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                  高精密加工的使用條件

                  發布時間:2018-04-12   點擊次數:818次
                    高精密加工的熱管理機床運行時產生的熱量所造成的熱變形對加工精度會產生巨大的影響。超精密機床由于機床的總質量遠高于所切削的材料,而且單位時間的切削量少,因此,只需要維持機床所處 環境的溫度恒定,即可避免熱變形的問題??墒?,高精度機床的使用條件是中批量和大批量 生產,要求高速度、大切削量的加工,機床的工件、刀具、絲杠、主軸等。部件在加工過程中 將產生可觀的熱量,必須在機床設計上加以周密考慮。
                   
                    高精密加工的精密度級別介乎精密加工與超精密加工之間,高精度加工在定義上的一個特點是除了公差范圍以外,也同時考慮零件尺寸大小和批量。加工大批量零件時保持5μm的公差,加工相互配合的兩個零件時保持 2μm的公差,或用小直徑的立銑刀在定位精度為0.3μ m的機床上進行加工等,都屬于高精密加工的范疇。也就是說,零件尺寸和工件批量決定了某些特 定公差實現的難度。高精度機床的結構特點為了實現較高精度的切削運動,高精密加工機床的運動控制普遍采用較別的功能部件。在導軌和軸承方面,由于高精度加工需要實現高精度和平穩的定位運動,軌跡運動和微小距離運動,因此高精度加工機床采用靜壓絲杠和靜壓導軌較為常見。此外,高精密加工機床的電主軸也可采取動壓或靜承的方案,以同時實現支承和冷卻功能,并提高主軸的剛度和阻尼性能。在位置控制方面,由于精密測量是控制高精度加工的前提,要保證機床的運動達到需要 的精度級別,其電子尺的測量精度須要高 1~2 個數量級。
                   
                    目前高精密加工一般采用分辨 率達 0.05~0.1μ m 的玻璃光柵。機床的加工精度,光潔度和刀具壽命與機床的剛性成正比,因此高精度加工機床尤其重視床身的設計和材料選擇。其床身材料為球墨鑄鐵,經過有限元分析優化后,床身的靜態剛度達120N/μ m,比一般數控機床高3倍,高頻動態剛度比一般機床高2~3倍。采用三點支撐,并將刀庫、電氣柜、托盤交換裝置等 周邊系統與床身分離,此舉除可以簡化機床安裝以外,還有提高機床穩定性、降低床身顫動的作用。提高機床剛性的另一種途徑是使用人造花崗石材料澆注的床身。穩定的溫度及震動阻尼基座 使 Pyramid Nano 機床可以加工出光潔度非常高的表面。此外,Armorith材料具有非常高的密度,2t重的機身僅占2.5m車間面積。
                   
                    高精密加工在機床工作期間,冷卻液循環系統根據各個熱源的發熱量供應比室溫低 2℃的冷卻液。確保每各個循環回路都提供稍大于熱源發熱量的冷卻量,以保持機床的熱變形在允許范圍之內。由于刀具在切削過程中的熱變形無法完全避免,機床的數控系統可以對刀具引起的Z軸誤差作出補償。zui后,必須指出的是,除了先進功能部件和技術以外,超精密機床的制造 也離不開傳統工藝,例如,裝配1臺超精密機床需要高達數百小時的刮研工作量。
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