超精密机床结构设计中精度设计的相关技术-伟名石墨

由于超精密机床的高精度和高效率，在机械加工生产中得到越来越多的应用。为了达到精密机床的预期目标，应特别注意机床的结构设计。在超精密机床的设计面前，没有成熟的设计方法，而超精密机床的设计往往是根据以往的经验和使用来设计的。

针对国外一些材料，以一台非球面加工机床为例，总结了钩网超精密加工机床结构的基本设计思想: 为了尽可能提高结构的刚度，结构要简单，床身要具有形状简单、质量好、自振频率低的特点，同时还要找到一个良好的定位精度。 对于超精密机床，精密设计尤为重要。

结构设计中的精密设计相关技术

所谓的精密的设计，即，是从精度的观点出发，机器结构被设计成实现这样的精度。

（1） 在达到加工产品所需精度的前提下，确定机床最经济的精度。

(2)为了达到产品的这种精度，确定机床最合理、最经济的运动精度。

在设计超精密机床时，细点应明确目标精度，包括机床的目标精度和机床的目标精度。这就是开发超精密机床的目的..

在产品的设计阶段，从第一次使用，必要的功能和性能功能方面，附加值和市场，以及未来的发展方向，产品的使用寿命充分考虑了产品的精度，然后设定目标该产品的精度。

根据产品的精度，确定相应机床的精度。机床的目标精度肯定高于产品的目标精度，但机床理想的目标精度取决于产品的精度、机床的特性和耐用度。机床精度一般比产品精度高一个数量级。

机床高速运转时的精度包括静态精度和动态精度。 两者都直接关系到产品的加工精度。 机床的静态精度取决于零件的精度、装配精度、零件的精度和静态弹性变形、工件和刀具的自重引起的弹性变形或中心的移动引起的变形、加热引起的尺寸变化以及振动的影响。 在超精密加工中，应特别注意动态精度。

目前，超精密加工机床的精度可以达到：主轴前端的不重复跳动为0.03-0.05微米；直线导轨的直线度为0.1-0.2微米，定位精度为0.01微米。

总之，根据目标精度超精密机床，精密当第一位的，必须以高精度为中心的设计进行严格。为了打破现有精确瞄准精度，束缚从什么性能，效率和经济性的研究结构以及机器。

另外，为了提高机床的精度，必须尽量减少结构件的数量，使结构简单化，并尽量抑制误差。因为，增加构件和传力构件的数量，误差会增大，弹性位移也会增大。虽然结构简单，但结构本身必须有很大的刚度。例如，尽可能长的支撑构件，即增加构件之间的接触面积，尽量避免用于悬臂支撑的两端支撑等