【摘要】:超精密主轴 超精密机床的主轴回转精度直接影响加工工件的精度。空气静压轴承比液体静压轴承回转精度高,而且高转速时温升小,热变形误差小。超精密导轨 导轨上的工作台是带动加工工件进行快速进给运动的重要部件,要求动作灵活,直线精度高,导轨耐磨性好,高速运动时产生的热变形小。人造大理石整体铸造的床身比铸铁的谐振峰值小60%,极大地提高了高速机床的稳定性,质量仅为铸铁的1/3,这些正是超精密机床所需要的。
(1)超精密主轴 超精密机床的主轴回转精度直接影响加工工件的精度。采用空气静压轴承,其主轴回转精度,国内可以达到0.05μm,国外可以达到0.03μm。日本已研制出主轴回转精度可以达到8nm的空气静压轴承。空气静压轴承比液体静压轴承回转精度高,而且高转速时温升小,热变形误差小。主轴转速最高可以达到30万r/min。
(2)超精密导轨 导轨上的工作台是带动加工工件进行快速进给运动的重要部件,要求动作灵活,直线精度高,导轨耐磨性好,高速运动时产生的热变形小。床身和导轨材料采用热变形小、耐磨性能高的“人造大理石”,抗压强度可达到100MPa,莫氏硬度为3~5(3000~5000HV),耐磨性高于铸铁10倍(几种机床材料性能对比见表4-1)。吸振能力比铸铁高6.5倍,热导率只有1.3W/(m·K),是铸铁[52W/(m·K)]的2%,这样受环境温度变化的影响极其微小。人造大理石整体铸造的床身比铸铁的谐振峰值小60%,极大地提高了高速机床的稳定性,质量仅为铸铁的1/3,这些正是超精密机床所需要的。导轨有滚动导轨、液体静压导轨和空气静压导轨等,导轨直线度可达到(0.025~0.1)μm/100mm。
表4-1 几种机床材料性能对比(www.xing528.com)
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