分别设有两个螺纹孔二，位于拖板上端面的两个螺纹孔二以及位于拖板下端面的两个螺纹孔二均沿拖板的前后方向设置，所有的螺纹孔一和所有的螺纹孔二均与滑槽相通，每个螺纹孔一和螺纹孔二内均旋合有调节螺杆，所述调节螺杆将气浮块贴靠在花岗岩导轨上，每个调节螺杆均通过螺母锁紧固定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的空气静压导轨具有高精度、高稳定性的特点，可直接应用于环抛胶盘形状误差的测量，避免了采用现有普通滑动直线导轨时需要标定直线段误差的繁琐过程，提高了胶盘形状误差的检测精度和稳定性。并且，本实用新型的高精度花岗岩气浮导轨结构简单、制作方便，从而适用于大型环抛机床，并且降低成本。本实用新型用于大型环抛机盘面、胶面等平面检测的运动副。因其自身具备高精度，因此可保证检测结果具有微米级精度。

附图说明

图1是本实用新型的高精度花岗岩气浮导轨的主视图；

图2是图1的左视图；

图3是拖板2的主视图。

上述图中涉及的部件名称及标号如下：

花岗岩导轨1、拖板2、气浮块3、调节螺杆4、螺母5、u形槽6、气浮块放置槽7、长滑槽8、短滑槽9。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

具体实施方式一：如图1～图3所示，本实施方式披露了一种高精度花岗岩气浮导轨，包括花岗岩导轨1、拖板2、十二个气浮块3、十二根调节螺杆4及十二个螺母5；所述花岗岩导轨1上端面中部和下端面中部分别设有u形槽6，两个所述u形槽6相对设置，两个u形槽6均贯通花岗岩导轨1前后端面设置，所述拖板2上设有滑槽，拖板2左侧面和右侧面分别设有四个呈矩阵形式设置的螺纹孔一，拖板2上端面和下端面分别设有两个螺纹孔二，位于拖板2上端面的两个螺纹孔二以及位于拖板2下端面的两个螺纹孔二均沿拖板2的前后方向设置，所有的螺纹孔一和所有的螺纹孔二均与滑槽相通，每个螺纹孔一和螺纹孔二内均旋合有调节螺杆4，所述调节螺杆4将气浮块3贴靠在花岗岩导轨1上，每个调节螺杆4均通过螺母5锁紧固定。

所述花岗岩导轨1表面经精密研磨，精度达到00级。

所述滑槽内表面位于每个螺纹一及每个螺纹孔二处均设有气浮块放置槽7，所述气浮块3均放置在气浮块放置槽7内。

所述滑槽由长滑槽8和与所述长滑槽8相通的短滑槽9组成，长滑槽8开设在拖板2内，所述短滑槽9开设在拖板2的左侧面或右侧面上，长滑槽8和短滑槽9均贯通拖板2的前后端面设置。

高精度花岗岩气浮导轨，采用天然花岗岩作为导轨，可以保证恒温室内精度保持性。花岗岩导轨1上下两端面均加工由u型槽，之后通过精密研磨后，达到00级精度。拖板2用于气浮块3配合，调节螺杆4调整气膜层厚度。当十二个气浮块3通气后，与花岗岩导轨1之间形成气膜层，调节气膜层厚度，拖板2沿着花岗岩导轨1前后运行。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的装体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同条件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

1.一种高精度花岗岩气浮导轨，其特征在于：包括花岗岩导轨(1)、拖板(2)、十二个气浮块(3)、十二根调节螺杆(4)及十二个螺母(5)；所述花岗岩导轨(1)上端面中部和下端面中部分别设有u形槽(6)，两个所述u形槽(6)相对设置，两个u形槽(6)均贯通花岗岩导轨(1)前后端面设置，所述拖板(2)上设有滑槽，拖板(2)左侧面和右侧面分别设有四个呈矩阵形式设置的螺纹孔一，拖板(2)上端面和下端面分别设有两个螺纹孔二，位于拖板(2)上端面的两个螺纹孔二以及位于拖板(2)下端面的两个螺纹孔二均沿拖板(2)的前后方向设置，所有的螺纹孔一和所有的螺纹孔二均与滑槽相通，每个螺纹孔一和螺纹孔二内均旋合有调节螺杆(4)，所述调节螺杆(4)将气浮块(3)贴靠在花岗岩导轨(1)上，每个调节螺杆(4)均通过螺母(5)锁紧固定。

2.根据权利要求1所述的高精度花岗岩气浮导轨，其特征在于：所述花岗岩导轨(1)表面经精密研磨，精度达到00级。

3.根据权利要求1或2所述的高精度花岗岩气浮导轨，其特征在于：所述滑槽内表面位于每个螺纹一及每个螺纹孔二处均设有气浮块放置槽(7)，所述气浮块(3)均放置在气浮块放置槽(7)内。

4.根据权利要求1所述的高精度花岗岩气浮导轨，其特征在于：所述滑槽由长滑槽(8)和与所述长滑槽(8)相通的短滑槽(9)组成，长滑槽(8)开设在拖板(2)内，所述短滑槽(9)开设在拖板(2)的左侧面或右侧面上，长滑槽(8)和短滑槽(9)均贯通拖板(2)的前后端面设置。

技术总结
高精度花岗岩气浮导轨，属于空气静压导轨技术领域。所述花岗岩导轨上端面中部和下端面中部分别设有U形槽，两个U形槽相对设置，两个U形槽均贯通花岗岩导轨前后端面设置，拖板上设有滑槽，拖板左侧面和右侧面分别设有四个呈矩阵形式设置的螺纹孔一，拖板上端面和下端面分别设有两个螺纹孔二，位于拖板上端面的两个螺纹孔二以及位于拖板下端面的两个螺纹孔二均沿拖板的前后方向设置，所有的螺纹孔一和所有的螺纹孔二均与滑槽相通，每个螺纹孔一和螺纹孔二内均旋合有调节螺杆，调节螺杆将气浮块贴靠在花岗岩导轨上，每个调节螺杆均通过螺母锁紧固定。本实用新型因其自身具备高精度，因此可保证检测结果具有微米级精度。

技术研发人员：刘海涛;孙雅洲;史小全
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：2019.11.27
技术公布日：2020.05.19