超精密加工技術是 現(xiàn)代高科技產(chǎn)業(yè)和科學技術的發(fā)展基礎，是 現(xiàn)代制造科學的發(fā)展方向,。隨著光學,、醫(yī)療、航空航天和國防工業(yè)等領域需求的不斷提高,，由MEMS帶來的基于硅半導體制造工藝的微細加工技術已經(jīng)不能滿足加工多種 材料和復雜3D形狀的要求,，故采用傳統(tǒng)的機械加工方法進行微細制造的研究受到人們 的重視。
與傳統(tǒng)的加工機床相比,，微小型機床具有低成本,、高效率及高柔性的特點，成為開展微細切削加工研究的重要裝備,。近年來,，國內哈爾濱工業(yè)大學、上海交通大學,、北京航空航天大學等單位相繼開展了微小型機床方面的研制工作,，但主要以微米級精度的實驗樣機為主，難以滿足更高加工精度的需要。為此,，我們 在前期研究的基礎上,，開展了亞微米級精度的微小型機床的研究。
一,、微小型機床的組成
為保證亞微米級的精度要求,，對機床的結構設計和控制系統(tǒng)設計均提出了非 常高的要求，主要滿足以下原則：高分辨率的運動控制精度,、高靜/動態(tài)剛度和優(yōu)良的熱穩(wěn)定性,。
研制的三軸聯(lián)動微小型超精密微細銑削機床，采用立式龍門結構布局,，機床總體尺寸為600mmx500mmx700mm,，XYZ三軸的工作行程均為75mm。該機床由龍門式床身,、高速電主軸,、進給驅動系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng),、電氣液控制系統(tǒng)和監(jiān)測系統(tǒng)等組成,。
1、床身
機床床身采用花崗巖材料,。與鑄鐵材料相比較,，花崗巖物理性能穩(wěn)定，具有更好的剛性,、吸振性及熱穩(wěn)定性,，能保證機床在運行中保持很高的機械精度和熱穩(wěn)定性。2,、主軸
目前,，微細銑削加工使用的刀具多為直徑0.1~1mm的硬質合金刀具。為達到材料去除的切削速度,，要求主軸有極高的轉速,；同時，為了滿足亞微米精度的加工,，要求主軸的軸向和徑向跳動極小,。通過比較分析，決定使用英國Loadpoint公司專門為微細加工而研制的高速電主軸,。該主軸采用氣體靜壓軸承支撐,，軸向和徑向跳動均小于0.125μm，最高轉速可達120000r/min,，可以輕易實現(xiàn)0~120000r/min任意轉速的無級調速,。
3,、進給驅動系統(tǒng)
由于機床要求達到亞微米級的運動控制精度，故對其進給驅動及運動控制系統(tǒng)提出了非 常高的要求,。傳統(tǒng)的伺服電動機+滾珠絲杠+滾動導軌的驅動方式,，由于固有的摩擦、間隙,、死區(qū)等非 線性因素的影響,，系統(tǒng)往往會在亞微米級定位時產(chǎn)生極限環(huán)震蕩，嚴重影響了機床運動控制系統(tǒng)的性能,，使得系統(tǒng)無論是 在位置控制還是 在跟蹤精度控制方面均難以滿足亞微米級的設計要求,。為了避免上述情況的發(fā)生，保證亞微米級的精度要求,，在本臺超精密機床的設計中,，嘗試采用了永磁直線電動機直接驅動氣體靜壓導軌的進給驅動方式。一方面,，這種 直接驅動方式減少了驅動元件數(shù)量,，降低了摩擦，增加了系統(tǒng)的剛性,，保證了機床具有足夠高的靜/動態(tài)剛度,；但另一方面，該驅動方式的低摩擦,、低阻尼的特性不容易控制,，給數(shù)控系統(tǒng)的設計帶來了更大的挑戰(zhàn)。
4,、數(shù)控系統(tǒng)
為實現(xiàn)高精度而設計的進給驅動方式具有高剛度,、低摩擦、低阻尼的特性,，這給機床數(shù)控系統(tǒng)的設計提出了更高的要求,。該機床數(shù)控系統(tǒng)以工控機作為基礎平臺,，嵌入PMAC高精度多軸運動控制卡作為運動控制器,，構成開放式數(shù)控系統(tǒng)。由PMAC運動控制卡完成插補,、位置控制等實時性任務,，工控機作為上位機實現(xiàn)非 實時性任務。
5,、視頻顯微監(jiān)測系統(tǒng)
由于刀具尺寸及加工工件的特征尺寸一般在微米量級,，為了方便對刀、測試以及對加工過程的實時檢測,，需要集成視頻顯微測量系統(tǒng),。該系統(tǒng)由高放大倍數(shù)的光學鏡組,、高分辨率的CCD攝像機、視頻采集卡,、高亮度光源及視頻處理軟件組成,。
鑄鐵平板的安裝調試
1、使用 鑄鐵平板前,，需要有專業(yè)的工作人員,，對鑄鐵平板進行檢測調試，調試好后方可使用,。安裝鑄鐵平板時,，要將支撐鑄鐵平板的支架放置在主支撐點處。支撐時應保持鑄鐵平板的工作面調整到水平面內,。
2,、使用鑄鐵平板時，安放機械設備零件應該輕拿輕放,，防止機械設備零件和鑄鐵平板強烈碰撞,。如果鑄鐵平板表面和機械零件發(fā)生碰撞，應把受到撞擊凹陷或凸起的部分修復好后再繼續(xù)使用,。
3,、鑄鐵平板應保持表面清潔，使用完后應及時清理鑄鐵平板表面,，以免平板表面殘留機械零件掉落的鐵屑,、砂子或-雜質。這些鐵屑雜質等在潮濕的空氣中容易和鑄鐵平板表面的鑄鐵發(fā)生原電池反應,，導致鑄鐵平板表面生銹腐蝕,。即使不在潮濕空氣中，這些雜質也容易劃傷鑄鐵平板表面,，造成鑄鐵平板精度下降,，因此，必須及時清理,。
4,、使用鑄鐵平板，應盡量保持鑄鐵平板各部分均勻使用,，避免局部因為過度使用而磨損,。
5、安裝機械設備零件時,，不要在鑄鐵平板上安裝,，更不可以使用榔頭、鉗子等工具敲打鑄鐵平板,。
6,、鑄鐵平板使用完畢,，應擦拭干凈，長時間不用,，應在鑄鐵平板表面刷涂防銹油,，防止其生銹。
7,、搬運鑄鐵平板應小心謹慎,，嚴格禁止粗暴作業(yè)。
8,、鑄鐵平板應放置在干燥通風的倉庫進行保管,，不可以放置在陰冷潮濕的地方，更不能有水滴在平板的表面上,。
延長鑄鐵平板使用壽命的具體做法：
1,、為了防止鑄鐵平板發(fā)生的變形，在吊裝鑄鐵平板時,，要用四根同樣長度的鋼絲繩同時掛住鑄鐵平板上得四個起重孔,，將鑄鐵平板平穩(wěn)吊裝在運輸工具上。
2,、將支承點墊好,、墊平，保證每個支撐點受力均勻,，保證整個平板平穩(wěn),。
3、安裝時將鑄鐵平板的各個支撐點用調整墊鐵墊好,、墊實,，由專業(yè)技術人員將平板調整至合格精度。
4,、使用時要輕拿輕放工件,，不要在上面挪動比較粗糙的工件，以免對工作面造成磕碰,、劃傷等損壞,。
5、為了防止整體變形,，使用完畢后,，要將工件從鑄鐵平板上拿下來,，避免工件長時間重壓造成變形,。
6、不用時要及時將工作面洗凈,，然后涂上一層防銹油,，并用防銹紙蓋上,，用外包裝將鑄鐵平板蓋好，以防止平時不注意造成對工作面的損傷,。
7,、應安裝在通風、干燥的環(huán)境中,，并遠離熱源,、有腐蝕的氣體、有腐蝕的液體,。
8,、按國家標準實行定期周檢，檢定周期根據(jù)具體情況可為6-12個月,。
泊頭市精固誠量具機械有限公司（原泊頭市精固誠量具機械廠）(http://www.8225588.com)是 鑄造,、機械加工、大型機床配套的專業(yè)公司,。公司主要經(jīng)營產(chǎn)品有： 花崗石平臺,、 鉗工平臺、 檢驗平板,、 劃線平板,。自90年開始我廠在非 標產(chǎn)品和平板量具的生產(chǎn)制造過程中和全國很多大型企業(yè)進行業(yè)務合作。
鉗工平臺 http://www.8225588.com/chanpin/QGPB.html
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