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机床主轴的超精密加工条件
机制三班孙康200800160226
机床主轴指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴。通常由主轴、轴承和传动件（齿轮或带轮）等组成。
主轴部件。除了刨床、拉床等主运动为直线运动的机床外，大多数机床都有主轴部件。主轴部件的运动精度和结构刚度是决定加工质量和切削效率的重要因素。衡量主轴部件性能的指标主要是旋转精度、刚度和速度适应性。
旋转精度：主轴旋转时在影响加工精度的方向上出现的径向和轴向跳动（见形位公差），主要决定于主轴和轴承的制造和装配质量。
动、静刚度：主要决定于主轴的弯曲刚度、轴承的刚度和阻尼。
速度适应性：允许的最高转速和转速范围，主要决定于轴承的结构和润滑，以及散热条件

机床主轴材料
机床主轴一般选用40Cr或38CrMOAL

实现精密超精密加工的条件
超精密加工技术是一项涉及内容广泛的综合性技术，实现车床主轴的超精密加工，不仅需要精密的机床设备和工具、也需要稳定的环境条件，还需运用计算技术进行实时检测和反馈补偿，只有将各个领域的技术成果集应起来．才有可能实现和发展精密加工。

1．精密加工机床精密加工机床娃实现精密加工的首要条件。机床必须满足
(1)高精度。包括高的静精度和动精度，主要的性能指标有几何精度、运动精度(定位精度、重复定位精度)和分辨力等，如主轴回转精度、导轨运动精度、分度精度等。当前，超精密车床的主轴回转精度大多在0.02～0.03μm，导轨直线度为0.025/1000000，定位精度为0.013μm，重复定位精度为0.006μm，进给分辨力为0.003μm，分度精度为0.5″。现代的精密机床和超精密机床大多采用液体静压轴承或空气静压轴承的主轴和导轨，精密滚珠丝杠传动，配有微动工作台、误差补偿装置，实现微位移。对于高速回转的零件、部件都应进行动平衡。
(2)高刚度。包括静刚度和动刚度，除零、部件本身的刚度外，还应注意接触刚度，同时应考虑由工件、机床、刀具、夹具所组成的工艺系统刚度。精密机床和超精密机床虽然切削力不大，但机床受力变形将会造成精度上的很大影响。
(3)高稳定性和保持性。设备在经过运输、仓储、安装调试后，在规定的工作环境下，使用过程中应能长时间保持精度、抗干扰、稳定地工作。因此，加工设备应有良好的耐磨性、抗振性、热稳定性。
(4)高自动化。为了保证加工质量，减少人为因素影响，现代精密机床和超精密机床多配置精密数控系统以实现自动控制，或采用计算机控制来实现适应控制、优化等以保证零件生产加工要求。

2．金刚石刀具精密切削加工必须能够均匀地切极薄的金属层，微量切除是精密加工的重要特征之一。金刚石刀具是精密切削中的重要手段。
对于超精密研磨和抛光，可采用铸铁、锡、聚酯、呢毡等材料作研具或抛光器，采用金刚石、立方氯化硼、锆刚玉、铬刚玉、氧化铝、碳化硅等磨料，进行非接触研磨抛光、软质粒子研磨抛光、液中研磨抛光等，获得高精度和低表面粗糙度。

3．精密切削机理精密切削是微量切削，微量切削过程中许多机理方面的问题部有其特殊性，必须对这些切削机理方面的问题进行深入研究，掌握变化规律．以便更好地利用精密加工技术提高零件的加工精度和表面质量。

4．稳定的加工环境精密加工必须在稳定的加工环境下进行，主要包括恒温、恒湿、防振和空气净化4个方面的条件。
(l)恒温。环境温度可根据加工要求控制在20℃±(1～0.02)℃，甚至达到(20±0.0005)℃。达到恒温的办法可采用专门恒温室(间)的整体恒温和恒温罩的局部恒温。整体恒温可采用大恒温室、中恒温室、小恒室、地下恒温室等多层套间结构，逐渐得到控制精度越来越高的室温；同时采用地板恒温方式使温度分布均匀。由于季节的温差，为了节省能源，标准室温在夏季可定为23℃、冬季可定为17℃，事实证明，这样的规定是可行的。(2)恒湿。在恒温室内，一般湿度保持在55%～60%，以防止机器的锈蚀，石材吸水膨胀，以及会影响一些仪器如激光干涉仪的零点漂移等。(3)净化。在超精密加工时，空气中的尘埃可能会划伤被加工表面，有时尘埃的大小可能比磨料的颗粒还要大，从而会破坏加工表面，使磨料加工不能达到预期效果，因此要进行空气的洁净处理。进行空气净化的主要方法是滤清，进行净化的房间称净化室或超净室。净化可分为整体净化和局部净化，局部净化如净化工作台、净化腔等，其方法是在净化区内通入正压洁净空气，可防止外界空气进入，以保持净化效果，且比较经济。由于人是要进入净化室工作的，工作人员的衣物、头发、皮肤都会带入尘埃，因此，在进入净化室前应更换专门的衣服，甚至是特制的无尘服，进行风淋后，再进室工作，以控制人员活动时产生尘埃的影响，保持洁净度。由于直径大于0.5μm的尘埃对超精密加工的表面质量影响最大，故通常用每立方英尺体积中直径大于0.5μm的尘埃数来表示空气净