您所不知的超精密加工机床的关键技术与应用
纳米级重复定位精度超精密传动、驱动控制技术。为了实现光学级的确定性超精密加工，机床必须具有纳米级重复定位精度的刀具运动控制品质。伺服传动、驱动系统需消除一切非线性因数，特别是具有非线性特性的运动机构摩擦等效应。因此，采用气浮、液浮等无静摩擦效应轴承、导轨、平衡机构成了必然的选择。伺服运动控制器除了高分辨、高实时性要求外，控制算法模式也需不断进步。此温度不仅影响加工表面质量，还对磨粒的磨损、破碎、切屑与磨粒的粘附及砂轮气孔的堵塞有影响。
开放式CNC数控系统技术。从加工精度和效能出发，数控系统除了满足超精密机床控制显示分辨率、精度，实时性等要求，还需扩展在机测量、对刀、补偿等许多辅助功能。通用数控系统难以满足要求。所以，超精密机床现基本都采用PC+运动控制器研制开放式CNC数控系统模式。砂轮磨削的目的在于：将毛坯加工成一定尺寸和形状的半精加工和精加工。
1、外圆磨纵磨磨削法的加工原理：磨削时，砂轮的高速旋转为主运动，工件的旋转运动、工作台的往复纵向运动、砂轮的横向周期性间歇进给为进给运动。每次纵向行程或往复行程结束后，砂轮作一次横向进给，磨削余量经多次横向进给后被磨去。
2、外圆磨横磨磨削法的加工原理：磨削时，砂轮的高速旋转为主运动，工件的旋转运动、砂轮的横向连续进给为进给运动。工作台不作纵向进给运动，砂轮的宽度大于磨削表面的宽度，并慢速进给，直至磨到要求的尺寸。
横磨法
采用横磨法磨削外圆时，砂轮宽度比工件的磨削宽度大，工件不需作纵向(工件轴向)进给运动，砂轮以缓慢的速度连续地或断续地沿作横向进给运动，实现对工件的径向进给fr，直至磨削达到尺寸要求。其特点是：充分发挥了砂轮的切削能力，磨削，同时也适用于成形磨削。然而，在磨削过程中砂轮与工件接触面积大，使得磨削力增大，工件易发生变形和。另外，砂轮形状误差直接影响工件几何形状精度，磨削精度较低，表面粗糙度值较大。因而必须使用功率大，刚性好的磨床，磨削的同时必须给予充分的切削液以达到降温的目的。使用横磨法，要求工艺系统刚性要好，工件宜短不宜长。短阶梯轴轴颈的精磨工序，通常采用这种磨削方法。内圆的磨削与外圆磨削不同，内圆磨削时，砂轮的直径受到工件孔径的限制，一般较小，故砂轮磨损较快，需经常修整和更换。
小批量零件的生产，特别是变化频繁的小批量零件的生产是非常关键的，生产过程还有很大的潜力来采取合理化措施。为此，机床制造商开始为他们的生产线提供越来越多的用户界面友好型的编程系统和支持调试装夹控制系统。例如Studer公司就提供了Studer Grind磨削加工编程系统，用以满足这一需要。机床的机械和电气元件，包括可重新装备的处理系统，经专门设计能够适合于各种系列零件的加工，因此可以减少机床的时间。Grindaix公司这样的系统供货商开始越来越注重调试装夹时间的优化，首先是在工艺方面，如无心磨削加工工艺。Grindaix公司从属于Aachen市WZL集团，该公司的执行总裁Bastian Maier先生强调说：“虽然我们现在在各方面都有了一定的节余，但我们离实现目标仍然有一段很长的路要走。不论在任何地方，复杂工艺的运行都是主要建立在经验知识基础之上的，调试装夹的时间和生产时间的长短取决于机床操作人员的技术水平。”但一定要对无心磨削加工的工艺动态加以特别的说明是非常困难的。（金属加工杂志）振动对超精密加工的影响非常明显，远驶的汽车都有影响。