超精密加工技术体现了一个国家机械制造业的最高水平,是衡量国家科技水平的重要标准之一,同时也是综合国力的重要表现。如何保证和提高超精密加工的精度是制约超精密加工技术发展的主要原因,而影响加工精度的主要原因是生产过程中的环境振动。为研究超精密加工设备在环境振动激励下的响应以及环境振动对加工精度的影响,本文以某超精密加工设备为背景进行了以下研究和工作:(1)讨论微振动的特点和隔振理论,分析影响超精密加工设备加工精度的环境因素,提出降低环境振动响应的理论方法和工程措施;(2)通过模态试验得出超精密加工设备的固有频率等动力性能;(3)建立超精密加工设备的有限元模型,通过ABAQUS有限元软件进行计算模态分析,与模态试验结果相对比,验证有限元模型的有效性与合理性;(4)在频域内进行超精密加工设备在白噪声模拟的环境振动下的随机振动分析,以加速度功率谱作为激励输入,结果表明三个方向的位移响应均方根值均不能满足50nm限值要求,需要采取隔振措施;(5)设计了基于压电材料的隔振系统,分析了隔振系统在环境振动下的动态响应,结果表明隔振效果良好,三向位移响应均方根值最大值分别是台面处的33.5nm,22nm和6.82nm以及刀盘处的47.7nm,38.8nm和44.1nm,均能满足限值要求,X向和Z向的最大隔振率都高达98%以上;(6)通过控制变量的方法分析了不同隔振参数对隔振效果的影响。从分析结果看,基础厚度为565mm和765mm时隔振效果较好;对于压电陶瓷隔振器,隔振效果取决于上下表面电压差和堆叠层数的乘积,为满足精度要求,堆叠层数越少,所需要的电压越高;弹簧刚度K=2.5×104N/m时在Y向和Z向的隔振效果最好,弹簧刚度K=3.0X 104N/m时在X向的隔着效果最好,综合考虑取弹簧刚度K=2.5×104N/m时能够取得较为理想的隔振效果。