[发明专利]导向装置及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械零部件装配技术领域，特别是涉及一种用于精密设备中的导向装置及其制作方法。

背景技术

随着对精密生产加工、检验设备工作效率要求的提高，现代精密机床和精密检验设备逐渐向高精度、高速化方向发展，如半导体电子电路行业的精密生产加工设备、高精度的二次元、三次元精密检验设备以及高精密数控机床都在向高精度、高速化发展。由于在极高的进给速度和转动速度情况下需要保证超高的定位精度和稳定性，这就对导向装置的动态性能就提出了更高要求，尤其对这类机器设备基础件的刚度、基准面的精度稳定性以及减振、抗振性能等方面要求比传统设备基础件要求更严格。

天然花岗岩是由近地表或深层的火山岩浆喷出的，并在地表以下沉积冷凝固化形成的致密火成岩。天然花岗岩具有强度高、刚性好、硬度高以及热稳定性好。其热膨胀系数是常用金属材料热膨胀系数的1/3～1/4，并经过亿万年的天然自然时效，质地坚硬致密内部组织结构稳定性非常好，抗风化、耐腐蚀、耐磨损、吸水性低、吸振性能好，长期使用变形很小，并且通过机器或者手工研磨加工可以获得很高的表面平面度、直线度、扭曲精度等特点。因此，在一些高精密的测量设备、高精度生产加工设备上大量使用天然花岗岩代替铸铁作为机床的基础件，以保证机器设备的长期具有较高、较稳定的精度。

以天然花岗岩为基础件的制作过程如下：通过机器或手工研磨加工的方式使得基础件具有较高平面精度的基准平面，在加工好的基准平面上钻削加工出一排具有一定深度的孔，并用环氧树脂胶把带有内螺纹孔的金属柱粘接固化到基准平面上的孔内，然后通过螺钉、金属柱中的内螺纹孔及直线导轨上的通孔将直线导轨固定至基准平面上，得到用于精密设备（如机床）中的导向装置。但是金属柱的上端面与基准平面难以共平面，容易出现金属柱的上端面低于或高于基准平面的情况。而且金属柱和天然花岗岩属于两种性能相差很大的材料，难以通过二次加工使金属柱上端面与花岗岩基础件的基准平面共平面，从而影响直线导轨安装的精度，使得传统的导向装置中的直线导轨运动精度低，进而使得传统的导向装置存在定位精度低的问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种具有较高定位精度的导向装置。

一种用于精密设备中的导向装置，包括石材基础件、固定柱、直线导轨及螺钉；

所述石材基础件包括基准平面，所述基准平面上开设有固定孔，所述固定孔垂直于所述基准平面；

所述固定柱包括柱体部及设在所述柱体部一端的帽体部，所述固定柱嵌入并固定在所述固定孔中，所述帽体部远离所述柱体部的表面凸出于所述基准平面，所述固定柱的数目为多个，多个所述帽体部远离所述柱体部的表面共平面，所述固定柱中开设有沿所述帽体部的轴向贯穿所述帽体部并延伸至所述柱体部的螺纹孔；

所述直线导轨上开设有与所述螺纹孔位置对应的通孔；

所述螺钉与所述螺纹孔适配；

所述直线导轨通过所述螺钉固定在所述帽体部上。

在其中一个实施例中，所述固定孔的数目为多个，所述固定柱、所述固定孔及所述通孔对应设置。

在其中一个实施例中，所述石材基础件的基准平面上开设有固定槽，所述固定孔开设在所述固定槽槽底的中部，所述帽体部卡在所述固定槽内且所述帽体部的厚度大于所述固定槽的深度，所述固定槽与所述固定孔的轴面呈“T”结构。

在其中一个实施例中，所述柱体部为圆柱体，所述柱体部的外径为所述螺纹孔的孔径的两倍。

在其中一个实施例中，所述帽体部为圆柱体，且所述帽体部的外径大于所述柱体部的外径。

在其中一个实施例中，所述固定孔的数目为一个，且多个所述固定柱一体成型形成固定块而嵌入在所述固定孔中，所述直线导轨上的通孔及所述固定柱对应设置。

在其中一个实施例中，所述石材基础件为花岗岩基础件或人造石基础件。

在其中一个实施例中，所述螺钉包括螺纹柱及设在所述螺纹柱一端的螺帽，所述通孔为与所述螺钉的形状适配的阶梯孔。

上述用于精密设备中的导向装置采用石材基础件代替传统的铸铁作为导向装置的基础件，从而使得上述导向装置具有较好的热稳定性好。而且上述导向装置采用带有帽体部的固定柱代替传统的直线形金属柱，帽体部凸出于基准平面，从而使得直线导轨可以安装于帽体部上。而且多个凸出于基准平面的帽体部的材料相同，很容易通过二次加工使得多个帽体部远离柱体部的表面共平面，且具有较高的平面度，从而使得固定于帽体部上的直线导轨具有较高的安装精度，进而使得上述导向装置具有较高的定位精度。

上述导向装置的制作方法，包括如下步骤：

提供花岗岩基础件；