超精密全口径抛光机气浮转台的静态特性

摘要

为了分析角摆和转速对超精密全口径抛光机气浮转台静态特性的影响,建立了一种数值计算方法.将考虑角摆后的气膜厚度方程带入雷诺方程,此时的方程含有角摆和转速项,采用有限差分法进行离散并通过联合流量平衡方程进行数值求解.计算结果表明:单一角摆下,气浮转台的最大极限角摆为5×10-5 rad,随着角摆的增大,气膜厚度最大值逐渐增大而最小值逐渐减小,压力分布发生改变,承载力逐渐降低.组合角摆下,气浮转台的最大极限角摆为4.9×10-5 rad,组合角摆对气浮转台静态特性的影响规律和单一角摆时基本一致,但效果更为显著.气浮转台的失效转速为2300 r·min-1,随着转速的增大,气膜厚度不会直接发生改变,压力分布却明显变化,最终承载力逐渐降低,进而导致气膜厚度发生变化.角摆和转速的改变致使气浮转台的承载力发生变化,为了保持力的平衡,转台位置会随之改变.该研究为后续动态回转误差的研究提供了理论基础.