高精度(dù)將成為數控機床發展趨勢
發布(bù)日期:2015-10-14 00:00 來源:http://www.yessmart.cn 點擊(jī):
精(jīng)度是數控機床的主流(liú)趨(qū)勢“在過去的30年裏,世界範圍的機床技(jì)術得到(dào)了很大程度的發展,機床技術的發展趨勢也呈現出(chū)多元化的特點,比如高精度的趨勢、高速運動的趨(qū)勢、多運動軸的趨勢、高可靠性的趨勢、多功(gōng)能複合化趨勢、可重構的趨勢、低能耗(hào)環保的趨(qū)勢以及智能化的趨勢等,但在所有的趨勢中,最能夠體現發展主流的趨勢應該(gāi)是(shì)高精度和智能化的趨勢。”劉(liú)炳業強調,高精度(dù)是數(shù)控機床的主流(liú)發展(zhǎn)趨勢,並且超精密數控加工的精度比精(jīng)密加工精度還要高出一個數量級。
“超精密機床的研發和製造技術是一項前沿性的(de)技術,將引領機床的加工精度不(bú)斷向著人類未曾涉及的技術領域深入邁進(jìn)。超精密機床(chuáng)技術的應用領域已拓展到我們日常生活的許多方麵,並正在豐富和改變著我們的生活。”北京機床研究所所長劉炳業在6月19日召開的2014中(zhōng)國機床工具發展高端論壇上指出,“當我們滿眼於製造業繁雜的(de)加(jiā)工設備(bèi)中,我們應該知道有一類機床很少出現在行業展覽會中,但其卻是發達國家非常重視並且(qiě)采取措施加以控製的機床,這(zhè)就是(shì)超精密機床,而超精密機床體現著一個國家(jiā)精度技術的競(jìng)爭力。”
超精密加工(gōng)技術(shù)所涉及的技術領(lǐng)域非常豐富。在北京機床研究所30多年(nián)的研究曆程中,針對超精密加工技術所涉及到的相關技術,劉炳業係統地總結出了36個方麵的(de)關鍵前沿研究以及11項領先的核心技術。其中,關鍵(jiàn)前沿研(yán)究包(bāo)括設(shè)計、運動部件、測量分析、工藝技術、主機製造技術和機床應用條件技術六方(fāng)麵內容。領先的(de)核心技術涵蓋:精密超精密主軸關鍵結構製(zhì)造技術、精密超精密直線運動部件關鍵結構製造技術、高分辨率(lǜ)運動驅(qū)動(dòng)技術、機床關鍵零部件的加工工藝製(zhì)造技(jì)術、部(bù)件抵(dǐ)禦外部幹擾的特性技術、高穩定性快速直線運動的結構與製造技術、多運動軸機(jī)床的嵌套結構設計技術,以及針對目標零件製(zhì)造的機床集成製造技術等內容。
“在機床的精度從微米級到納米級的發展曆(lì)程中,有三項關(guān)鍵技術無法回避,這三項技(jì)術也是納米精度機床的研究門檻。”劉(liú)炳業分析稱,其中一項技術是無遲滯(zhì)的軸(zhóu)承技術,遲滯現象在機械係(xì)統中大量存在,遲滯現象(xiàng)不僅嚴(yán)重影響機床溜板的運動定位精度(dù)和重複定位的精度,也影響運動的高分辨率實(shí)現,同(tóng)時也(yě)影響(xiǎng)精密零件的加工形狀精度以及表麵粗糙(cāo)度。而靜壓軸承技術可以很好地解決機械遲(chí)滯的現象,並且可以(yǐ)均化幾何誤差,在超精密機床中得到大量應用。靜壓技術在過去的十年時間裏取得了重大進展,自補償的反饋技術更為成熟。以流量(liàng)控製的(de)節(jiē)流技術使(shǐ)靜壓軸承(chéng)的剛度得到很大程度的提升,使超精密機床加工的(de)材料硬度不斷提高。
而另二項關鍵技術分別是高分辨率(lǜ)驅動技術和機械係統(tǒng)中的微振動處理技術(shù)。納米級分辨率是近十(shí)幾年來超精密機床性能的特征體現,運動的影響(xiǎng)因素很多(duō)。同時,大量的(de)實驗研究發現,10納(nà)米(mǐ)量級的振動信號存在於許多機械執行機構(gòu)中,對於(yú)機械靈敏度的執行與(yǔ)測定造(zào)成幹擾(rǎo),這種振動被稱為(wéi)微振動(dòng)。“對微振動的機理深入研究,並尋求解(jiě)決途徑是超精密機床通往納米精度的必經(jīng)之路(lù)。”劉炳業說道。
中國工程院院士蔣莊德在該(gāi)論壇上亦提出對我國超精密加(jiā)工與測量技(jì)術與裝備的迫(pò)切需求。滿足超精密技術的(de)應用需求“我國航天航空遙感、激光核聚變、國防武器係統、天文探測等先(xiān)進(jìn)技術領域,對大口徑(jìng)非球麵光學元件的需求日(rì)益(yì)增加,但國(guó)外(wài)部分高尖端光學加工設備和技術對我國實(shí)行禁運(yùn)。目前,我(wǒ)國大口徑非球麵零件加(jiā)工工藝流程的相關(guān)科研工作已經開展,但(dàn)成熟度還較低(dī)。同(tóng)時,自行研製的設備加工(gōng)精(jīng)度與國外水平相比較低,優(yōu)勢單位的有效聯合不足,還存在大口徑光學零件加工和(hé)超精密加工技術的結合程度較(jiào)低等問題。”







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