气浮四维调整台的制作方法

本发明属于气浮设备领域，涉及气浮四维调整台。

背景技术

气浮机械设备的应用越来越广，可以大大降低两个零件之间的摩擦力，保证零件相对运动的平稳性，节约能耗，气浮的工作原理是在下面的零件上设置气浮通道，并通过气浮通道向下吹气，上面的零件在气体的作用下，大大降低了上下零件之间的摩擦力，有利于上面零件的微量调节。

目前大口径高精度复杂零件加工和检测过程中需要进行精确的定位和调整，调整后需要进行锁紧，采用传统的思维纯机械式调整太，调节速度慢，而且调节的精度不容易保证，大型复杂零件体积较大或者重量较大的时候，对调节用的驱动源功率要求较高，能耗大。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是在于提供一种气浮四维调整台，可实现零件加工、测量和精密修配中工件装夹位位置精确微量调整，提高零件的制造和测量精度。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：气浮四维调整台，包括安装底座和平移滑台，所述安装底座为空心圆柱形，所述平移滑台包括上端的气浮板和垂直设在所述气浮板下方的平移柱，所述平移柱与所述安装底座同轴设置且二者之间设有移动间隙，所述气浮板盖设在所述安装底座的上端面且二者之间为气浮面；

所述安装底座上设有螺纹连接的调节螺杆，所述调节螺杆穿过所述安装底座后与所述平移滑台接触设置，所述调节螺杆的数量至少为两个且二者在同一水平面上相交成90度设置；

所述平移滑台的上端面为内凹的球形，所述平移滑台的上端设有与其球面接触的角度滑台且二者之间设有气浮面，所述平移滑台的外圈铰接有旋转座，所述旋转座上螺纹连接有角度调节杆，所述角度调节杆穿过所述旋转座后与所述角度滑台接触设置。

进一步的，所述调节螺杆的轴线穿过所述安装底座的轴心设置，所述调节螺杆在所述安装底座的厚度方向居中设置，所述平移滑台的外圈设有固定凸耳，一个所述旋转座与两个所述固定凸耳配套设置，所述旋转座设在两个所述固定凸耳之间且与其铰接，所述角度滑台的上端面设有多个固锁螺孔。

进一步的，所述安装底座与所述调节螺杆对应的区域设有第一固锁平面，所述平移滑台与所述螺杆对应的区域设有第一顶驱平面，所述第一固锁平面与所述第一顶驱平面平行设置，所述角度滑台与所述角度调节杆对应的区域设有第二顶驱平面。

进一步的，所述第一顶驱平面上设有精密线轨，所述精密线轨的轨道部固锁在所述第一顶驱平面上，所述精密线轨的滑动部与所述调节螺杆接触设置，所述精密轨道与所述调节螺杆垂直设置，一个所述调节螺杆配套设置一个所述精密线轨。

进一步的，所述第二顶驱平面上设有圆型滑轨，所述圆型滑轨的轨道部与所述角度滑台固定连接，所述圆型滑轨的滑动部与所述角度调节杆接触设置，所述圆型滑轨的滑动方向与所述角度调节杆的轴线方向垂直设置，一个所述角度调节杆配置设置一个所述圆型滑轨。

进一步的，所述调节螺杆与所述安装底座之间设有同轴的衬套，所述衬套为t型且大头的一端设在所述安装底座的外圈，小头的一端穿过所述安装底座后继续向所述平移滑台延伸设置。

进一步的，所述气浮板的下端面设有多个向所述安装底座吹气的吹气孔，所述吹气孔与外部的供气装置连通，多个所述吹气孔向下吹气在所述气浮盖板与所述安装底座之间形成气浮面。

进一步的，所述安装底座与所述调节螺杆对应的区域设有第一固锁平面，所述平移滑台与所述螺杆对应的区域设有第一顶驱平面，所述第一固锁平面与所述第一顶驱平面平行设置，所述第一固锁平面上设有控制所述吹气孔供气管路通断的机械气阀。

进一步的，所述调节螺杆的数量为四个且相对所述安装底座的轴线均布设置。

进一步的，所述角度转台上设有多个排气孔，所述排气孔与外部的供气装置连通，多个所述排气孔向下排气在所述角度转台和平移转台之间形成气浮面，所述排气孔通过控制阀实现排气孔的吹气和断气动作，所述角度调节杆的数量至少为两个且间隔90度设置，所述角度调节杆的轴线过所述角度滑台的中心设置。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果如下。

1、本发明设置上下对应的平移滑台和安装底座且在二者之间设置气浮面，减少二者之间的摩擦系数，方便进行平移滑台相对安装底座的调节，设置调节螺杆，调节螺杆的数量至少为两个且二者在同一水平面上相交成90度设置，实现了两个方向上距离的调整，满足二维调整的需求，调节螺杆远离平移滑台的一端设置旋钮，方便确认旋进的距离，提升调节精度；

在以上二维直线调整的基础上，在平移滑台的上端设置角度滑台，设置角度调节杆，通过调整角度调节杆的俯仰角度实现角度滑台的翻转，实现了沿其轴线的转动，以上结构结合设置，实现了固定在角度滑台上方零件的直线调节和翻转角度调节，定位更加精准，提高零件的制造和测量精度；

2、调节螺杆的轴线穿过安装底座的轴心设置，尽量保证平移滑台与安装底座的同心性，使得整个结构的重心不会偏移太多，提升平移滑台承载状态下的稳定性，调节螺杆在安装底座的厚度方向居中设置，尽量保证平移柱的中部受力，避免调节过程中产生歪斜，进一步提升稳定性；

3、一个调节螺杆配套设置一个精密线轨，设置精密线轨后，可保证调节螺杆运动的过程中，沿着相差90度设置的精密线轨移动，提升调节的精度，也避免了同时调节产生的机械干涉问题；

4、设置衬套，一是增加调节螺杆的强度，二是衬套磨损的前提下可进行更换，成本相对较低，如果不设置衬套，安装底座被磨损后修复的成本过高，设置衬套降低设备的维护保养成本，设置固定凸耳和旋转座，可方便进行角度调节杆的更换，避免角度调节杆对平移滑台造成损伤，进一步降低维护成本。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明气浮四维调整台的结构示意图；

图2是本发明气浮四维调整台的仰视图；

图3是本发明图2的a-a剖视图；

图4是本发明图3的g-g剖视图。

附图标记：

1-安装底座；11-第一固锁平面；2-平移滑台；21-气浮盖板；22-平移柱。23-第一顶驱平面；24-吹气孔；25-控制阀；3-调节螺杆；4-衬套；5-机械气阀；6-精密线轨；7-角度滑台；71-排气孔；72-第二顶驱平面；8-角度调节杆；81-旋转过；9-圆型滑轨。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。

如图1、图2和图3所示，本发明为气浮四维调整台，包括安装底座1和平移滑台2，安装底座1为空心圆柱形，平移滑台2包括上端的气浮板和垂直设在气浮板下方的平移柱22，平移柱22与安装底座1同轴设置且二者之间设有移动间隙，气浮板盖设在安装底座1的上端面且二者之间为气浮面；

安装底座1上设有螺纹连接的调节螺杆3，所述安装底座1与调节螺杆3之间的螺纹连接为精密螺纹副结构，调节螺杆3穿过安装底座1后与平移滑台2接触设置，调节螺杆3的数量至少为两个且二者在同一水平面上相交成90度设置，实现了两个方向上距离的调整，满足二维调整的需求，调节螺杆3远离平移滑台2的一端设置旋钮，方便确认旋进的距离，提升调节精度。

优选地，调节螺杆3的轴线穿过安装底座1的轴心设置，尽量保证平移滑台与安装底座1的同心性，使得整个结构的重心不会偏移太多，提升平移滑台2承载状态下的稳定性，调节螺杆3在安装底座1的厚度方向居中设置，尽量保证平移柱22的中部受力，避免调节过程中产生歪斜，进一步提升稳定性。

优选地，安装底座1与调节螺杆3对应的区域设有第一固锁平面11，方便调节螺杆3的安装和固定，平移滑台2与调节螺杆3对应的区域设有第一顶驱平面23，方便调节螺杆3与平移柱22为面接触，扩大接触面积，提升调节的稳定性，第一固锁平面11与第一顶驱平面23平行设置，保证调节螺杆3穿过安装底座1后与第一顶驱平面23面接触。

优选地，第一顶驱平面23上设有精密线轨6，精密线轨6的轨道部固锁在第一顶驱平面23上，精密线轨6的滑动部与调节螺杆3接触设置，精密轨道与调节螺杆3垂直设置，一个调节螺杆3配套设置一个精密线轨6，设置精密线轨6后，可保证调节螺杆3运动的过程中，沿着相差90度设置的精密线轨6移动，提升调节的精度，也避免了同时调节产生的机械干涉问题。

优选地，调节螺杆3与安装底座1之间设有同轴的衬套4，衬套4为t型且大头的一端设在安装底座1的外圈，小头的一端穿过安装底座1后继续向平移滑台2延伸设置，一是增加调节螺杆3的强度，二是衬套4磨损的前提下可进行更换，成本相对较低，如果不设置衬套4，安装底座1被磨损后修复的成本过高，设置衬套4降低设备的维护保养成本。

优选地，气浮板的下端面设有多个向安装底座1吹气的吹气孔24，吹气孔24与外部的供气装置连通，多个吹气孔24向下吹气在气浮盖板21与安装底座1之间形成气浮面，减少气浮盖板21与安装底座1之间的摩擦系数，方便进行移动滑台的调整；更优选地，安装底座1与调节螺杆3对应的区域设有第一固锁平面11，平移滑台2与调节螺杆3对应的区域设有第一顶驱平面23，第一固锁平面11与第一顶驱平面23平行设置，第一固锁平面11上设有控制吹气孔24供气管路通断的机械气阀5，设置机械气阀5后，吹气孔24的通断方便进行控制，简化控制程序。

优选地，调节螺杆3的数量为四个且相对安装底座1的轴线均布设置，每个调节螺杆3配套设置一个精密线轨6，配套设置的调节螺杆3轴线与精密线轨6移动方向的轴线垂直设置，有效避免了两轴向相互调节时产生的机械干涉，保证了调节的精度，多个方向进行调节，扩大调节范围。

优选地，平移滑台2的上端面为内凹的球形，平移滑台2的上端设有与其球面接触的角度滑台7且二者之间设有气浮面，可减少角度滑台7与平移滑台2之间的摩擦力，方便角度滑台7的角度调节，平移滑台2的外圈铰接有旋转座81，旋转座81上螺纹连接有角度调节杆8，角度调节杆8穿过旋转座81后与角度滑台7接触设置，调节角度调节杆8的俯仰角度，即可驱动角度滑台7的角度旋转，完成了角度转动的调节，平移滑台2的外圈设有固定凸耳72，一个旋转座81与两个固定凸耳72配套设置，旋转座81设在两个固定凸耳72之间且与其铰接，对称设置，受力均衡，稳定性高，角度滑台7的上端面设有多个固锁螺孔，方便进行零件的固锁设置，角度滑台7与角度调节杆8对应的区域设有第二顶驱平面，第二顶驱平面上设有圆型滑轨99，圆型滑轨9的轨道部与角度滑台7固定连接，圆型滑轨9的滑动部与角度调节杆8接触设置，圆型滑轨9的滑动方向与角度调节杆8的轴线方向垂直设置，一个角度调节杆8配置设置一个圆型滑轨9，给予角度滑台7在调整状态下更多的自由度。

优选地，角度转台上设有多个排气孔71，排气孔71与外部的供气装置连通，多个排气孔71向下排气在角度转台和平移转台之间形成气浮面，排气孔71通过控制阀实现排气孔71的吹气和断气动作，角度调节杆8的数量至少为两个且间隔90度设置，每个角度调节杆8均可实现角度滑台7围绕一个轴的转动调节，设置n组即可实现围绕n个轴的角度转动调节，根据实际情况进行调节，角度调节杆8的轴线过角度滑台7的中心设置，保证结构的上下重心位置基本不变，提升结构的稳定性。

在实际工作过程中，首先固定安装底座1，通过设置在沉头孔内的螺钉将安装底座1固锁在气浮转台的上端面或大理石平台的台面上，平移滑台2设在安装底座1的上端面，角度滑台7安装在平移滑台的上端面，角度滑台7的上端设置多个螺纹孔环型均布，可装卡待修配的零件，机械气阀5开启，然后外部的供气装置对吹气孔24进行供气，在气浮盖板21与安装底座1之间形成气浮面，然后通过调节螺杆3进行平移滑台2的在不同方向的微量调整，由于设置了精密线轨6，在调节的过程中，有效避免了两轴向相互调节时产生的机械干涉，保证了调节的精度，控制阀25开启，外部的供气装置对排气孔71供气，角度滑台2与平移滑台2之间形成气浮面，通过角度调节杆8的俯仰角度的调整，实现角度滑台7不同方向角度的调节，同时设置的圆型滑轨9进一步增加了角度滑台7的自由度，有利于角度滑台7角度的调整，断气时，由于平移滑台2和角度滑台7的自身重力产生的摩擦力使其保持稳定状态，整个结构，可实现零件加工、测量和精密修配中工件装夹位位置精确微量调整，提高零件的制造和测量精度。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。