超精密运动部件

　　超精密加工就是在超精密机床设备上，利用零件与刀具之间产生的具有严格约束的相对运动，对材料进行微量切削，以获得极高形状精度和表面光洁度的加工过程。超精密运动部件是产生上述相对运动的关键，它分为回转运动部件和直线运动部件两类。

　　高速回转运动部件通常是机床的主轴，目前普遍采用气体静压主轴和液体静压主轴。气体静压主轴的主要特点是回转精度高，如Pneumo公司的Nanoform250车床采用气体静压主轴，回转精度优于0.05μm。其缺点是刚度偏低，一般小于100N/μm。近年来，在提高气浮主轴刚度方面有很多研究，如德国Kugler公司开发了半球型气浮主轴，刚度高达350N/μm 2.；日本学者利用主动控制的方法增加主轴刚度，同时提高了回转精度；荷兰Eindhoven科技大学研制的薄膜结构被动补偿气浮轴承3.静刚度可趋于无穷，动刚度也大大提高。液体静压主轴与气浮主轴相比，具有承载能力大、阻尼大、动刚度好的优点，但容易发热，精度也稍差。

　　直线运动部件是指机床导轨，同样有气体静压导轨和液体静压导轨2种。由于导轨承载往往大于机床主轴而运动速度较低，超精密机床大多采用后者，如美国LLNL研制的LODTM采用的高压液体静压导轨，直线度误差小于0.025μm/1000mm。同样，主动控制的方法适用于提高气浮导轨静态刚度，日本Tottori大学的Mizumoto等人将这一技术应用到其设计的超精密车床中，提高了导轨直线度。