专利名称：一种用于高精度非球面加工机床的z轴部件的制作方法
技术领域：
本发明属于先进制造领域，是对传统闭式液体静压导轨结构的改进，将差动微调螺杆和楔形安装面有效结合，实现微米级油膜厚度调节。
背景技术：
随着科学技术的发展，液体静压导轨技术逐步扩大了应用范围，目前高精度、高效率和重载荷机床越来越多的采用液体静压导轨技术。液体静压导轨具有摩擦系数小，低速运动平稳，承载能力大，刚度高，运动精度高，油膜具有均化误差的作用以及导轨精度保持性好等优点。液体静压导轨应用到精密超精密机床时对导轨的加工精度要求较高，加工成本较高。
发明内容
本发明的目的是为了提高机床Z轴部件闭式液体静压导轨的精度和刚度，降低导轨加工难度，通过闭式液体静压导轨差动微调结构实现液压油膜厚度的微米级调节，降低装配调试难度和成本。本发明的技术方案为Z轴部件采用方箱型闭式液体静压导轨结构，一方面通过封闭的机械结构，提高液体静压导轨座的刚度和抵抗外载荷产生的倾覆力矩的能力；另一方面通过独立的液体静压块，降低方箱型闭式导轨座的加工精度要求，将导轨的高精度要求转换到液体静压块上，实现高效、低成本的加工。液体静压导轨的装配调试比较困难，液压油膜厚度直接影响到液体静压导轨的刚度和精度，从而直接降低加工零件的质量。油膜厚度过大，则导轨的刚性差，精度低；油膜厚度过小，则对导轨各部件的精度要求高，实际加工和装配工艺很难实现。因此，通过闭式液体静压导轨差动微调结构，可以有效解决上述问题，根据不同外载荷的情况，方便灵活地实现液压油膜厚度微米级的调节，发挥液体静压导轨的优越性能。
图1为一种用于高精度非球面加工机床的Z轴部件整体结构示意图。图2为方箱型闭式液体静压导轨结构图。图3为闭式液体静压导轨差动微调结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图进一步说明实施例。所述的一种用于高精度非球面加工机床的Z轴部件结构见图1和图2，包括电机 1、电机座2、电机座上连接座3、方箱型导轨座4、差动微调螺杆5、侧调整座6和9、侧楔形液体静压块7和10、方形滑枕导轨8、方箱型导轨座盖板11、盖板楔形液体静压块12和15、盖板调整座13和14、侧固定液压块16和17、底面固定液压块18和19。所述的一种用于高精度非球面加工机床的Z轴部件，通过方箱型导轨座4安装在机床横梁溜板上。ζ轴部件方箱型闭式液体静压导轨结构见图2，由方箱型导轨座4、方箱型导轨座盖板11、方形滑枕导轨8和液体静压块7、10、12、15、16、17、18、19组成。封闭的整体液压导轨结构具有较高的刚度，可以有效抵抗外载荷产生的倾覆力矩，提高了 Z轴部件的运动精度和刚度。另一方面，由于采用独立的液体静压块7、10、12、15、16、17、18、19， 降低了对方箱型导轨座4和方箱型导轨座盖板11的加工精度要求，将液体静压导轨的精度要求转换到液体静压块上，可以通过精密磨削以及研磨的方法实现液体静压块的高精度加工，达到高精度、高效、低成本的加工制造。所述的一种用于高精度非球面加工机床的Z轴部件，闭式液体静压导轨油膜厚度的调节采用闭式液体静压导轨差动微调结构，见图3。差动微调螺杆5为两段M4X0. 5和 M5X0.8的螺纹，螺钉旋转一圈，液体静压块移动0. 3mm。液体静压块16、17、18、19安装面为平面，直接安装在方箱型导轨座4上，通过加工分别保证液体静压块共面。调节侧面的差动微调螺杆5，使侧楔形液体静压块7和10在1 100的楔形配合面上移动，直到达到技术要求的液压油膜厚度，固定侧楔形液体静压块7和10背面的固定螺钉将其固定。调节方箱型导轨座盖板11上的差动微调螺杆5，使盖板楔形液体静压块12和15在1 100的楔形配合面上移动，直到达到技术要求的液压油膜厚度，固定盖板楔形液体静压块12和15背面的固定螺钉将其固定。这种闭式液体静压导轨差动微调结构有效解决了液体静压导轨的装配调试困难的问题，根据不同外载荷的情况，方便灵活地实现液压油膜厚度的调节，同时提高方箱型闭式液体静压导轨的运动精度。
权利要求
1.一种用于高精度非球面加工机床的Z轴部件，包括方箱型闭式液体静压导轨结构， 闭式液体静压导轨差动微调结构。其特征在于1)方箱型闭式液体静压导轨结构，具有高刚度、高导向精度的优点，可以有效抵抗外部载荷产生的倾覆力矩；2)闭式液体静压导轨差动微调结构，可以调节液体静压块在1 100的楔形安装面上微量移动，可灵活高效地实现液体油膜厚度微米级的调节。该Z轴部件的方箱型闭式液体静压导轨，精度高、刚度高，液压油膜厚度调节方便，Z轴部件可以实现高精度亚微米级的进给运动，进行精密超精密切削加工。
2.按照权利要求1所述的一种用于高精度非球面加工机床的Z轴部件，其特征在于 方箱型闭式液体静压导轨结构降低了方箱型导轨座的加工精度要求，提高了整体闭式液体静压导轨的刚度和精度，以及抵抗外部载荷的倾覆力矩的能力。
3.按照权利要求1所述的一种用于高精度非球面加工机床的Z轴部件，其特征在于 闭式液体静压导轨差动微调结构，通过调节差动微调螺杆，使楔形液体静压块在1 100的楔形安装面上微量进给，实现液压油膜厚度的微米级调节，灵活适用于不同载荷的情况。
全文摘要
所述的一种用于高精度非球面加工机床的Z轴部件属于先进制造领域，本发明主要涉及方箱型闭式液体静压导轨结构和闭式液体静压导轨差动微调结构。方箱型闭式液体静压导轨结构由方箱型导轨座4、方箱型导轨座盖板11、方形滑枕导轨8和液体静压块7、10、12、15、16、17、18、19组成，提高了闭式液体静压导轨的精度和刚度，降低了导轨机械结构的加工精度。Z轴部件液体静压导轨通过闭式液体静压导轨差动微调结构，有效解决了液体静压导轨的装配调试困难的问题，实现液压油膜厚度微米级的调节，提高了方箱型闭式液体静压导轨的运动精度。
文档编号B23Q1/01GK102248406SQ20111007011
公开日2011年11月23日 申请日期2011年3月23日 优先权日2011年3月23日
发明者乔雪涛, 任东旭, 刘志华, 刘金波, 娄云鸽, 崔殿龙, 席建普, 张会连, 李彬, 李焕, 李金明, 梁颖, 赵则祥, 赵惠英, 路洪伦, 郭艳婕, 陈伟, 陈健龙 申请人:西安交通大学