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??雌饋?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?!睒?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。德國(guó)、日本等也廣泛開(kāi)展了機(jī)床再制造業(yè)務(wù)。大型車床加工的優(yōu)勢(shì)有哪些機(jī)床加工的類型實(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,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)品種類進(jìn)行再制造,后者的再制造涵蓋大多數(shù)機(jī)床種類。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。