您所不知的超精密加工機(jī)床的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用

納米級(jí)重復(fù)定位精度超精密傳動(dòng)、驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)光學(xué)級(jí)的確定性超精密加工，機(jī)床必須具有納米級(jí)重復(fù)定位精度的刀具運(yùn)動(dòng)控制品質(zhì)。伺服傳動(dòng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)需消除一切非線性因數(shù)，特別是具有非線性特性的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)摩擦等效應(yīng)。”客戶比以往任何時(shí)候都更希望在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)一步優(yōu)化他們的生產(chǎn)成本。因此，采用氣浮、液浮等無(wú)靜摩擦效應(yīng)軸承、導(dǎo)軌、平衡機(jī)構(gòu)成了必然的選擇。伺服運(yùn)動(dòng)控制器除了高分辨、高實(shí)時(shí)性要求外，控制算法模式也需不斷進(jìn)步。

開(kāi)放式CNC數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)。從加工精度和效能出發(fā)，數(shù)控系統(tǒng)除了滿足超精密機(jī)床控制顯示分辨率、精度，實(shí)時(shí)性等要求，還需擴(kuò)展在機(jī)測(cè)量、對(duì)刀、補(bǔ)償?shù)仍S多輔助功能。通用數(shù)控系統(tǒng)難以滿足要求。第3階段：此時(shí)磨粒已經(jīng)切入一定深度，被切處也已經(jīng)達(dá)到一定溫度，此部分材料沿剪切面滑移而形成切屑飛出，在工件表層產(chǎn)生熱應(yīng)力和變形應(yīng)力。所以，超精密機(jī)床現(xiàn)基本都采用PC+運(yùn)動(dòng)控制器研制開(kāi)放式CNC數(shù)控系統(tǒng)模式。

無(wú)心磨床向高速、高精、智能、復(fù)合、環(huán)保方面發(fā)展

在現(xiàn)代機(jī)械加工領(lǐng)域，磨削是一種先進(jìn)的精密加工方法，也是一種古老的加工方法。它的歷史十分悠久，可以追溯到幾千年以前。那時(shí)，人類(lèi)為了生存，在同自然界作斗爭(zhēng)時(shí)所使用的獵具、刀具就是用石塊作為磨具進(jìn)行刃磨拋光。中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)工具分會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)沈壯行曾對(duì)記者說(shuō)：“現(xiàn)代高效刀具就是要實(shí)現(xiàn)高效率、高精度、高可靠性、性，能夠根據(jù)加工特點(diǎn)及工件提供整套的高效加工解決方案，這也是國(guó)際刀具企業(yè)流行的做法，但現(xiàn)在我們更多的卻只是在賣(mài)產(chǎn)品，這種觀念必須改變。無(wú)心磨削是磨削的一種特殊類(lèi)型，它是在無(wú)心磨床上進(jìn)行的。

在無(wú)心磨床的發(fā)展過(guò)程中，其工作圖式經(jīng)歷了曲折的演變過(guò)程。初期無(wú)心磨床是單砂輪型的，以砂輪端面或圓周磨削，工件的支承和連續(xù)接觸依靠擋件器、導(dǎo)片和彈簧保證。直到1915年才開(kāi)始有了托板與導(dǎo)輪。看起來(lái)是極為簡(jiǎn)單的道理，但要客戶接受卻并非易事，尤其是那些特別繁忙的客戶或是沒(méi)有迫切需要提升生產(chǎn)率的客戶。導(dǎo)輪和托板的出現(xiàn)，使無(wú)心磨床的機(jī)床設(shè)計(jì)和磨削工藝進(jìn)入了一個(gè)新的歷史時(shí)期。

外圓磨床、外圓磨等產(chǎn)生振紋的原因如下:

1）砂輪震動(dòng):砂輪及傳動(dòng)砂輪運(yùn)轉(zhuǎn)的各個(gè)部件,如果平衡不好,或者運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻,都會(huì)引起砂輪震動(dòng).的原因是砂輪平衡的不好,其次是傳動(dòng)砂輪的電動(dòng)機(jī)和皮帶輪不平衡,傳動(dòng)皮帶厚薄不均勻長(zhǎng)短不一,致使皮帶漲得時(shí)松時(shí)緊，甚至打滑；數(shù)控加工是能再一次裝夾中加工多個(gè)加工表面，一般只檢測(cè)首件，所以可以省區(qū)普通車(chē)床加工時(shí)的不少中間工序，如劃線、尺寸檢測(cè)等，減少了輔助時(shí)間，而且由于數(shù)控加工出的零件質(zhì)量穩(wěn)定，為后續(xù)工序帶來(lái)方便，其綜合效率明顯提高。另外，砂輪主軸和軸承間隙太大，引起砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的震動(dòng)產(chǎn)生波紋。

2）工件震動(dòng)：除了電動(dòng)機(jī)、皮帶輪和皮帶的影響因素外，工件—頂針系統(tǒng)的剛性越差，砂輪對(duì)工件的摩擦力越大，工件的震動(dòng)就越厲害。頂針與工件中心孔接觸的不好，如中心孔有多角形，圓錐配合接觸面積小，或者頂針尾部與頭架、尾架錐孔配合不好也要引起工件震動(dòng)。國(guó)產(chǎn)數(shù)控刀具在壽命、可靠性等方面差距明顯，無(wú)論在品種、性能和質(zhì)量上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用戶要求。橫向進(jìn)給量、縱向進(jìn)給量太大，砂輪工作面太鈍，都會(huì)引起工件震動(dòng)產(chǎn)生波紋。

3）砂輪工作表面磨損不均勻或砂輪磨鈍、系統(tǒng)的震動(dòng)和砂輪硬度不均勻，都能引起震動(dòng)產(chǎn)生波紋。

我國(guó)將為機(jī)床再制造產(chǎn)業(yè)注入新活力

機(jī)床再制造領(lǐng)域《綠色制造金屬切削機(jī)床再制造技術(shù)導(dǎo)則》已經(jīng)獲批，有望近期正式“上崗”。在國(guó)家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的扶持下，我國(guó)機(jī)床再制造產(chǎn)業(yè)大有可為，如果能夠抓住機(jī)床再制造的后市場(chǎng)，必然也能為機(jī)床行業(yè)的發(fā)展注入新的增長(zhǎng)活力。大約經(jīng)歷半個(gè)世紀(jì)之后，在1922年，美國(guó)人Cincinati和瑞典一家公司幾乎同時(shí)研究成功臺(tái)無(wú)心磨床，從而使無(wú)心磨床發(fā)展的歷史真正開(kāi)始。機(jī)床再制造領(lǐng)域《綠色制造金屬切削機(jī)床再制造技術(shù)導(dǎo)則》已經(jīng)獲批，有望近期正式“上崗”。

“該標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，它的核心內(nèi)容是對(duì)企業(yè)生產(chǎn)再制造機(jī)床的流程做出詳細(xì)規(guī)定，同時(shí)重點(diǎn)對(duì)一些核心指標(biāo)提出要求，對(duì)于從事機(jī)床再制造的企業(yè)，能起到很好的指導(dǎo)作用。”標(biāo)準(zhǔn)主要起草人、中國(guó)機(jī)電裝備制造維修與改造技術(shù)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)、重慶大學(xué)綠色制造技術(shù)研究所所長(zhǎng)曹華軍接受本報(bào)筆者采訪時(shí)說(shuō)。所以本節(jié)要先敘述各缺點(diǎn)的特色，然后列出可能的原因與對(duì)策：在此先討論面粗度的缺點(diǎn)，然后談到尺寸的問(wèn)題。

據(jù)了解，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)床再制造已成為再制造產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，美國(guó)有300多家從事機(jī)床再制造的企業(yè)，而且這些再制造企業(yè)又針對(duì)大型多功能機(jī)、齒輪加工機(jī)、金屬切削機(jī)床等不同的機(jī)床產(chǎn)品進(jìn)行了化的分類(lèi)。德國(guó)、日本等也廣泛開(kāi)展了機(jī)床再制造業(yè)務(wù)。大型車(chē)床加工的優(yōu)勢(shì)有哪些機(jī)床加工的類(lèi)型實(shí)在是太多，不同的加工設(shè)備都有不同的優(yōu)勢(shì)，那么，大型車(chē)床加工的優(yōu)勢(shì)有哪些呢。

在我國(guó)，目前從事機(jī)床再制造的企業(yè)主要有兩大類(lèi)，一種是本身就是從事機(jī)床生產(chǎn)制造的企業(yè)，重新添置再制造生產(chǎn)線或成立事業(yè)部，進(jìn)行機(jī)床再制造；另一種是本身并不從事機(jī)床制造但熱衷機(jī)床再制造的企業(yè)。前者大多喜歡對(duì)企業(yè)自身生產(chǎn)制造的機(jī)床產(chǎn)品種類(lèi)進(jìn)行再制造，后者的再制造涵蓋大多數(shù)機(jī)床種類(lèi)。這不是只有Studer公司的客戶使用的產(chǎn)品才會(huì)因?yàn)閴勖芷诘目s短而受到影響，工業(yè)產(chǎn)品快速發(fā)展的性質(zhì)已經(jīng)決定了這種現(xiàn)象的出現(xiàn)。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，隨著機(jī)床再制造標(biāo)準(zhǔn)體系的逐漸完善，全社會(huì)對(duì)再制造機(jī)床產(chǎn)品的質(zhì)量認(rèn)知也會(huì)逐漸改善。在國(guó)家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的扶持下，我國(guó)機(jī)床再制造產(chǎn)業(yè)大有可為，如果能夠抓住機(jī)床再制造的后市場(chǎng)，必然也能為機(jī)床行業(yè)的發(fā)展注入新的增長(zhǎng)活力。