机械工程学报

作者：温众普, 石照耀, 谭久彬, 吴剑威, 崔海龙

单位：1. 北京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心 北京 100124;2. 哈尔滨工业大学超精密光电仪器工程研究所 哈尔滨 150001;3. 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 绵阳 621900

关键词：气浮技术,高精度,设计方法,性能计算；

基金：第二十七届中国科协年会学术论文。

超精密测量是指准确度优于100 nm量级的测量。高端制造通常需要在超精密量级上，例如将光机分成数十个系统、上千个零部件高度集成、协同工作才能实现。因此，超精密测量是建立国家测量体系和完整制造连、产业链的基石，是装备制造业向中高端跨越的必要条件。在超精密测量技术体系中，直线/回转运动基准就像是仪器装备的骨骼，其精度和性能很大程度上决定了仪器装备的整体精度和性能。气浮技术的一般精度就达到0.1 μm/100 mm，且具有摩擦小寿命长的特点，已经成为实现超精密测量的核心技术支撑。根据气浮装备工作原理与结构的分析，提出了性能提升方法中的两类矛盾、以及两者在结构设计上的统一性；分析了工程计算法、表压比法、气阻计算法、有限元法等主要设计方法的特点，归纳总结各方法的适用范围；最后，从装备需求、性能提升、分析计算、创新结构方面展望了国内静压气浮技术的发展趋势，指出突破现有技术指标所面临的问题和发展方向。

来源：2025年第5期

《机械工程学报》期刊编辑部

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