铸铁试验平台高精微细切削加工机床的研制

随着微米与技术的迅猛发展，以形状及尺度微小为特征的微小型化技术在仪器、生物、汽车和电子等有着广泛的应用潜力。微机电系统作为当今较具革性的新，受到了世界各和军的高度重视，被许我国多列为21世纪发展的关键技术之一。目前微小型化技术在、器械、汽车和信息等方面已有着广泛的应用，各种微小型化技术已成为构建现代化军事信息网络的重要基石，同时也是我国重大工程如聚变能源、深空探测、、信息技术等为代表的未来科技发展的核心推动力，以及国民经济新的增长点。

微小型技术的发展离不开微小型零件的加工制造技术，微细切削加工技术具有可加工材料范围广、加工、加工精度可控、成本较低的特点，使之成为微小型化零件制造的手段。微细切削加工机床是实现微细切削技术的核心之一，然而微细切削加工参数小，精度要求高，铸铁平台对机床的导轨运动精度、控制系统的响应速度与精度、反馈原件的精度、机床的整体刚度等，都提出了很高的要求。机床系统的响应超调、滞后或是机床振动，都会影响微细切削加工过程，较终影响微细加工质量。因此，搭建的微细切削加工平台，是开展微细切削机理、微细切削加工工艺和微小型结构和零件加工技术研究的前提条件。

机床的床身采用大理石整体加工而成，由于大理石、，可以增加机床床身整体的阻尼系数，提高机床整体隔震性能，避免加工过程中由外力引起机床振动的现象。同时，大理石材质致密、硬度，使用磨削加工可至镜面级精度，加之经过长期的时效处理，其组织结构均匀，线性膨胀率，表面无内应力，因此特别适合加工成气体静压支承结构的长直型导轨，有利于提高导轨的精度、刚度、直线度。

机床导轨采用封闭式气体静压支承形式，其工作原理是将具有压力的气体，经调压阀和节流器(小孔截流原理的气孔)输送到导轨表面，再通过出气孔流出，气体流动在滑块与导轨之间形成了稳定的空气薄膜，即为承载气膜，可使导轨与滑块之间处于气体摩擦状态。气浮滑块由4块铝合金板组成形如“口”形的结构，滑块上部与载物台相连接，气浮导轨穿过口字型中部，滑块内部有可连通的气路，当外部通入高压气体，经过滑块内部气路，从滑块表面若干的微小气孔流出，可以在滑块和导轨之间形成具有压力和刚度的气膜，并在滑块的4个角落设置有出气口，以导轨运动时，气膜具有的流动性。在气膜作用下，滑块连接的载物台就可以在导轨上平稳移动。其特点是：滑块与空气膜的摩擦系数，几乎可以忽略不计，摩擦力，滑块移动时仅需要克服其自身质量所引起的惯性力，有利于提高运动控制系统的控制精度；其承载的重量由气膜刚度决定，而气膜刚度取决于气膜的压力和气膜的面积。从图中可知，该滑块的面积较大，其承载能力远大于微细切削的载荷，可将气膜视为刚体；导轨的运动速度对气膜厚度影响很小，导轨移动直线度较高。因此，该种导轨形式适用于机床http://www.chinaweiyue.com/咨询13231713280的进给运动系统上。