文献综述
1.1课题来源及研究的背景意义进入 21 世纪以来,人们对于加工精度的极致追求使得超精密加工技术不断的完善与发展,关于超精密加工的理论研究也已经进入到亚微米甚至是纳米级。
精密和超精密加工技术是国家先进制造业的基础,无论是在精密半导体集成电路和光学零件等高端的民用产业,还是航空航天、先进武器装备和大型天文望远镜等代表国家硬实力的国防工业领域,超精密加工技术在这些产业的发展中均有着举足轻重的作用。
在国际竞争日益激烈的今天,先进制造和超精密加工技术决定着国家制造业的实力和科技竞争力,是国防安全和国民经济发展的重要基石,许多国家都将其作为大力发展的关键技术。
我国对于超精密加工理论的研究和超精密机床的研制始于本世纪初。
目前,哈尔滨工业大学、北京机床研究所和国防科技大学等高校和科研单位已取得了较为丰硕的研究成果。
图 1-2 展示了哈尔滨工业大学自主研制的大型超精密加工机床,此机床能够加工直径为 1200mm 的非球面光学零件,并可以实现优于 1μm的加工精度。
由于研究的起步时间较晚且遭受到国外严格的技术封锁,我国自主研制的超精密机床在机床稳定性、控制系统的可靠性和机床基础零部件的制造等方面仍落后于世界先进水平。
而自主发展超精密加工技术和超精密机床是我国发展先进制造产业、提升综合国力和国际竞争力的必经之路,中国制造 2025发展规划中也将高端数控机床及其基础部件作为大力发展的关键技术之一。
随着流体润滑支撑理论的发展以及高精度的直驱式电机和角度测量系统的应用,静压转台技术的发展已经非常成熟并广泛地应用于超精密加工机床中。
液体静压转台利用了液体静压支撑原理和静压轴承技术,在工作状态下,一定压力的润滑油将转台的转子与定子完全分隔开,避免了二者之间的机械摩擦,从而使转台具有摩擦阻力小、无低速爬行现象、承载力和刚度高等优点,此外液体静压轴承的液压油膜还具有误差均化的作用,能够提高静压转台的回转精度和回转稳定性。
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