磨床静液压导轨的优越性

魔神

    

在油膜上滑动，可以让磨床沿着更平滑的导轨发挥其更加强大的功能。

在机床中，导轨系统的重要性几乎是其他元件无可比拟的，因为导轨系统是机床运动部件和静止元件之间的连接界面。在许多机床中，运动部件采用滚动元件安装在导轨系统上。也就是说，导轨系统是采用了金属与金属的接触方式。然而，与静液压导轨相比，后者的金属之间并不是直接接触的。在静液压导轨系统中，导轨采用了一层带有压力的油膜，该油膜均匀地分布在金属接触面上，可使运动部件在油膜上滑动。由于金属表面之间不发生直接接触，因此导轨操作时不会磨损。而且，由于运动部件悬浮在油膜上滑动，从而减少了振动对机床所产生的影响。

 

图中所示的磨床静液压导轨是“围绕”着机床的运动部件而设计的

然而，孤立的导轨系统是起不了任何作用的。每台机床的设计需要涉及到一套完整的系统。Chris Stine先生说：“如果单独谈及导轨系统的优点，可能会引起误导，因为机床的设计必须对导轨系统所能够提供的任何潜在优点加以平衡。”Stine先生是 United Grinding公司的副总裁，该公司可以提供配有各种导轨系统的磨床。当谈及机床的设计需要平衡静液压导轨的优点时，他说：“这些优点应包括几方面的内容。”

加速性能和承重能力

当运动部件在油膜上滑动时，不需要增加能量来克服系统中金属与金属之间的接触摩擦力。从而可以在宽砂轮、高功率和大裕量磨削加工应用领域中看到生产率提高的良好结果。

例如，在磨削汽轮发电机叶轮的叶片时，采用一台配有静液压导轨的磨床和200mm(8in)宽的砂轮要比采用普通导轨的同类型磨床，达到更大的运动质量。同时，采用静液压导轨的磨床能够以更高的速度加速一个给定的质量。一般来说，透平叶片需要重复运动，其对叶片的磨削加工可减少30%的时间。

United Grinding公司的Magerle磨床采用静液压导轨，该磨床应用于上述零件的磨削加工。该公司转述了某些用户对该机床的一些评价。Illinois 州Hanover Park工业园区的Spectra-Tech公司老板Eric Reutimann先生说：“工作台好像是‘漂浮’在‘水上’运动。不像某些机床那样，它不会发生任何粘滞滑动的现象。”

使用寿命长

这种静液压导轨的另一个优点是：其使用寿命很长。这并不是说，静液压导轨机床的维护工作量较低，因为该机床需要的是一种不同的维护。例如，需要更换液体和过滤器等一系列维护工作。然而，由于这类导轨不存在金属与金属之间直接接触。因此，从理论上来说不存在导轨磨损的问题。

加利福尼亚州Rancho Santa Margarita地区的Grind Corporation公司副总裁Gary Treichler先生说：“我一直在观察自己的静液压导轨磨床在‘继续生产加工巨大的工件’，即使我们的机床已经使用了30多年。”

防振性能提高

静液压导轨是“围绕”着机床的运动部件而设计的，与固定元件的表面不发生接触，因而使运动部件在各个方向上都能起到防振的作用。这种缓冲装置提高了机床的防振性能。

这种防振装置的实际重要性因应用范围的不同而发生很大的变化。采用滚动元件的线性导轨应用于许多精密加工应用领域，其振动对加工不会产生很大的影响。在某些情况下，防振功能对加工零件获得必要的外观、表面质量和平直度起着至关重要的作用。

在最近的一个加工实例中，一家生产厂需要磨削加工33in长的光学平板玻璃，其平直度要求达到优于100μin的水平。采用配有静液压导轨的磨床不但使其加工平直度能够达到所要求的精度范围，而且加工车间不需要恒温控制，由于其具有很好的防振性能，因此在磨削加工过程中，玻璃不会发生脆裂现象。

增加了选择余地

采用静液压导轨的磨床，其价格可能要比一台采用机械式导轨的磨床高一些，但对于加工车间来说，采用上述提到的那种宽砂轮磨床加工，其磨削零件的速度可提高30%。

另一方面，一个不同的车间在加工完全相同的零件时，可能会采用其现有的多种机床进行加工。这个车间可能愿意使用价格不太贵的机床和工艺，即使是这些机床的加工效率比较低。换句话说，性价比本身并不意味着哪一台机床更好。

Stine先生说：“不管是否是一个专业加工车间，对机床的选用都会有一定的影响。为了更好地发挥其资本设备的投资费用，专业加工车间往往会坚持这样一种理念：即车间根据实际需要购置其每一台加工设备。”

但是在某些情况下，同一个专业加工车间可能会采取相反的策略。只是为了某一工件加工的需要，一个专业加工车间如需购置一台更大的机床，而不是采用现有的设备时，它可能会选购一台功能最强的大型机床。也就是说，它可能会购置一台具有更高性能的静液压导轨机床。这样，如果车间需要进行大范围加工时，它就能提供最大能力范围的加工服务。

总之，一切都需要根据具体情况而定。孤立地考虑导轨系统不能起到有效的作用。在机床设备这样的一个互相关联的系统中，静液压导轨的真正意义不但取决于机床的设计，也取决于所加工的零件，更取决于车间的加工策略。

【MechNet】