超精密加工技术是当今高科技战争的重要支撑技术,是高科技产业的发展基础,也代表了制造技术的发展方向。而超精密加工机床是超精密加工技术的关键环节之一,各发达国家都致力于超精密加工机床的研发。气体静压主轴作为超精密加工机床最关键的部件之一,关键零件的加工精度及装配精度对气体静压主轴的性能优劣具有重要影响。目前,高速、高精度的气体静压主轴对关键零件的加工和装配提出严峻的挑战,因而,对气体静压主轴的关键零件的加工工艺和装配工艺进行研究具有重要意义。本文以自行设计的气体静压主轴为对象,探究关键参数对气体静压轴承承载力、刚度等性能的影响,探索关键零件的高精度加工工艺,探索气体静压主轴的装配工艺和性能测试方案并给出气体静压主轴承载力和刚度的理论曲线,最后,进行气体静压轴向轴承模块承载力测试实验。论文主要研究工作包括以下几部分:1、进行气体静压主轴结构的设计,并以气体静压润滑的基本原理为基础,进行气体静压轴承关键参数的计算。2、分析承载力及刚度等气体静压轴承的静态性能。探究气体静压径向轴承的直径、长度、小孔节流器孔径、半径间隙以及节流比和气体静压轴向轴承的直径、狭缝宽度和单侧间隙等关键参数对轴承承载力和刚度等静态性能的影响规律,结果表明,当增大气体静压轴承的直径和长度等外观尺寸时,轴承的承载力和刚度会增大;当合理确定气体静压径向轴承的小孔节流器孔径和半径间隙的相对大小以及气体静压轴向轴承的狭缝宽度和单侧间隙的相对大小时,轴承的刚度较大。关键参数对气体静压轴承承载力及刚度的影响规律验证了气体静压轴承关键参数确定的准确性,并为今后气体静压轴承的设计提供依据。3、探索了气体静压主轴关键零件的加工工艺。静止推板和轴等零件为气体静压主轴的关键零件,对关键零件加工过程中的误差来源进行分析,提出对关键零件进行补偿加工的工艺思路。按加工误差的反误差形式对关键零件进行加工,实现了静止推板平面度为0.98μm和轴圆柱度为2.3μm的高精度加工,对气体静压主轴关键零件的制造具有工程意义。4、探索了气体静压主轴小孔节流器的装配工艺、气体静压轴承的装配工艺和气体静压主轴性能的测试方案,给出了气体静压主轴承载力和刚度性能的理论曲线,并进行了气体静压轴向轴承模块的承载力测试实验,为气体静压主轴的装配和性能测试提供指导意义。