精密设备的操作驱动

 精密设备的进给驱动系统超精密机床加工非球面需要力，刀具相对于工件需要进行精确的纵向和横向运动，因此需要双向和x向精密进给系统。精密设备的进给系统由精密数控系统和直线运动执行机构组成。

    为了加工高精度非球面镜，要求数控系统具有联动和高分辨率。直线运动机构要求高的直线运动精度和高分辨率的位移精度。精密设备数控系统对于超精密机床，刀具需要相对于工件进行垂直和水平的移动，因此需要由垂直和水平精密数控系统驱动。

    精密设备的加工都需要加工非球面，因此需要双坐标联动的精密数控系统。为了加工出高精度的非球面，要求精密数控系统具有良好的分辨率，使数控系统的垂直和水平位移为0.01μM。目前，精密设备的数控系统主要采用直流伺服电机或交流伺服电机。

    采用精密设备在线双频激光测量系统检测纵向和横向位移，并反馈给精密数控系统，形成闭环控制系统，实现位移精度。近年来，步进电机脉冲角度细分技术得到了进一步的发展，以实现更小的角度旋转和提高角位移分辨率。

    但是，它完全满足了精密设备对精密位移分辨率的要求，步进电机有待改进。滚珠丝杠副带动滚珠丝杠滚珠在丝杠和螺母的丝杠槽内滚动，摩擦力小。磨制后的螺纹槽精度高。球在螺母中有一个再循环通道，因此行程长度不受球的限制。

    精密设备的滚珠丝杠副在正反向时不需要回位间隙，否则数控系统将无法获得要求的精度，这就要求滚珠丝杠和螺母有一定的预紧力干涉。由于螺钉螺母的误差，螺母在螺钉上不同位置的干涉会发生变化。如果预紧力过小，丝杠的某个位置可能有间隙；如果预紧力过大，丝杠的某些位置可能转动不灵活。

    为了方便、准确地调整精密设备的预紧力，精密滚珠丝杠螺母和高精度滚珠丝杠螺母通常分为两段。目前，精密设备的滚珠丝杠副可以达到0.5～1μm的相邻螺距误差和3～5μm/300nm的累积误差。摩擦传动为进一步提高导轨运动的稳定性和精度，一些超精密机床导轨传动采用摩擦传动。

    经实际应用，精密设备的摩擦传动效果良好，优于滚珠丝杠副。与轨道运动有关的驱动杆夹在两个摩擦轮之间。上摩擦轮用弹簧压盘压在驱动杆上。当弹簧黄压板足够时，摩擦轮与驱动杆之间不会滑动。

    两个摩擦轮由精密设备的静液压轴承支撑，可以无摩擦地旋转。下摩擦轮与电机连接，驱动下摩擦轮转动。驱动杆由摩擦力驱动，带动导轨作非常稳定的直线运动。