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1 引言
型号(生产厂家) HCM-Ⅰ
(中国哈工大)M-18AG
(莫尔特殊机床,美国)Ultraprecision CNC machine
(东芝,日本)Ultraprecision Lathe
(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) 220 100 轴向刚度(N/µm) 160 200 导轨 Z向(主轴)直线度 ＜0.2µm/100mm ≤0.5µm/230mm 0.044µm/80mm X向(刀架)直线度 ＜0.2µm/100mm ≤0.5µm/410mm 0.044µm/80mm X、Z向垂直度(") ≤1 1 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) Ra0.0042 0.0075(P-V值) Ra0.002 0.002～0.005RMS 位置反馈系统分辨率(µm) 25 2.5 10 温控精度(℃) ≤0.004 ±0.006 ±0.1 隔振系统固有频率(Hz) ≤2 2 加工范围(mm) 320 356 650×250 2 主轴系统
3 直线导轨
图1 气浮面上的压力分布4 进给与微量进给系统
图2 摩擦驱动原理图
种类 优点 缺点 定位精度 进给丝杠 滑动
丝杠制造容易，但需有研磨加工技术，衰减性好 需注意爬行 经仔细研磨加工后定位精度为0.01µm
前加工需达到0.1µm滚珠
丝杠已有规格化，容易搞到(C0)级 衰减性不好，
需注意爬行，
注意微小振动最高可达0.01 µm
前加工需达到0.1µm液体静
压丝杠精度高，衰减性小 装置大，辅助设备多和维护难，油污染 相当好的定位精度为0.01µm，通常是
0.03 µm气体静
压丝杠精度高，维护容易 加工难 0.01µm 摩擦驱动 精度高，结构简单 需要适宜的预压和管理 当前的目标是0.01µm 压电元件 超微细的分辨率(亚纳米，nm) 行程微小(几微米～十几微米) nm， 5 环境条件
误差原因 日本精度(µm) POMA计划值(µm) 位置检测精度
定位精度
偏摆、俯仰、倾斜
直线度
轴向跳动
径向跳动
主轴的延伸
主轴驱动
热的影响
工件的装夹
形状精度(综合精度)0.005
0.005
(0.05")
0.02
0.005
0.005
0.025
0.01
0.025
0.025
0.050.05
0.01
0.02
0.02
0.02
0.02
0.05
0.01
0.05
0.05
0.1注：POMA是在将直径为800mm的大型非球面反射镜的形状精度提高到0.1µm的前提下出来的。 6 结束语
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