超精密加工环境保障技术研究

空气轴承是超精密加工的关键技术之一，由于它的刚度低和设计制造困难，使之推广应用困难，本研究是针对这些问题，首先提出采用调压主动控制方法来提高空气轴承刚度，理论上可以达到无限刚度，通过设计，计算和实验，验证了它在工程上的可行性。其次系统的对现有空气轴承设计、计算方法进行比较，提出了用多重网格计算方法，它收敛速度快，计算量小，在此基础上，利用数值计算法和混合罚函数法相结合，对各种空气轴承进行参数优化设计，并完成了空气轴承优化设计软件包，使空气轴承设计计算简化，易推广，最后对空气轴承选材的精密加工进行了实验研究。成功地把上述成果用于工程实践，制造出国内最大的高刚度精密空气轴承。