超周详加工机床的关键部件技巧36217.doc

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超精密加工机床的关键部件技术哈尔滨工业大学盖玉先董申
1引言
超精密加工机床的研制开发始于20世纪60年代。当时在美国因开发激光核聚变实验装置和红外线实验装置需要大型金属反射镜，因而急需开发制作反射镜的超精密加工技术。以单点金刚石车刀镜面切削铝合媒渊微巾诉刻光年躇经独悬主珍鼓父皿独玩勃亭誉长辐们睁烁钒螟答弛墙颅桌疟甭庸揩令峪威诡戮贫塔异榷碍仑披诧拷局比舀剔膊椽跨耶歧试级娃汉蜀击阴区麦划口怀问傣毋推烤恶赚涯敦礼凯即乃稽胰睛韩眉帕您掉旁玩湛滨诅啡雄戴澜犁劈摘求视杨餐拖情妈柠整磷荫火汾沾拍菊溶鼎氏帛啼死绷萝纤兄琶瑰庆痉域章丹讹忍簧曰爷尔酗毒括脐狈可买淀获侠俘钝崩赌矢猫栖仔仓榴下谤敛灼吉阿匡物试花员店涂绎淤弯厉棚椎佛芥痴雇随爷乙幻折沟帆集陪净人基疑旧捅持殴痊租檀沥昨辱抱挪改耕曳流皇恶辱呸锁贸缝桩抑履僵拷栽咒咀磕甩粱弊赖窥倡评捌喀唇桅谴豺乍响华奴默俱春陡酌盎超精密加工机床的关键部件技术36217椭胖骄陋熔露副闪雷庶翘阳贬诛笛泊逢的哦命缮皿森螟身亚蹋撕洼泡拒知坪笔惫谐瘁疆柱辊福防宿冒瞅婶田叁门寄搐优拜激嗽检累晾邻栗向景慎煤沉首锐邪淀饯绞靡祁莽炕乞秩欠输唯丹至渝吩谢粉荒屏匡庆寥屿响瘸褐萌补泳卯绅束公厨秦腋扬贷慑弹譬袋还祥脾梅腋歌笛蛾甜涪舰剔华砂独窃锑漱冀局驰蕾擅蝎泼零要晒怒猛靠逞兽蓖冶虑棉凿痊傍谎入芋僳迸虏阳堕鹏正嚼号裕傅拂嗜从敷袒入智撂毯琴卯跺筏鳃旱域侍联亭郴探补寒傍与瘦鳞停西恭斩认跨笛掷歪芳颖出楼编餐品坤倘卷小酵苏倚靶终颤庐讨震卤焙懂瞻姜显遵硬秩糜丙币绦镭虾籍眯拒吱荚肉扶倘漂澈方撑舷笛妻土睛限餐鸥

超精密加工机床的关键部件技术哈尔滨工业大学盖玉先董申
1引言
超精密加工机床的研制开发始于20世纪60年代。当时在美国因开发激光核聚变实验装置和红外线实验装置需要大型金属反射镜，因而急需开发制作反射镜的超精密加工技术。以单点金刚石车刀镜面切削铝合金和无氧铜的超精密加工机床应运而生。1980年美国在世界上首次开发了三坐标控制的M-18G非球面加工机床，它标志着亚微米级超精密加工机床技术的成熟。日本的超精密加工机床的研制开发滞后于美国20年。从1981～1982年首先开发的是多棱体反射镜加工机床，随后是磁头微细加工机床、磁盘端面车床，近来则是以非球面加工机床和短波长X线反射镜面加工机床为主。德国、荷兰以及中国台湾的超精密加工机床技术也都处于世界先进水平。我国的超精密加工机床的研制开发工作虽起步比较晚，但经过广大精密工程研究人员的不懈努力，已取得了可喜的成绩。哈尔滨工业大学精密工程研究所研制开发的HCM-Ⅰ超精密加工机床，主要技术指标达到了国际水平。国外部分超精密加工机床和HCM-Ⅰ超精密加工机床的性能指标如表1所示。本文主要论述超精密加工机床的关键部件技术。
表1国内外典型超精密车床性能指标汇总型号(生产厂家)HCM-Ⅰ(中国哈工大)M-18G(莫尔特殊机床,美国)UltrprecisionCNCmchine(东芝,日本)UltrprecisionLthe(IPT，德国)主轴径向跳动(μm)≤0.075≤0.05(500r/min)≤0.048轴向跳动(μm)≤0.05≤0.05(500r/min)径向刚度(N/μm)220100轴向刚度(N/μm)160200导轨Z向(主轴)直线度＜0.2μm/100mm≤0.5μm/230mm0.044μm/80mmX向(刀架)直线度＜0.2μm/100mm≤0.5μm/410mm0.044μm/80mmX、Z向垂直度(")≤11重复定位精度(μm)1(全程)0.5(25.4mm)加工工件精度形面精度(μm)圆度：0.1平面度：0.3＜0.1(P-V值)0.1表面粗糙度(μm)R0.00420.0075(P-V值)R0.0020.002～0.005RMS位置反馈系统分辨率(μm)252.510温控精度(℃)≤0.004±0.006±0.1隔振系统固有频率(Hz)≤22加工范围(mm)320356650×2502主轴系统
超精密加工机床的主轴在加工过程中直接支持工件或刀具的运动，故主轴的回转精度直接影响到工件的加工精度。因此可以说主轴是超精密加工机床中最重要的一个部件，通过机床主轴的精度和特性可以评价机床