超精密加工機床按加工原理可分為超精密切削,、超精密磨削、研磨,、拋光及超精密微細(xì)加工等,。盡管各自在原理和方法上有很大的區(qū)別，但有著諸多可繼承的共性技術(shù),，發(fā)展好共性技術(shù),，對超精密機床進行模塊化設(shè)計是 快速發(fā)展的捷徑,。下面列舉了幾個發(fā)展超精密加工機床需要特別重視的單元技術(shù)。
1,、超精密運動部件
超精密加工就是 在超精密機床設(shè)備上,，利用零件與刀具之間產(chǎn)生的具有嚴(yán)格約束的相對運動，對材料進行微量切削,，以獲得極高形狀精度和表面光潔度的加工過程,。超精密運動部件是 產(chǎn)生上述相對運動的關(guān)鍵，它分為回轉(zhuǎn)運動部件和直線運動部件兩類,。高速回轉(zhuǎn)運動部件通常是 機床的主軸，目前普遍采用氣體靜壓主軸和液體靜壓主軸,。氣體靜壓主軸的主要特點是 回轉(zhuǎn)精度高，如Pneumo公司的Nanoform250車床采用氣體靜壓主軸,，回轉(zhuǎn)精度優(yōu)于0.05μm；其缺點是 剛度偏低,，一般＜100N/μm,。
近年來，在提高氣浮主軸剛度方面有很多研究,，如德國Kugler公司開發(fā)了半球型氣浮主軸,，剛度高達350N/μm；日本學(xué)者利用主動控制的方法增加主軸剛度，同時提高了回轉(zhuǎn)精度；荷蘭Eindhoven科技大學(xué)研制的薄膜結(jié)構(gòu)被動補償氣浮軸承靜剛度可趨于無窮,，動剛度也大大提高。液體靜壓主軸與氣浮主軸相比,，具有承載能力大、阻尼大,、動剛度好的優(yōu)點，但容易發(fā)熱,，精度也稍差,。
直線運動部件是 指機床導(dǎo)軌,，同樣有氣體靜壓導(dǎo)軌和液體靜壓導(dǎo)軌兩種 。由于導(dǎo)軌承載往往大于機床主軸而運動速度較低,，超精密機床大多采用后者,，如美國LLNL研制的LODTM采用的高壓液體靜壓導(dǎo)軌，直線度誤差＜0.025μm/1000mm,。同樣，主動控制的方法適用于提高氣浮導(dǎo)軌靜態(tài)剛度,，日本Tottori大學(xué)的Mizumoto等人將這一技術(shù)應(yīng)用到其設(shè)計的超精密車床中,，提高了導(dǎo)軌直線度。
2,、超精密運動驅(qū)動與傳遞
為了獲得較高的運動精度和分辨率，超精密機床對運動驅(qū)動和傳遞系統(tǒng)有很高的要求,，既要求有平穩(wěn)的超低速運動特性,，又要有大的調(diào)速范圍，還要求電磁兼容性好,。
一般來說,，超精密運動驅(qū)動有兩種 方式：直接驅(qū)動和間接驅(qū)動。直接驅(qū)動主要采用直線電機,，可以減少中間環(huán)節(jié)帶來的誤差,，具有動態(tài)特性好、機械結(jié)構(gòu)簡單、低摩擦的優(yōu)點,，主要問題是 行程短,、推力小。另外,，由于摩擦小,，很容易發(fā)生振蕩，需要用優(yōu)秀的控制策略來彌補,。間接驅(qū)動是 由電機產(chǎn)生回轉(zhuǎn)運動,，然后通過運動傳遞裝置將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成直線運動。它是 目前超精密機床運動驅(qū)動方式的主流,。電機通常采用低速性能好的直流伺服電機,，如美國ParkHannifin公司的DM和DR系列直接驅(qū)動伺服執(zhí)行器，輸出力矩大,，位置控制分辨率達到64萬分之一,。運動傳遞裝置通常由聯(lián)軸器、絲杠和螺母組成,，它們 的精度和性能將直接影響運動平穩(wěn)性和精度,，也是 間接驅(qū)動方式的主要誤差來源。美國麻省理工學(xué)院設(shè)計了兩種 聯(lián)軸節(jié),，分別采用球槽和柔性鉸鏈結(jié)構(gòu),，用于消除電機與絲杠不同軸誤差。我國國防科技大學(xué)設(shè)計了一種 框架式浮動單元,，用于連接螺母和工作臺,，可消除4個方向的運動誤差。絲杠往往選擇高精度的滾珠絲杠,，另外也有氣浮絲杠和磁浮絲杠用于超精密機床的實驗研究,，如俄羅斯研制的氣浮/磁浮絲杠分辨率達到了0.01μm。日本新宿大學(xué)的Fukada通過在滑動絲杠,、螺母和工作臺間插入彈性體,，將扭矩轉(zhuǎn)化為微位移，使滑動絲杠達到納米級分辨率,。
在驅(qū)動方式上還有突破傳統(tǒng)的創(chuàng)新研究,，如日本Tottori大學(xué)的Mizumoto等人研制的扭輪摩擦裝置，分辨率達到納米量級,；我國國防科技大學(xué)研制的扭輪摩擦裝置的分辨率也接近納米級水平,。
鑄鐵平臺的四個支撐點要墊好，使其更為牢固,。為了防止鑄鐵平臺發(fā)生變形,，在吊裝 鑄鐵平臺時,，要用比較結(jié)實的鋼絲繩同時綁住鑄鐵平臺上的四個起重孔，將鑄鐵平臺平平穩(wěn)穩(wěn)的裝在運輸車上,。在經(jīng)過刮研的鑄鐵平臺上推動表座,、工件比較順暢，無發(fā)澀感覺,，方便了測量,，保證了測量準(zhǔn)確性。
鑄鐵平臺在保證的時候,，要用木材作為外包裝,，在一定的環(huán)境下還要做全封閉的包裝。鑄鐵平臺在精加工之前,，底面需要清砂徹底,，并且要噴涂紅色的防銹漆，側(cè)面也要噴漆,。鑄鐵平臺在保養(yǎng)不當(dāng)?shù)臅r候,，就會生銹，影響使用,，因此,，在精加工之前，平臺的各個表面都要噴上不同色的防銹漆,。鑄鐵平臺在使用之前,，一定要選擇質(zhì)量好的，必須要有的平面度,，才能在使用中高度精確,。
鑄鐵平臺在精度等級低于”00″級的平臺工作面上，對于直徑小于15mm的砂孔允許用相同的材料堵塞,，其硬度應(yīng)低于周圍材料的硬度,。在工作面上堵塞的部位應(yīng)不多于四處，其相互之間的距離應(yīng)不小于80mm,。改善鑄鐵平臺的內(nèi)在質(zhì)量,，機械制造中的重要工藝之一就是 金屬熱處理和其它加工工藝相比，熱處理一般不改變物件的表面化學(xué)成分,。為了防止鑄鐵平臺變形,，在平臺上操作完畢后,，應(yīng)把平臺清理干凈,，不要留下過重的零件。懂得這些使用中的注意事項,，我相信您的鑄鐵平臺會使用的很長久,。
鑄鐵平臺的使用壽命和優(yōu)點介紹：在使用過程中要檢驗?zāi)拥耐暾?，保證無缺陷使用。如果有缺陷要經(jīng)過修理后才能夠使用,。起模時要注意敲擊力度,，鋁模要墊木塊進行敲擊，減少鋁模的受損程度,。鑄鐵平臺在使用以前有一道工藝叫做“刮研”,，許多人不知道什么刮研，鑄鐵平臺的刮研工藝和刮研的優(yōu)點用處,。刮研平面用于未淬火的工件或鑄鐵平臺,，它可使兩個平面之間達到緊密接觸。
鑄鐵平臺使用時的注意事項：為了防止鑄鐵平臺變形,，在平臺上操作完畢后,，應(yīng)把平臺清理干凈，不要留下過重的零件,。懂得這些使用中的注意事項,，我相信您的鑄鐵平臺會使用的很長久。在經(jīng)過刮研的鑄鐵平臺上推動表座,、工件比較順暢,，無發(fā)澀感覺，方便了測量,，保證了測量準(zhǔn)確性,。鑄鐵平臺需要進行熱處理，因為它是 一種 大型鑄件必須要經(jīng)過熱處理才能提高本身的使用價值,。
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