中文在线字幕免费观,www中文字幕,中文字幕日韩电影

前言：

超精密加工中心靜壓氣浮導(dǎo)軌由高精度靜導(dǎo)軌、動(dòng)導(dǎo)軌和氣浮軸承等組件組成。在導(dǎo)軌移動(dòng)過程中，動(dòng)靜導(dǎo)軌之間存在著有氣浮軸承排出的高速高壓氣體，并因氣體流動(dòng)形成潤(rùn)滑膜，此潤(rùn)滑膜的存在,使得動(dòng)靜導(dǎo)軌面不直接接觸。與液壓導(dǎo)軌相比，氣浮導(dǎo)軌明顯具有摩擦阻力小、無粘滯和高運(yùn)動(dòng)精度的特點(diǎn)，而被廣泛的應(yīng)用于超精密加工中心和坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等高精密儀器和設(shè)備中[1]。在氣浮軸承數(shù)目確定，供氣壓力、外負(fù)載保持恒定，動(dòng)靜導(dǎo)軌間隙氣膜厚度不發(fā)生變化的前提下，由于空氣運(yùn)動(dòng)黏度、動(dòng)靜導(dǎo)軌接觸面面積是定值，靜壓氣浮導(dǎo)軌所受到的摩擦力與動(dòng)導(dǎo)軌相對(duì)于靜導(dǎo)軌的速度正相關(guān)。由氣浮軸承排出進(jìn)入導(dǎo)軌間隙的氣體，其粘性力大于慣性力[2]，隨著加工中心加工精度測(cè)量機(jī)測(cè)量精度的不斷提高，導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)精度和運(yùn)動(dòng)速度也在不斷提高，氣浮導(dǎo)軌的摩擦力將不可忽略地降低超精密加工中心的定位精度、影響系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)速度[3]。而超精密加工中心的定位精度和運(yùn)動(dòng)速度的研究一直是一個(gè)熱點(diǎn)問題[4_6]。

減阻是一個(gè)獲得了持續(xù)關(guān)注的科學(xué)問題[7]，許多學(xué)者對(duì)減阻本身和應(yīng)用做了大量的研究。其中，微結(jié)構(gòu)功能表面減阻是一個(gè)被廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)。具有某些特定功能的微小拓?fù)錁?gòu)型的非光滑表面被稱為微結(jié)構(gòu)功能表面[8]，如微溝槽/肋板(Riblet)陣列[9]、微凹坑(Dimple)/凸包陣列、微金字塔(Pyramid)陣列結(jié)構(gòu)等，其特征尺寸一般為1?1〇〇微米的量級(jí)、亞毫米級(jí)，能夠改善機(jī)械產(chǎn)品/零部件的某些特性。通常這些微結(jié)構(gòu)功能表面分布于尺寸為10?1000毫米量級(jí)的跨尺度機(jī)械表面上，能夠通過改變零件的界面效應(yīng)，改變表面的摩擦[1<)]、潤(rùn)滑、粘附、耐磨性以及流體力學(xué)性能[11]等物理特性，從而顯著提高機(jī)械產(chǎn)品和零部件的功能特性[12]，如：工作噪聲、能耗、密封、潤(rùn)滑、使用壽命等。微結(jié)構(gòu)功能表面已經(jīng)廣泛的用于航天器[13]，仿生結(jié)構(gòu)[14]，船舶工程[15]等多種行業(yè)中。

從微結(jié)構(gòu)的功能而言，將其用于超精密加工中心動(dòng)靜導(dǎo)軌表面，減小氣浮導(dǎo)軌間隙中髙速氣體的流動(dòng)阻力，提高加工中心的定位精度和系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)速度具有可行性。本文基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法(Computational fluid dynamics, CFD),以減少超精密加工中心氣浮導(dǎo)軌高速運(yùn)動(dòng)時(shí)氣體阻力為設(shè)計(jì)目標(biāo)，應(yīng)用雷諾平均方程(Reynolds-averaged Navier-Stokesequations，RANS)和帶旋流修正的揣流型，建

立導(dǎo)軌微結(jié)構(gòu)功能表面流體動(dòng)力學(xué)減阻分析模型，并結(jié)合流場(chǎng)分析和阻力分析，尋找適合氣浮導(dǎo)軌功能需求的微結(jié)構(gòu)表面。通過研究導(dǎo)軌表面微溝槽形貌及幾何特征參數(shù)對(duì)減阻效應(yīng)的作用規(guī)律，辨識(shí)各個(gè)因素對(duì)減阻效應(yīng)的影響規(guī)律，分析矩形溝槽、V形溝槽、U形溝槽、Space-V溝槽等四種微結(jié)構(gòu)表面構(gòu)型，確定最適合超精密加工中心氣浮導(dǎo)軌表面減阻需求的表面微溝槽形貌。繼而探討導(dǎo)軌氣浮表面微結(jié)構(gòu)減阻功能表面的幾何特征(構(gòu)型、尺寸、形狀、位置等)對(duì)減阻的影響規(guī)律，對(duì)氣浮導(dǎo)軌進(jìn)行微結(jié)構(gòu)功能表面參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

1微結(jié)構(gòu)功能表面減阻特性分析模型

1.1氣浮導(dǎo)軌表面微結(jié)構(gòu)區(qū)域設(shè)計(jì)

如圖1所示，氣浮導(dǎo)軌表面可描述為平板表面，在平板上橫置微溝槽，建立減阻分析的模型。為/避免微結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)氣浮支撐產(chǎn)生破壞，減阻微結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)在氣孔2 mm之外[16_19]。考慮微結(jié)構(gòu)加工成本和導(dǎo)軌寬度，微結(jié)構(gòu)布局區(qū)域長(zhǎng)度設(shè)定為5mm，微結(jié)構(gòu)布局區(qū)域之后，仍為原光滑表面。選用速度入口作為入口邊界條件，根據(jù)導(dǎo)軌氣浮氣體出口為大氣這一實(shí)際情況，選用壓力出口為出口邊界條件。分析采用導(dǎo)軌單邊寬度為9 mm，前后的緩沖過渡區(qū)域長(zhǎng)度都設(shè)定為2 mm。整個(gè)物理模型的計(jì)算域大小為2 mmX 9 mm。在微結(jié)構(gòu)布局區(qū)域，可設(shè)置不同的構(gòu)型(圖1中給出了一種V形溝槽構(gòu)型)，尺寸，形狀，位置與分布密度的微結(jié)構(gòu)進(jìn)行幾何參數(shù)的減阻特性研究。

伯特利數(shù)控備注：為保證文章的完整度，本文核心內(nèi)容都PDF格式顯示，如未有顯示請(qǐng)刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試，手機(jī)瀏覽可能無法正常使用！

結(jié)束語：

本文采用雷諾平均方程(RANS)和帶旋流修正的女-e湍流模型建立超精密加工中心氣浮導(dǎo)軌減阻微結(jié)構(gòu)功能表面分析模型。基于所建立的模型，首先分析了矩形、U形、V形和Space-V形四種構(gòu)型的微溝槽表面的減阻特性，獲得了在導(dǎo)軌表面加工V形溝槽和U形溝槽有利于減阻的分析結(jié)果。

伯特利數(shù)控是一家集銷售、應(yīng)用及服務(wù)于一體的公司。產(chǎn)品包括：CNC加工中心、鉆攻中心、龍門加工中心、雕銑機(jī)、石墨機(jī)、五軸加工中心、立式加工中心、臥式加工中心等。我們機(jī)床的生產(chǎn)工廠設(shè)在廣東省東莞市，目前其生產(chǎn)的加工中心70%出口，其中出口到歐洲占到50%。我們盡心、盡力、盡意的服務(wù)！