由于超精密機(jī)床的高精度和高效率，在機(jī)械加工生產(chǎn)中得到越來(lái)越多的應(yīng)用。為了達(dá)到精密機(jī)床的預(yù)期目標(biāo)，應(yīng)特別注意機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在超精密機(jī)床的設(shè)計(jì)面前，沒(méi)有成熟的設(shè)計(jì)方法，而超精密機(jī)床的設(shè)計(jì)往往是根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)和使用來(lái)設(shè)計(jì)的。

針對(duì)國(guó)外一些材料，以一臺(tái)非球面加工機(jī)床為例，總結(jié)了鉤網(wǎng)超精密加工機(jī)床結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)思想: 為了盡可能提高結(jié)構(gòu)的剛度，結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，床身要具有形狀簡(jiǎn)單、質(zhì)量好、自振頻率低的特點(diǎn)，同時(shí)還要找到一個(gè)良好的定位精度。 對(duì)于超精密機(jī)床，精密設(shè)計(jì)尤為重要。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的精密設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)

所謂的精密的設(shè)計(jì)，即，是從精度的觀點(diǎn)出發(fā)，機(jī)器結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)成實(shí)現(xiàn)這樣的精度。

（1） 在達(dá)到加工產(chǎn)品所需精度的前提下，確定機(jī)床最經(jīng)濟(jì)的精度。

(2)為了達(dá)到產(chǎn)品的這種精度，確定機(jī)床最合理、最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)動(dòng)精度。

在設(shè)計(jì)超精密機(jī)床時(shí)，細(xì)點(diǎn)應(yīng)明確目標(biāo)精度，包括機(jī)床的目標(biāo)精度和機(jī)床的目標(biāo)精度。這就是開(kāi)發(fā)超精密機(jī)床的目的..

在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段，從第一次使用，必要的功能和性能功能方面，附加值和市場(chǎng)，以及未來(lái)的發(fā)展方向，產(chǎn)品的使用壽命充分考慮了產(chǎn)品的精度，然后設(shè)定目標(biāo)該產(chǎn)品的精度。

根據(jù)產(chǎn)品的精度，確定相應(yīng)機(jī)床的精度。機(jī)床的目標(biāo)精度肯定高于產(chǎn)品的目標(biāo)精度，但機(jī)床理想的目標(biāo)精度取決于產(chǎn)品的精度、機(jī)床的特性和耐用度。機(jī)床精度一般比產(chǎn)品精度高一個(gè)數(shù)量級(jí)。

機(jī)床高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的精度包括靜態(tài)精度和動(dòng)態(tài)精度。 兩者都直接關(guān)系到產(chǎn)品的加工精度。 機(jī)床的靜態(tài)精度取決于零件的精度、裝配精度、零件的精度和靜態(tài)彈性變形、工件和刀具的自重引起的彈性變形或中心的移動(dòng)引起的變形、加熱引起的尺寸變化以及振動(dòng)的影響。 在超精密加工中，應(yīng)特別注意動(dòng)態(tài)精度。

目前，超精密加工機(jī)床的精度可以達(dá)到：主軸前端的不重復(fù)跳動(dòng)為0.03-0.05微米；直線導(dǎo)軌的直線度為0.1-0.2微米，定位精度為0.01微米。

總之，根據(jù)目標(biāo)精度超精密機(jī)床，精密當(dāng)?shù)谝晃坏?，必須以高精度為中心的設(shè)計(jì)進(jìn)行嚴(yán)格。為了打破現(xiàn)有精確瞄準(zhǔn)精度，束縛從什么性能，效率和經(jīng)濟(jì)性的研究結(jié)構(gòu)以及機(jī)器。

另外，為了提高機(jī)床的精度，必須盡量減少結(jié)構(gòu)件的數(shù)量，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，并盡量抑制誤差。因?yàn)?，增加?gòu)件和傳力構(gòu)件的數(shù)量，誤差會(huì)增大，彈性位移也會(huì)增大。雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但結(jié)構(gòu)本身必須有很大的剛度。例如，盡可能長(zhǎng)的支撐構(gòu)件，即增加構(gòu)件之間的接觸面積，盡量避免用于懸臂支撐的兩端支撐等