超精密機床與普通機床的區別，及其關鍵部件的技術要求

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機床加工從加工精度上分為普通加工，精密加工，高精密加工和超精密加工。普通加工的精度一般在10~100um，精密加工精度一般在3~10um，高精密加工精度一般在0.1~3um,而精度要求高于0.1um的屬于超精密加工精度。
超精密機床與一般機床的最主要的區別是,加工精度要求很高,因此,普通機床不引起人們重視或根本不必考慮的因素就有可能上升為重要因素,如熱變形、力變形、振動、定位及材料等,就會影響超精密機床的加工精度.這些因素對機床提出了很高的精度要求,如機床的材料，主軸回轉精度、主軸受力及熱的變形、主軸驅動、工件夾持、導軌運動直線性及定位等。
機床的結構材料
超精密機床的結構材料對機床精度的影響很大.鑄鐵和鋼在過去曾是機床的主要結構材 料,今后相當長的時間內,作為普通機床的材料,仍將發揮很大作用.但是,超精密機床結構材料必須滿足性能穩定、熱變形小、振動衰減性好等要求.鑄鐵和鋼已難以滿足這些要求,特別是熱變形的要求.為此,國外早就代之以非金屬材料,如天然花崗巖材料,它有很多優點,其膨脹系數是鑄鐵的2/3,已應用于很多超精密機床。日本又開發了精密陶瓷材料,熱膨脹系數約為鑄鐵的1/20一1/240.
機床的主軸
超精密加工機床的主軸在加工過程中直接支持工件或刀具的運動,故主軸的回轉精度直接影響到工件的加工精度,因此可以說主軸是超精密加工機床中最重要的一個部件,通過機床主軸的精度和特性可以評價機床本身的精度。目前研制開發的超精密加工機床的主軸粗度最高的是空氣靜壓軸承主軸,高精度空氣軸承主軸回轉精度可達0.05um,最高可達0.03um。
直線導軌
作為刀具和工件相對定位機構的直線導軌,是僅次于主軸的重要部件。對超精密加工機床直線導軌的基本要求是:動作靈活、無爬行等不連續動作;直線精度好;在實用中具有與使用條件相適應的剛度;高速運動時發熱量小;維修保養容易。超精密加工機床中的常用導軌有V-V型滑動和滾動導軌、液體靜壓導軌和氣體靜壓導軌。空氣靜導軌是目
前最好的導軌,其直線度可達0.1~0.2um/250mm。

進給和微量進給系統
進給系統中最常用的是各種進給絲杠,超精密加工機床的滾珠絲杠一般的精度等級為C0.滾珠絲杠不需要靜壓絲杠所必需的附屬裝置,因而使用極為方便,但作為亞微米級超精密加工機床的進給絲杠必須考慮到滾珠的轉動和滾珠間的接觸滑動有微小的振動及與滑動絲杠等相比較振動衰減特性差等問題。超精密加工機床中還廣泛應用微量進給機構,以滿足對更高定位精度和進給分辨率的要求,常用的方法有:滾動絲杠進給和彈性進給并用的方法,粗調和微調壓電元件組合的方法
環境條件
超精密加工的環境條件有三。其一是潔凈,作為超精密加工機床的工作環境應為2000~3000級以下;其二是振動,超精密加工機床必須設置性能優良的隔振裝置。目前國內外超精密加工機床中,大多采用空氣彈簧隔振系統;其三是溫度,超精密加工必須在恒溫條件下進行.通常從兩個方面入手,一是選擇合適的部件材料,超精密加工機床中使用的和候選的材料有氧化鋁陶瓷、鑄鐵、鋼、殷鋼、花崗巖、樹脂混凝土和零膨漲玻璃。二是保證溫度的恒定控制.