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隨著微納米科學(xué)與技術(shù)的迅猛發(fā)展，以形狀及尺度微小為特征的微小型化技術(shù)在航空航天、精密儀器、生物、汽車和電子等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用潛力。微機(jī)電系統(tǒng)作為當(dāng)今較具革命性的新科學(xué)，受到了世界各國(guó)科學(xué)家和的高度重視，被許我國(guó)多列為21世紀(jì)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前微小型化技術(shù)在國(guó)防、器械、汽車和信息領(lǐng)域等方面已有著廣泛的應(yīng)用，各種微小型化技術(shù)已成為構(gòu)建現(xiàn)代化航空航天、軍事信息網(wǎng)絡(luò)的重要基石，同時(shí)也是我國(guó)重大科學(xué)工程如聚變能源、深空探測(cè)、、信息技術(shù)等為代表的未來(lái)科技不斷創(chuàng)新發(fā)展的核心推動(dòng)力，以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。
　　微小型技術(shù)的發(fā)展離不開微小型零件的加工制造技術(shù)，微細(xì)切削加工技術(shù)具有可加工材料范圍廣、加工、加工精度可控、成本較低的特點(diǎn)，使之成為微小型化零件制造的手段。微細(xì)切削加工機(jī)床是實(shí)現(xiàn)微細(xì)切削技術(shù)的核心之一，然而微細(xì)切削加工參數(shù)小，精度要求高，鑄鐵平臺(tái)對(duì)機(jī)床的導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)精度、控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度與精度、反饋原件的精度、機(jī)床的整體剛度等，都提出了很高的要求。機(jī)床系統(tǒng)的響應(yīng)超調(diào)、滯后或是機(jī)床振動(dòng)，都會(huì)影響微細(xì)切削加工過程，較終影響微細(xì)加工質(zhì)量。因此，搭建專用的微細(xì)切削加工平臺(tái)，是開展微細(xì)切削機(jī)理、微細(xì)切削加工工藝和微小型結(jié)構(gòu)和零件加工技術(shù)研究的前提條件。
　　機(jī)床的床身采用大理石整體加工而成，由于大理石硬度高、密度高，可以增加機(jī)床床身整體的阻尼系數(shù)，提高機(jī)床整體隔震性能，避免加工過程中由外力引起機(jī)床振動(dòng)的現(xiàn)象。同時(shí)，大理石材質(zhì)致密、硬度，使用磨削加工可至鏡面級(jí)精度，加之經(jīng)過長(zhǎng)期的時(shí)效處理，其組織結(jié)構(gòu)均勻，線性膨脹率極低，表面無(wú)內(nèi)應(yīng)力，因此特別適合加工成氣體靜壓支承結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)直型導(dǎo)軌，有利于提高導(dǎo)軌的精度、剛度、直線度。
　　機(jī)床導(dǎo)軌采用封閉式氣體靜壓支承形式，其工作原理是將具有壓力的氣體，經(jīng)調(diào)壓閥和節(jié)流器(小孔截流原理的氣孔)輸送到導(dǎo)軌表面，再通過出氣孔流出，氣體流動(dòng)在滑塊與導(dǎo)軌之間形成了穩(wěn)定的空氣薄膜，即為承載氣膜，可使導(dǎo)軌與滑塊之間處于氣體摩擦狀態(tài)。氣浮滑塊由4塊鋁合金板組成形如“口"形的結(jié)構(gòu)，滑塊上部與載物臺(tái)相連接，氣浮導(dǎo)軌穿過口字型中部，滑塊內(nèi)部有可連通的氣路，當(dāng)外部通入高壓氣體，經(jīng)過滑塊內(nèi)部氣路，從滑塊表面若干的微小氣孔流出，可以在滑塊和導(dǎo)軌之間形成具有壓力和剛度的氣膜，并在滑塊的4個(gè)角落設(shè)置有出氣口，以導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣膜具有的流動(dòng)性。在氣膜作用下，滑塊連接的載物臺(tái)就可以在導(dǎo)軌上平穩(wěn)移動(dòng)。其特點(diǎn)是：滑塊與空氣膜的摩擦系數(shù)，幾乎可以忽略不計(jì)，摩擦力，滑塊移動(dòng)時(shí)僅需要克服其自身質(zhì)量所引起的慣性力，有利于提高運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的控制精度；其承載的重量由氣膜剛度決定，而氣膜剛度取決于氣膜的壓力和氣膜的面積。從圖中可知，該滑塊的面積較大，其承載能力遠(yuǎn)大于微細(xì)切削的載荷，可將氣膜視為剛體；導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)速度對(duì)氣膜厚度影響很小，導(dǎo)軌移動(dòng)直線度較高。因此，該種導(dǎo)軌形式適用于精密機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)上。