超精密加工技术成就现代国防
精密加工技术在国防军工中的应用

精密加工技术在国防军工中的应用随着现代科技的进步,精密加工技术在国防军工中的地位越来越重要。
精密加工技术是一种先进的制造技术,用于制造高精度、高可靠性的零部件和工具。
在国防军工中,精密加工技术被广泛应用于飞机、舰船、导弹、坦克等武器装备的研发、制造和维修。
一、精密加工技术对航空装备的重要性现代航空装备的制造对精密加工技术的要求非常高。
在航空航天领域,应用最广泛的精密加工技术是数控加工技术。
数控加工技术使用计算机控制的切削机床进行加工,能够精确地控制加工过程,提高加工质量和效率。
它不仅可用于不同材料的切削加工,还可用于零部件的打孔、抛光、刻印等多种加工工艺。
例如,航空发动机的精密零部件,如叶轮、涡轮叶片等就需要数控加工技术制造。
深孔加工技术也被广泛应用于大型航空零部件的加工,比如飞机结构部件的加工。
二、精密加工技术对舰船装备的重要性舰船装备在工作环境复杂、振动大、气候恶劣的条件下工作,需要高精度的零部件来保证系统的可靠性和安全性。
例如,水轮机、蒸汽轮机等船舶主机设备需要高精度的叶轮、轴承等零部件,以保证设备的高效工作和长寿命。
在战斗舰艇中,雷达、通讯、武器和火控系统等,更需要高精度的零部件来确保其在战斗情况下的性能和稳定性。
精密加工技术可以制造这些零部件,以提高船舶装备的可靠性和战斗力。
三、精密加工技术对导弹装备的重要性现代导弹技术对精密加工技术的要求非常高。
导弹对传感器、控制系统、推进系统等零部件的精度和可靠性要求非常高。
例如,导弹的推进系统需要高精度的燃烧室、喷嘴等零部件才能实现精准的推进。
控制系统需要高精度的传感器和执行器来控制导弹的姿态和飞行轨迹。
这些零部件的制造都需要精密加工技术的支持。
四、精密加工技术在坦克装备中的应用坦克在行进和作战时需要承受高度冲击和振动,要求其零部件的强度和精度都非常高。
例如,坦克的炮筒需要高精度和高可靠性,以确保炮弹的精准打击。
坦克的履带需要高精度的轮毂和连接件,以保证其在不平的路面上行驶的平稳性。
超精密加工技术结课作业

超精密加工技术结课作业摘要超精密加工技术是现代机械制造业中先进制造技术最主要的发展方向,已经成为在全球市场竞争中取胜的关键技术,体现了一个国家的综合国力。
超精密加工技术已直接影响到一个国家尖端科技和国防工业的发展,发展国防航空工业,研发高端精密仪器设备等都需要具有超精密加工技术的制造设备。
同时超精密加工技术也代表了现代制造技术的前沿,是发展未来先进制造技术的基础,因此,发展超精密加工技术受到了世界各国的高度重视。
目前,超精密加工技术的发展趋势是:高精度、高效率、高稳定性、高自动化。
随着时代的发展,现在超精密加工技术日趋成熟,主要分为超精密切削、超精密磨削、超精密特种加工等。
虽然超精密加工迄今尚无确切的定义,但是它仍然在向更高的层次发展。
我相信在人类的创新思维以及先进制造模式的促进下,超精密技术必定会得到不断的完善。
关键词:先进制造技术超精密加工加工精度加工类型发展趋势1概述通常,按加工精度划分,机械加工技术可分为一般加工、精密加工、超精密加工三种,随着时代的发展和社会的进步,先进制造技术不断革新,超精密加工技术的发展已是社会所趋。
超精密加工技术,在现代机械制造业中占据着重要地位,在提高机械产品的性能、质量,提高其稳定性和可靠性,提高生产效率等方面发挥着至关重要的作用。
超精密加工是一个十分广泛的加工领域,它包括了所有能使零件的形状、位置和尺寸精度达到微米和亚微米范围的机械加工方法,一般主要指加工精度为0.1µm,表面粗糙度小于Ra0.01µm的加工方法,同时目前超精密加工也正在向纳米级加工技术发展。
目前,超精密加工的核心技术主要掌握在西方发达国家手中,在超精密加工技术领域处于领先地位的国家主要是美国、英国和日本。
美国是开始超精密加工技术研究最早的国家,也是迄今在超精密加工仍处于领先地位的国家。
英国的克兰菲尔德精密工程研究所在超精密加工方面的研究成果也是享誉全球,是当今世界上超精密工程的研究中心之一。
微细结构超精密加工技术的研究

微细结构超精密加工技术的研究摘要:高精度是超精密加工永恒的主题,受国防和高端民用产品的需要牵引,对微细结构元件加工精度的要求日益提高;同时,高精度的微细结构元件,尤其是微细结构光学元件的需求量迅猛增长,需要适于批量生产的高效率低成本的微制造技术。
基于微细结构的超精密加工技术将综合应用其它领域的新技术,进行工艺集成化已成为一种发展趋势。
关键词:超精密;微细结构;分子动力学1引言我国超精密微细加工技术的研究略晚于国外,但由于长期科技投入不足和国外的技术封锁,与国外先进技术水平相比尚有较大差距。
国外的已经商品化了的超精密微细加工设备,对我国一直处于严格禁运状态。
而微小型结构件的微细超精密加工技术在国民经济与社会发展中具有重要的地位,因此,开展超精密微细加工技术的研究,对突破国外技术壁垒,形成我国自主创新的新产品、新技術和新装备具有重要意义。
针对微小型和具有微细结构的超精密零件,开展超精密加工机理的研究,将为实现微小型和具有微细结构零件的超精密加工技术产业化奠定良好的。
本文的仿真研究将为微细结构超精密加工技术提供理论支持。
2微细结构超精密加工技术面向微细结构的超精密加工技术的研究是现代高技术产品制造的核心技术之一;是先进制造技术领域的前沿课题和未来发展我国微电子产业的关键技术,在航空航天、汽车、信息技术、新能源、家电、医疗等许多高新技术领域有着越来越广泛的应用;它与一个国家的国防与国民经济的发展密切相关,是一个国家的国民经济、国防和科学技术综合实力的体现,已经成为许多国民经济领域的制造技术可持续发展的一个重要保障条件。
在精密工程应用领域,元件的几何形状精度经常需要控制在纳米量级,如:精密轴和孔的圆柱度、大规模集成电路使用的单晶硅片的平面度等等。
与此同时,元件还需要具有纳米级的表面质量,如表面平整性以及表面和次表面的损伤程度(包括微裂纹、物理结构的变化、大规模塑性变形和残余应力等)。
为满足这些指标要求,元件在加工过程中切削力的数量级必须控制在10-6N到10-9N的范围内,而相应的切削深度应该保持在10-6m到10-9m的范围内。
精密和超精密加工技术复习思考题答案

精密和超精密加工技术复习思考题答案第一章1。
试述精密和超精密加工技术对发展国防和尖端技术的重要意义。
答:超精密加工技术在尖端产品和现代化武器的制造中占有非常重要的地位。
国防方面,例如:对于导弹来说,具有决定意义的是导弹的命中精度,而命中精度是由惯性仪表的精度所决定的.制造惯性仪表,需要有超精密加工技术和相应的设备。
尖端技术方面,大规模集成电路的发展,促进了微细工程的发展,并且密切依赖于微细工程的发展。
因为集成电路的发展要求电路中各种元件微型化,使有限的微小面积上能容纳更多的电子元件,以形成功能复杂和完备的电路。
因此,提高超精密加工水平以减小电路微细图案的最小线条宽度就成了提高集成电路集成度的技术关键。
2。
从机械制造技术发展看,过去和现在达到怎样的精度可被称为精密和超精密加工。
答:通常将加工精度在0。
1-lμm,加工表面粗糙度在Ra 0.02-0。
1μm之间的加工方法称为精密加工。
而将加工精度高于0。
1μm,加工表面粗糙度小于Ra 0.01μm的加工方法称为超精密加工。
3。
精密和超精密加工现在包括哪些领域.答:精密和超精密加工目前包含三个领域:1)超精密切削,如超精密金刚石刀具切削,可加工各种镜面。
它成功地解决了高精度陀螺仪,激光反射镜和某些大型反射镜的加工.2)精密和超精密磨削研磨。
例如解决了大规模集成电路基片的加工和高精度硬磁盘等的加工。
3)精密特种加工。
如电子束,离子束加工.使美国超大规模集成电路线宽达到0。
1μm。
4.试展望精密和超精密加工技术的发展。
答:精密和超精密加工的发展分为两大方面:一是高密度高能量的粒子束加工的研究和开发;另一方面是以三维曲面加工为主的高性能的超精密机械加工技术以及作为配套的三维超精密检测技术和加工环境的控制技术.5.我国的精密和超精密加工技术和发达国家相比情况如何。
答:我国当前某些精密产品尚靠进口,有些精密产品靠老工人于艺,因而废品率极高,例如现在生产的某种高精度惯性仪表,从十几台甚至几十台中才能挑选出一台合格品。
精密加工课后习题答案

1-1试述精密和超精密加工技术对发展国防和尖端技术的重要意义。
精密和超精密加工是国际竞争取得成功的关键技术。
许多现代技术产品需要高精度制造。
发展尖端技术,发展国防工业,发展微电子工业等都需要精密和超精密加工制造出来的仪器设备。
1-2从机械制造技术发展看,过去和现在达到怎样的精度可被称为精密和超精密加工精密加工:加工精度0.1~1um表面粗糙度Ra在0.02~0.1um超精密加工:加工精度高于0.1um表面粗糙度Ra小于0.01um1-3精密和超精密加工现在包括那些领域。
1)超精密切削(各种镜面)2)精密和超精密磨削研磨(集成电路基片和高精度磁盘)3)精密特种加工(电子束、离子束加工使美国超大规模集成电路线宽达到0.1um)1-4试展望精密和超精密加工技术的发展。
对精密和超精密加工技术给予足够的重视,投入较多的人力物力进行研究和发展,在生产中稳定纳米加工,扩大应用亚微米加工技术,并开始纳米级加工的试验研究,则在10~15年内有希望达到美国等先进国家的水平。
可先在某些单项技术上取得突破,逐步使我国的精密和超精密加工技术达到国际先进水平。
1-5我国的精密和超精密加工技术和发达国家相比情况如何与发达国家相比,仍有不少的差距。
不少精密机电产品尚靠进口。
有些靠老工人手艺,且报废高。
某些精密机电产品我国虽已能生产,但其中的核心关键部件仍需依靠进口,我国每年需进口大量尚不能生产的精密数控机床设备。
1-6我国要发展精密和超精密加工技术,应重点发展哪些方面的内容?1)超精密切削、磨削的基本理论和工艺2)超精密设备的关键技术、精度、动特性和热稳定性3)超精密加工的精度检测、在线检测和误差补偿4)超精密加工的环境条件;5)超精密加工的材料2-1金刚石刀具超精密切削有哪些应用范围?用于加工铝合金、无氧铜、黄铜、非电解镍等有色金属和某些非金属材料。
用于加工陀螺仪、激光反射镜、天文望远镜的反射镜、红外反射镜和红外透镜、雷达的波导管内腔、计算机磁盘、激光打印机的多面棱镜、复印机的硒鼓、菲尼尔透镜2-2金刚石刀具超精密切削的切削速度如何选择?根据所使用的超精密机床的动特性和切削系统的动特性选取,即选择振动最小的转速。
超精密加工技术在未来机械领域的发展前景概述

超精密加工技术在未来机械领域的发展前景概述超精密加工技术在未来机械领域的发展前景[前言]近二十年以来机械制造业正以迅猛的发展步伐向精密加工、超精密加工发展,在未来的发展过程中精密加工、超精密加工将成为在国际竞争、市场竞争中取胜的关键技术。
现代制造业之所发要致力于提高加工精度,其主要原因在于提高产品的性能和质量,提高其质量的稳定性和性能的可靠性,促进产品的小型化、功能性强,零件互换性好,产品的装配、调试生产率高,并促进制造装配自动化。
随着制造业的发展,现在的精密机械加工正在从微米、亚微米级工艺发展,在今后的加工中,普通机械加工、精密加工与超精密加工精度可分别达到1μm、0.01μm、0.001μm(即1nm),而且超精密加工正在向原子级加工精度逼进(0.1nm)。
随着极限加工精度的不断提高,为科学技术的发展和进步创造了条件,也为机械冷加工提供了良好的物质手段。
关键词超精密加工发展趋势发展策略后续研发一、引言我们一提到超精密这个词语,就觉得它比较神秘,但跟任何其他复杂的高新技术一样,经过一段时间的熟悉、适应,都会被大众所了解,也就不再是所谓的高科技了,超精密加工也是如此。
实际上,如果拥有超精密的加工设备,并且在其它相关技术和工艺上能匹配,经过一段时间的实践之后,就能很好地掌握它,但这需要一个过程。
超精密加工领域集成了很多IT、机械以及电气控制方面的技术,设备方面的操作和使用也非常复杂,所以,只有在对它有很深的理解之后才能把它用好。
二、正文超精密加工当前是指被加工零件的尺寸和形状精度高于0.1μm,表面粗糙度Ra小于0.025μm,以及机床定位精度的分辨率和重复性高于0.01μm的加工技术,亦称之为亚微米级加工技术,目前正在向纳米级加工技术发展。
超精密加工技术在国际上处于领先地位的国家是美国、英国和日本。
美国是开展超精密加工技术研究最早的国家,也是迄今处于领先地位的国家。
英国的克兰菲尔德精密工程研究所(简称CUPE)享有较高声誉,是当今世界上精密工程的研究中心之一。
超精密加工技术的发展现状与趋势

行业综述超精密加工技术的发展现状与趋势北京机床研究所精密机电有限公司(100102) 贺大兴 盛伯浩 在全球技术竞争日益激烈的今天,超精密加工作为机械制造业中极具竞争力的技术之一,目前已受到许多国家的关注。
超精密加工技术是尖端技术产品发展不可缺少的关键手段,它不仅适于国防应用,而且可以大量应用于高端民用产品中,例如惯导仪表的关键部件、核聚变用的透镜与反射镜、大型天文望远镜透镜、大规模集成电路的基片、计算机磁盘基底及复印机磁鼓、现代光学仪器设备的非球面器件、高清晰液晶及背投显示产品等。
超精密加工技术促进了机械、计算机、电子、光学等技术的发展,从某种意义上来说,超精密加工技术担负着支持最新科学技术进步的重要使命,也是衡量一个国家制造技术水平的重要标志[1]。
超精密加工是一个相对的概念,它是相对于精密加工而言的。
当前普遍认为超精密加工是指加工精度高于0.1μm,加工表面粗糙度小于R a0.02μm 的加工方法。
超精密加工通常包括超精密切削(车削、铣削、刻划等)、超精密磨削、超精密研磨和抛光等,另外广义的超微细加工、纳米级以及原子级的加工等也属于超精密加工的范畴。
1 超精密加工技术的发展现状商业化的超精密加工技术应用可以追溯到上一世纪60年代美国,由于军事领域精密元件的需求,促使这一技术迅速发展。
到80~90年代,由于激光在各领域的广泛应用,各种类型的金刚石车床和镜面铣削机床不断出现,超精密加工技术在许多国家相继发展,除美国以外,英国、德国、前苏联、法国、日本、荷兰等许多国家都发展了这一技术,它的应用领域也不局限于军事领域,扩展到大量需求的民用领域。
到90年代中后期,超精密加工技术的多种配套技术包括工艺技术进入成熟期,定型的超精密设备逐渐增加,开始出现专业化制造的特点。
国际上从事超精密开发应用的公司以及机构经历了市场筛选和优势重组的阶段(例如新的Precitech公司合并了Pneumo超精密公司、Moore Nanotechnology Sys2 tem的形成等),众多分散的小的超精密单位逐步淡出,具有优势的典型企业和机构的进一步突显。
中国超精密加工技术达到国际水平

中国超精密加工技术达到国际水平
日前,可以掌控万分之一毫米细微移动的超精密加工装备核心技术在中国取得重大突破,这项具有中国自主知识产权的国家“863”重点项目科技成果在浙江上虞通过国家级鉴定。
这意味着中国跻身超精密加工装备制造的国际先进行列,对提升中国制造业整体水平具有重大意义。
此次鉴定安排在浙江太阳股份有限公司的生产车间,由此技术支撑制造的曲轴随动磨床与国际顶级同类磨床同时加工同型号曲轴。
鉴定专家现场分别抽取加工件,用国际公认的权威检测设备进行对比检测,该机床加工件的连杆颈圆度误差仅为0.0028mm,明显低于对比加工件的0.0042mm。
专家介绍,拥有精密机床制造能力是制造业强国的重要标志,目前,世界上只有少数国家掌握这些技术。
为提升制造业的整体水平,中国一直在进行积极探索。
该曲轴随动磨削机床需要融合静压导轨、轨迹控制、在线测量补偿等先进技术,能够在关键技术指标上优于国际同类先进磨床,很不容易。
这项超精密加工装备核心技术属原创性突破,对推动中国机床工业的发展和提升制造业整体水平具有现实意义,让我们看到了中国机床工业水平快速提升的希望。
据了解,该项研究在2008年被中国科技部列入国家高技术研究发展计划(“863”计划),由浙江师范大学特聘教授潘旭华及其团队攻克成功。
目前,利用该技术成果研制的曲轴随动磨及凸轮轴磨床、数控外圆磨床等机床产品已在江苏、浙江等地应用,受到用户的好评。
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李圣怡1946年生,现任国防科技大学机电工程与自动化学院教授、博士生导师,总装先进制造技术专业组成员,国家自然科学基金第12届学科评审组成员,国家重大基础研究(973)技术首席专家。
专业方向为超精密加工,光学加工与微系统制造技术。
超精密加工技术成就现代国防超精密加工技术的诞生源自于美国20世纪60年初代为核弹制造和研发开发的单点金刚石刀具镜面切削工艺。
1962年美国Union Carbide 公司研制出第一台超精密半球面金刚石车床,80年代美国Union Carbide 公司,Moore 公司和美国空军兵器研究所为加工直径为800mm 、形状精度为0.1μm 的大型球面光学零件,制定了一个著名的超精密加工的规划—POMA (Point One Micrometer Accuracy )。
1983年,美国LLNL 和Union Carbide 公司Y-12工厂联合研制成功DTM-3型84"大型超精密机床,1984年又研制成功的大型64"超精密金刚石车床LODTM ,都是超精密加工技术发展过程中的里程碑事件。
现在,超精密加工技术己成为武器装备精密化发展的关键核心技术。
现代高技术立体信息战中核心是精确打击,无论是侦察卫星、通讯卫星、各类导弹、智能炸弹、强激光武器、激光核聚变、精密雷达、超小型计算机,还是夜视仪、单兵通讯系统等新型武器装备,无一不是需要精密和超精密加工技术才能制造出来的。
从某种意义上说,超精密加工担负着支持最新科学技术进步的重要使命,也是衡量一个国家科学技术水平的重要标志之一。
超精密加工的内涵精密和超精密加工技术在精密等级的划分是随着科学技术的发展水平动态变化的,其中超精密加工技术是以高精度为目标的技国防科技大学机电工程与自动化学院 李圣怡超精加工技术具有单项技术的极限、常规技术的突破和新技术综合三个方面永无止尽的追求的特点。
作为武器装备精密化发展的关键核心技术,超精密加工技术对国防制造意味着什么?世界超精密加工目前又有了哪些最新发展成果和产业化动态?术,在不同的历史时期和不同的技术水平下,超精密加工在有不同的定义。
一般认为,加工精度亚微米,粗糙度优于百分之几微米的为超精密加工,更严格的说,尺寸精度为IT-1(在Ø100左右时为0.25μm ,粗糙度为Ra0.025μm )或更高的为超精加工技术。
例如,上世纪末日本精机学会精密机床研究专业委员会对机床的加工精度标准提出了补充IT-1和IT-2两个等级。
表1是该补充后标准的具体内容,可看到比原来的最高精度等级IT0提高了很多。
从表1可以看出以亚微米为单位的加工精度是0级以上精度,表1数据表明,主轴的回转误差仅为工件尺寸精度的四分之一左右,走刀运动的直线度与工件的圆柱度和平面度处于同一数量级,主轴的跳动量与工件的圆度处于同一数量级,表面粗糙度比尺寸精度高一个数量级。
进入21世纪,“纳米精度”成为了超精密加工技术发展的趋势,正如美国诺贝尔奖获得者罗勒(H.Rohrer )说:“微米成为新的精度标准并成为工业革命的技术基础,最早和最好学会并使用微米技术的国家都在工业发展中占据了巨大的优势。
同样地,未来的技术将属于那些以纳米作为精度标准、并首先学习和使用它的国家”。
150年前,微米成为新的精度标准,推动了欧洲工业大革命,而当时我们中国仍处于“长木匠,短铁匠”的无工业标准的手工作坊阶段,其结果是英国人的坚船利炮打开中国闭关锁国的大门,使中国沦为半殖民地的地位。
这一历史的教训我们不可忘记。
我们通常把0.1~100μm 称之为微米量级,0.1~1μm 称之为亚微米量级,0.1~100nm 称之为纳米量级。
所谓纳米精度制造,是指工件的尺寸或面形精度进入纳米量级,表面粗糙度优于几纳米甚至亚纳米。
另一个特征是:在极大尺度和极小尺度范围内达到纳米精度制造。
例如,大型光学镜面,其直径可达数米,但面形精度要求达到16nm (rms )左右,表面粗糙度<1nm ,其尺度精度比高达10-9,其难度是很大的。
对于小尺度部件,本身是厘米、毫米甚至微米级尺度,尽管尺度精度比并不高,但加工的难度也很高。
超精密加工技术的分类超精密加工技术有很多分类方法,如果以是否遵循误差复印(error copy )的原则来划分,可简单地分为两大类。
以金刚石单点超精密车削(Single Point Diamond Turning ,SPDT )加工技术为代表的超精密切削加工技术为遵循误差复印原则的一大类。
所谓遵循误差复印原则,即机床运动与振动误差将复印在工件上,刀具形状误差也会以切削残留的方式复印在工件表面。
金刚石单点超精密车削是典型的例子。
在这一大类中还有超精密镗、铣和超精密磨削技术,它们可能是多点、多刃加工技术,它们都遵哈挺RS 超精密多任务CNC 车床哈挺的RS 超精密型特殊的设计和结构特性,超级精度和表面光洁度。
超精密RS 车床特别适合淬硬车削,经常能够达到所需的加工精度和表面光洁度,减少磨削工序。
特性包含:• 特殊精度主轴,保证0.00038mm 以内的圆度• X 轴和Z 轴配备线性光栅尺,保证长时间大批量的高性能加工• 提供实际加工零件作为加工精度的证书• 编程分辨率和补偿分辨率为0.0001mmCOVER STORY封面故事循误差复印原则,都必须用超精密机床来完成。
正因为有这一特征,国外许多公司已将超精密车削、磨削、研磨及抛光加工集成一体,成为复合超精密加工机床。
Rank Pneumo 公司生产的Nanofrom600、CUPE 研制的Nanocenter 以及Precitech 公司的Nanofrom600G 五轴超精密加工中心都具有以上加工功能,这样可以使非球面零件的加工更加灵活。
非误差复印原则类的超精密加工技术,如研磨、衍磨类超精密研磨、研抛加工技术,其去除原理与切削加工不同。
如光学研抛采用附有沥清、研抛布、树脂等柔性的机械研磨盘和游离磨料对零件表面进行加工,实现材料去除量很小的超精密形面误差修整、表面光滑及表面、亚表面缺陷去除。
由于研磨、研抛加工的机床运动用埃马克机床进行小型盘类零件的精密加工零部件体积越来越小,而精密性要求却越来越高。
为顺应这种趋势的发展要求,埃马克公司(EMAG )研发了模块化结构的机床系列VG 110。
VG 系列倒立式机床是EMAG 公司专为加工小型和特小型工件而设计的。
VG 110是一台生产用磨床,用于批量加工高精密零件,可以实现内圆磨、外圆磨、非圆磨以及硬车 + 磨削的组合加工工艺。
机床占地面积只有5.3m 2,可加工工件直径为2~60mm ,可夹紧的工件长度为125mm ,最大加工长度为60mm 。
机床的结构特点VG 系列机床的床身由高级聚合物浇铸而成,具有热稳定性好、抗震性强的特点。
X 轴和Z 轴分开,所以加工小型工件时,加工精度很高。
垂直的Z 轴由直线电机驱动,因此磨削主轴的串动幅度快而短。
在立式机床布置中,对加工精度起着决定性作用的X 轴脱离出加工区。
测量系统分辨率极高,而且安装在距加工区只有100mm 的位置处,机床的加工精度能达到0.5~1mm 。
变频交流电主轴作为工件主轴,具有重量轻、扭矩大的特点,所以机床动感好。
由于机床的行程小、速度高、刚性大,又有内置式的冷却系统冷却电主轴、磨削主轴、线性驱动系统和电气柜,因此,生产过程中非机加工时间极短,生产效率高,精度保持性好。
此外,在刀塔上配置一个可旋转的E 轴后,还可补偿砂轮芯棒的挠曲。
该产品具有的模块化机床结构,让用户还可以根据不同的加工需要装配不同的刀具。
VG 系列机床可采用以下不同的配置:配置1个或2个内圆磨主轴;配置1个内圆或外圆磨主轴及1把车刀。
VG 系列机床采用西门子SINUMERIK 840D 控制系统,配合山崎马扎克超精密控制CNC 车床高速主轴、高速传送的亚微型控制CNC 车床• 采用发热较少、高效率的IPM 马达,另外,还通过冷却水对主轴轴承、马达部分进行冷却从而控制了主轴的热位移。
• 由于低惯性、低振动IPM 马达的采用,实现了主轴的高速加减速。
• 由于采用滚珠螺丝轴心冷却,高精度滚珠螺丝、高精度线性导引,消除了高速传送、长时间运行所引起的热位移。
• 通过高精度卡盘导致掌握精度的提高从而消除了对于初次工程加工面的安装误差。
• 通过最新的CNC 装置Mazatrol NANO ,由亚微型控制实现了高精度加工。
在使用亚微型控制时,其快速传送速度也达到了20m/min 的高速。
与振动误差不会复印在工件上,不再遵循误差复印原则。
尽管这种加工的被加工工件的形状精度和表面粗糙度都可达到很高水平,往往比超精密切削高出一至两个数量级,但是它对机床的部件精度要求不高,因此这种机床不是超精密机床。
不过这种加工对在位检测,工艺水平和技师的经验要求很高,需要的知识都是超精密级的。
单点金刚石刀具镜面切削与超精密车床新技术和新动态超精密切削加工技术是基于金刚刀具的车、铣、镗加工技术,用于有色金属材料,光学单晶材料超精密切削加工。
加工的面型精度可达几十纳米量级,表面粗糙度可接近1nm。
超精密切削加工技术在航空航天、光学及民用等领域的应用十分广泛。
目前该技术不断发展,拓宽被加工材料的范围,例如现在已研究成功并用于黑色金属、钛、钨、玻璃的超声振动金刚石车削等。
此外,与之配套的技术还有金刚石刀具的刃磨技术,检测技术等,多刃金刚石铣刀,成形金刚石刀具等。
关于超精密机床,Precitech公司的Nanoform系列和Moore公司的Nanotech系列超精密机床代表了当今商品化超精密机床的技术水平和发展趋势。
以Moore公司的超精密机床Nanotech250UPL机床为例所示,其主要的特点是:(1)高精度主轴采用高精度气浮轴承,运动精度轴向、径向≤50nm。
直线导轨溜板副采用约束、低廓形液压静压轴承和直线电机驱动,激光全息光栅尺作反馈元件,反馈分辨率34pm (0.034nm),直线度误差满行程≤0.2μm。
(2)多轴化和多功能化实现标准化、模块化结构,高精度数控C轴和转台B轴,因此可方便地组合为二轴至五轴超精密机床。
可以实现车削、磨削、镗削的五轴联动。
(3)环境要求低主轴系统水冷或风冷循环控制,降低了对环境的热恒定要求,因此可安装在一般控温车间。
花岗岩基座及空气隔振系统,允许机床在一般隔振环境工作而无需特殊隔振地基。
例如,在加工口径75mm,球半EMAG公司自己研发的软件,使用简单,为编程和操作带来了方便。
上下料时间短减少上下料时间对缩短加工时间来说,极为重要。
VG系列机床在加工特小型零件时,工件主轴自行上料只需1.5s,速度很快。
而对于主轴无法自行输送的工件,将通过一个送料机构将工件送入加工区,然后由一个升降台将其输送到夹具位置。