?!DOCTYPE html> 高精度加工机床的关键部g技术(一Q?- z阳传顺机械讑֤有限公司
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                高精度加工机床的关键部g技术(一Q?/h1>

                发表于:2014-08-05 来源Q?a href='http://www.852879.com/news/14.html'>http://www.852879.com/news/14.html


                1 引言

                高精度加工机床的研制开发始?0世纪60q代。当时在国因开发激光核聚变实验装置和红外线实验装置需要大型金属反镜Q因而急需开发制作反镜的高_ֺ加工技术。以单点金刚矌R刀镜面切削铝合金和无氧铜的高精度加工机床应q而生?980q美国在世界上开发了三坐标控制的M-18AG非球面加工机床,它标志着亚微c高精度加工机床技术的成熟。日本的高精度加工机床的研制开发滞后于国20q。从1981?982q首先开发的是多׃反射镜加工机床,随后是磁头微l加工机床、磁盘端面R床,q来则是以非球面加工机床和短波长XU反镜面加工机床ؓ丅Rd国、荷C及中国台湄高精度加工机床技术也都处于世界先q水q뀂我国的高精度加工机床的研制开发工作虽h比较晚,但经q广大高_ֺ工程研究人员的不懈努力,已取得了可喜的成l?/span>

                2 主upȝ

                   高精度加工机床的主u在加工过E中直接支持工g或刀Lq动Q故主u的回转精度直接媄响到工g的加工精度。因此可以说主u是高_ֺ加工机床中重要的一个部Ӟ通过机床主u的精度和Ҏ可以评h床本w的_ֺ。目前研制开发的高精度加工机床的主u中精度是静压I气轴承主u(悬u承主轴也来受Ch们的重视Q其_ֺ在迅速提?。空气u承主轴具有良好的振摆回{_ֺ。主轴振摆回转精度是除去轴的圆度误差和加工粗p度影响之外的u心线振摆Q即非重复径向振摆,属于静态精度。目前高_ֺI气轴承主u回{_ֺ可达0.05µmQ高可达0.03µmQ由于u承中支承回{轴的压力膜的均化作用Q空气u承主轴能够高于u扉K件本w的_ֺ。例如主轴的回{_ֺ大约可以辑ֈ轴和轴套{u扉K件圆度的1/15?/20。日本学者研I表明,当u和u套的圆度辑ֈ0.15?.2µm的精度时Q可以到10nm的回转精度,q过FFT定其所刉的_ֺI气轴承主u的回转精度ؓ8nm。HCM-Ⅰ高_ֺ加工机床的空气u承主轴的圆度误差?.1µm。另外,I气轴承主uq具有动Ҏ良好、精度寿命长、不产生振动、刚?载荷量具有与使用条g相称的值等优点。但是在主u刚度、发热量与维护等斚w需要做l致的工作。要做到U米U回转精度的I气轴承主uQ除I气轴承的u及u套的形状_ֺ辑ֈ0.15?.2µmQ再通过I气膜的均化作用来实现外Q还需要保持供气孔出气体的均匀性。供气孔数量、分布精度、对轴心的倾角、u承的凸凹、圆柱度、表面粗p度{的不同Q均会媄响u扉KI气动的均匀性。而气的不均匀是生微振动的直接原因Q从而媄响回转精度。要改善供气pȝ的状况,轴承材料宜选用多孔质材料。这是因为多孔质轴承是通过无数孔供气的,能够改善压力分布Q在提高承蝲能力的同Ӟ改善I气动的均匀性。多孔质材料的均匀性是很重要的。因为多孔质供气轴承材料内部的空z会形成气腔Q如不加以控制会引v气锤振动Qؓ此须对表面进行堵塞加工?/span>

                3 直线D

                   作ؓ刀具和工g相对定位机构的直U导轨,是仅ơ于主u的重要部件。对高精度加工机床的直线D的基本要求是Q动作灵zR无爬行{连l动作;直线_ֺ好;在实用中应具有与使用条g盔R应的刚性;高速运动时发热量少Q维修保d易。高_ֺ加工机床中的常用D有V-V型滑动导轨和滚动D、液体静压导轨和气体静压D。传l的V-V型滑动导轨和滚动D在美国和德国的应用都取得了良好的效果。后两种都属于非接触式导轨,所以完全不必担心爬行的产生。从_ֺ斚w来考虑后两U也是适宜的导轨。液体静压导轨由于a的粘性剪切阻力而发热量比较大,因此d液压沚w取冷却措施。另外液压装|比较大Q而且油\的维修保Mȝ。气体静压导轨由于支扉K是^面,可获得较大的支承刚度Q它几乎不存在发热问题,如果设计合理Q则在后l的l修保养斚w几乎不会发生什么问题。但L意导轨面的防。空气导轨的间隙仅ؓ十几微米Q而对如此大小的尘埃肉眼是看不到的Q这L埃即是洁净室也不能完全消除Q尘埃落入空气导轨面内会引vD面的损伤。M看来Q空气静压导轨是目前_ֺ高的DQ但若不能保证防条Ӟ则须改用液体静压D。目前空气静压直U导轨的直线度可?.1?.2µm/250mm?/span>

                   通过安装调整I气静压D得出如下l论Q?1)M证够的排气通道Q否则溜板将产生位置扰动Q扰动量有时达数微米?2)从理Z讲减节孔径和气膜厚度Q可以提高溜板刚度,但带来工Z的困难。用传统机械加工手段很难加工出<f0.15mm的小孔,需探求其它加工手段Q也寚w止小孔堵塞提Z更高的要求?3)T型导轨的侧气块和下气Q块均p钉紧固,形成悬臂l构Q当用螺钉紧固和有空气压力作用时Q有可能产生变ŞQ气膜厚度不均匀以致于媄响其性能。但l过计算证明Q用长螺钉Ӟ气Q块和螺钉变Ş均稍大;使用短螺钉时Q气块和螺钉的变Ş都在亚微cQ可忽略不计?/span>






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