[發明專利]新型三坐標T型氣浮工作臺

在審

• 申請號: 202110307791.2
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112963450A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 盧志偉;馮凌華;黃鵬;張君安;劉波;鹿晗;朱思達;王澳坤;樊佳豪
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: F16C32/06
• 分類號: F16C32/06
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

本發明公開一種新型三坐標T型氣浮工作臺，包括包括基座、X軸靜導軌、X軸動導軌、Y軸靜導軌、Y軸動導軌、固定橋框、Z軸靜導軌和Z軸動導軌；X軸靜導軌設置兩條，兩條X軸靜導軌平行固定在基座上端面，X軸靜導軌的橫截面為T形，在X軸靜導軌上配合X軸動導軌；X軸動導軌的上端面中央設置一條Y軸靜導軌，Y軸靜導軌的方向與X靜導軌正交，在Y軸靜導軌上配合X動導軌；X軸動導軌的上端面設置固定橋框，固定橋框的中央設置Z軸靜導軌，Z軸靜導軌內配合Z軸動導軌。本發明對于促進精密工程領域的超精密加工、超精密測量以及快速定位技術的發展、提高加工精度以及機械系統的裝配水平都具有重要的現實意義。

技術領域

本發明涉及氣浮運動平臺技術領域，具體涉及一種新型三坐標T型氣浮工作臺。

背景技術

21世紀以來，隨著現代制造工程的飛速發展，以及國防、航天的技術的不斷進步，世界各國對機械加工技術以及加工精度提出了更高的要求，對產品加工質量的要求也變得很高，超精密技術是加工制造產品、半導體光刻、精密測量和生物醫學等領域的重要技術之一。超精密技術的高低直接影響到產品質量及測量精度。超精密技術不僅成為工業現代化的主要趨勢，而且也是現代高新技術不可缺少的部分。與此同時，超精密運動的高性能工作平臺的需求量日益增長，其應用領域越來越廣泛，對精密工作臺的運動直線精度、承載剛度、運行速度、行程、自動化程度和可靠性等方面均提出了更高的要求。

由于氣體靜壓導軌副承載力大，設計靈活，結構簡單，成本相對比較低。并且由于氣體靜壓導軌氣膜的誤差均化作用(也稱氣浮均化技術)，會很大幅度提高其運動精度，減小了靜導軌表面輪廓誤差的影響。

盡管與傳統的導軌平臺相比，氣浮支承技術減小了導軌副之間的摩擦，顯著改善了超精密機床的運動特性，但氣膜內部形成的流場的震動仍然影響著氣膜的穩定性。隨著氣浮平臺被廣泛的應用于光刻機、超精密數控機床、三坐標測量儀等超精密加工領域中，氣浮導軌的運動精度也正在向納米甚至亞納米量級提升，因此氣膜間隙的微小震動也可能使得氣膜潤滑層失效，從而成為影響導軌性能的關鍵因素。在追求高速、高精度的情況下，對與氣膜的穩定性以及傳動裝置的穩定性都提出了較高的要求，任何微小的擾動都會影響到整個運動系統的精度；因此，亟需研制一款具有高定位精度和氣膜穩定性好的新型三坐標T型氣浮工作臺。

發明內容

本發明的目的是提供一種新型三坐標T型氣浮工作臺，解決傳統三坐標工作平臺定位精度不高、承載能力小、系統剛度低等問題。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是：

新型三坐標T型氣浮工作臺，包括包括基座、X軸靜導軌、X軸動導軌、Y軸靜導軌、Y軸動導軌、固定橋框、Z軸靜導軌和Z軸動導軌；

所述X軸靜導軌設置兩條，兩條X軸靜導軌平行固定在基座上端面，X軸靜導軌的橫截面為T形，在X軸靜導軌上配合X軸動導軌；

所述X軸動導軌的上端面中央設置一條Y軸靜導軌，Y軸靜導軌的方向與X靜導軌正交，在Y軸靜導軌上配合X動導軌；

所述X軸動導軌的上端面設置固定橋框，固定橋框的中央設置Z軸靜導軌，Z軸靜導軌內配合Z軸動導軌。

進一步的，所述X軸靜導軌和Y軸靜導軌均為封閉式靜壓T型氣浮導軌結構，包括一組上氣浮塊和兩組下氣浮塊，在上氣浮塊和下氣浮塊上設置有多組節流孔。

進一步的，所述Z軸動導軌的截面為矩形。

與現有技術相比，本發明的有益效果：

1.本發明的新型三坐標T型氣浮工作臺橋框結構固定不動，直接與X軸動導軌連接，比起傳統的單柱移動式和懸臂式結構，主要優點是繞Z軸偏擺小，同時Y方向的阿貝臂較小,結構剛度好，大大提高了精度。

2.本發明的新型三坐標T型氣浮工作臺的X、Y氣浮導軌均采用全封閉T型靜壓氣浮導軌，容易形成穩定的氣膜，因此具有剛度大、承載能力大的特點，同時也能承載較大的傾覆力矩。