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大理石平板的设计跟组成精度<一>、微细切削机床的床身设计
机床的床身采用天然大理石整体加工而成，由于天然大理石硬度高、密度高，可以增加机床床身整体的阻尼系数，提高机床整体隔震性能，大理石平板避免加工过程中由外力引起机床振动的现象。同时，天然大理石材质致密、硬度高，使用磨削加工可至镜面级精度，加之经过长期的天然时效处理，其组织结构均匀，线性膨胀率极低，表面无内应力，因此特别适合加工成气体静压支承结构的长直型导轨，有利于提高导轨的精度、刚度、直线度。
机床导轨采用封闭式气体静压支承形式，其工作原理是将具有一定压力的气体，经调压阀和节流器(小孔截流原理的气孔)输送到导轨表面，再通过出气孔流出，气体流动在滑块与导轨之间形成了稳定的空气薄膜，即为承载气膜，可使导轨与滑块之间处于气体摩擦状态。气浮滑块由4块铝合金板组成形如“口”形的结构，滑块上部与载物台相连接，气浮导轨穿过口字型中部，滑块内部有可连通的气路，当外部通入高压气体，经过滑块内部气路，从滑块表面若干的微小气孔流出，可以在滑块和导轨之间形成具有一定压力和刚度的气膜，并在滑块的4个角落设置有出气口，以导轨运动时，气膜具有一定的流动性。在气膜作用下，滑块连接的载物台就可以在导轨上平稳移动。其特点是：滑块与空气膜的摩擦系数，几乎可以忽略不计，摩擦力小，滑块移动时仅需要克服其自身质量所引起的惯性力，有利于提高运动控制系统的控制精度；其承载的重量由气膜刚度决定，而气膜刚度取决于气膜的压力和气膜的面积。从图中可知，该滑块的面积较大，其承载能力远大于微细切削的载荷，可将气膜视为刚体；导轨的运动速度对气膜厚度影响很小，导轨移动直线度较高。因此，该种导轨形式适用于机床的进给运动系统上。
但是气体静压承载式导轨也存在其缺陷，如带有粘性粉尘的空气进入气孔会导致气孔堵塞的现象。因此其对环境和压缩气体的洁净度有较高要求，一般采用三级过滤的压缩空气，并减少或不使用油雾型切削液，以降低空气中粘性颗粒的数量，保持气路的通畅。滑块出气孔很小的导轨甚至需要使用无油型的空气压缩机；气浮滑块需要加工复杂通气小孔，因此只能使用加工性能较好的金属材料(如铝合金)，但由于与导轨并不是一种材料，其热膨胀率不相同，加上气膜厚度较小(一般为5~15μm，气膜过大会导致气膜刚度急剧下降，承载能力降低；太小则会引起气路中产生涡流现象，引起气浮滑块的急剧振动)，在气温变化时会导致滑块与导轨之间间隙发生变化，从而影响气膜的厚度。例如导轨装配时为20℃，大理石与铝合金的线膨胀系数差值约为0.8μm/℃，当室温与装配时温度差大于15℃的情况下，气膜刚度就会减少12μm，气膜刚度急剧下降。温差继续增加，甚至会发生大理石导轨与气浮滑块干涉的现象，因此，该设备的运行需要严格的环境温度控制。
<二>、某微小型超铣削机床的组成与精度
随着技术的不断发展，产品的高品质和小型化已经成为一种发展趋势。与之对应的超微细加工技术亦是当前机械制造与技术领域的前沿和热点。
超加工技术是现代高科技产业和技术的发展基础，大理石划线平台是现代制造的发展方向。随着光学、航空航天和工业等领域需求的不断提高，由MEMS带来的基于硅半导体制造工艺的微细加工技术已经不能满足加工多种材料和复杂3D形状的要求，故采用传统的机械加工方法进行微细制造的研究受到人们的重视。
与传统的加工机床相比，微小型机床具有低成本、及高柔性的特点，成为开展微细切削加工研究的重要装备。近年来，国内哈尔滨工业大学、上海交通大学、北京航空航天大学等单位相继开展了微小型机床方面的研制工作，但主要以微米级精度的实验样机为主，难以满足很高加工精度的需要。为此，我们在前期研究的基础上，开展了亚微米级精度的微小型机床的研究。
一、微小型机床的组成
为亚微米级的精度要求，对机床的结构设计和控制系统设计均提出了非常高的要求，主要满足以下原则：高分辨率的运动控制精度、高静/动态刚度和优良的热稳定性。
研制的三轴联动微小型超微细铣削机床，采用立式龙门结构布局，机床总体尺寸为600mmx500mmx700mm，XYZ三轴的工作行程均为75mm。该机床由龙门式床身、高速电主轴、进给驱动系统、数控系统、电气液控制系统和监测系统等组成。
1、床身
机床床身采用花岗岩材料。与铸铁材料相比较，花岗岩物理性能稳定，具有很好的刚性、吸振性及热稳定性，能机床在运行中保持很高的机械精度和热稳定性。
2、主轴
目前，微细铣削加工使用的刀具多为直径0.1~1mm的硬质合金刀具。为达到材料去除的切削速度，要求主轴有高的转速；同时，为了满足亚微米精度的加工，要求主轴的轴向和径向跳动小。通过比较分析，决定使用英国Loadpoint公司专门为微细加工而研制的高速电主轴。该主轴采用气体静支撑，轴向和径向跳动均小于0.125μm，较高转速可达120000r/min，可以轻易实现0~120000r/min任意转速的无级调速。
3、进给驱动系统
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