精密气浮静压轴承及导轨组件关键部件研发及应用技

本项目结合精密制造和测量高端装备对高精度运动支承关键部件的需求，采 用气浮静压润滑、精密机械设计与精密制造等关键技术，对精密气浮静压轴承及 导轨组件关键基础支承部件的承载性能及相关关键技术进行了研发。气浮静压轴 承和导轨组件以清洁干燥的空气作为润滑介质，具有精度高、无摩擦、无污染、 寿命长以及结构设计灵活等优点，在三坐标测量机、光刻机、精密制造设备及精 密测量仪器等中得到广泛应用。 项目在具体实施过程中结合气浮静压轴承及导轨组件存在承载性能偏低、表 面质量提升以微节流孔制造困难等问题，提出并开发了一种新型的多孔集成节流 整体式气浮静压轴承和导轨组件（发明专利：ZL 2018 1 1020124.0），不仅具有 精度高、无摩擦、无污染以及寿命长等优点，而且可以有效解决其承载性能与微 振动难以抑制等问题，研究了多孔集成节流如何改善和提升其承载性能以及探索 了其制造工艺影响参数和规律；采用气浮静压导轨组件及其关键部件可以实现精 密制造和测试装备的模块化和系列化，快速响应市场对气浮静压导轨各种类型组 装的需求（发明专利：ZL 2018 1 1020124.0）。 项目通过对精密气浮静压轴承及导轨组件关键部件及关键技术研发并将项 目研究成果逐步应用于各类型精密制造和测量装备中，对提升和改善超精密制造 和测量装备的品质并实现产生较好的经济和社会效益，具有重要理论及实践应用 价值和意义。

关键技术： 1) 数值计算与气浮静压润滑支承技术； 2) 精密研磨抛光与微节流孔电火花技术； 3) 气浮静压导轨导向与高速回转主轴技术； 4) 精密机械设计方法与实验测试技术； 5) 快速模块化组装与结构优化技术； 6) 高速高精运动控制及直线驱动同步控制技术。 技术指标： 1) 气浮静压导轨双向直线运动精度可以达到0.1μm/100mm，气浮静压主轴 回转精度可以达到0.05μm/转； 2) 气浮静压轴承及导轨组件的微节流孔直径可以达到 0.05mm-0.1mm； 3) 新型节流与传统节流的气浮静压轴承与导轨组件的承载力提升 30 %，承 载刚度提升20 %。