胡江山 秦 丽 于普良 李 双

(1.武汉科技大学冶金装备及控制教育部重点实验室 湖北武汉 430081;2.武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室 湖北武汉 430081;3.武汉科技大学精密制造研究院 湖北武汉 430081)

气浮支承具有无摩擦、无需润滑和工作精度高等优点，已经成为超精密机床运动系统的主要支承方式。但气体的可压缩性导致气浮支承的刚度、承载力等静态性能较差，探究提高气浮支承性能的方法已经成为超精密制造领域重点研究方向[1-6]。

针对这一问题，许多学者提出通过改变气浮支承节流方式和表面微织构或施加主动控制等方式来提高气浮支承静态特性，并且已经得到了一些研究成果。文献[7-10]探究了不同表面节流结构、小孔进气方式等结构参数对气浮支承静态性能的影响，发现节流方式和进气方式的优化对气浮支承静态性能的提高效果有限。文献[11-15]提出对气浮支承进行主动控制来提高支承系统的静、动态性能。目前主动控制技术已经成为提升气浮支承静态性能的重点发展方向。研究表明：真空预加载主动控制技术在提高气浮支承动刚度的同时会降低系统承载能力的问题，限制了其运用；电磁主动控制技术工作精度高，但也存在驱动单元的体积过大和电磁干扰过大的缺点；压电主动控制技术控制精度高且控制方法简单，已经成为主动控制方法的主流。谢建、朱定玉[16-17]通过压电主动控制气浮支承气膜形状提高了气浮支承静态性能,但该系统的控制方法极为复杂且控制精度较低。……