超精密機床氣浮主軸靜特性的流固耦合分析.pdf

1、超精密單點金剛石切削技術是實現(xiàn)大口徑高精度KDP晶體加工的關鍵技術，而優(yōu)異的主軸動、靜態(tài)特性是實現(xiàn)機床加工精度的核心。超精密機床的主軸一般采用高精度、高剛度的氣體靜壓軸承，如何在設計階段綜合考慮結構和流體的相互作用，準確得到氣體靜壓軸承的靜態(tài)特性，不僅對主軸系統(tǒng)的設計，而且對整個機床的動力學特性分析和設計都有著重要的意義。
　　本文以 KDP晶體超精密加工機床為研究對象，首先根據(jù)流體動力學的基本方程，推導氣體靜壓止推軸承靜態(tài)特性的

2、理論計算公式，并用該公式計算在工作氣壓下止推軸承的剛度。
　　然后，建立 KDP晶體超精密加工機床氣體靜壓軸承的流體分析和結構分析有限元模型，并提出順序耦合算法來實現(xiàn)靜壓軸承的流固耦合分析，計算主軸結構在工作狀態(tài)下的變形以及止推板彈性變形對靜壓止推軸承剛度的影響。并在此基礎上，分析了止推板和主軸之間聯(lián)接螺釘?shù)膫€數(shù)和直徑對主軸結構彈性變形的影響規(guī)律，為聯(lián)接結構的優(yōu)化提供方向。
　　再次，對不同工作壓力下氣體靜壓氣浮主軸的變形和