发展超精密机床是 发展超精密加工的极重要内容,各发达国家都发展了多种 超精密机床。超精密机床也向着高精度、多功能和高效专用方向发展。
1、美国生产的超精密加工机床
美国是 开展超精密加工技术研究最早的国家,也是 迄今处于世界
领先地位的国家。早在20世纪50年代末,由于航天等
尖端技术发展的需要,美国首先发展了金刚石刀具的超精密切削技术,称为“SPDT技术”或“微英寸技术”(1微英寸=0.025μm),并发展了相应的空气轴承主轴的超精密机床,用于加工激光核聚变反射镜、载人飞船用球面非 球面大型零件等。如美国LLL实验室和Y-12工厂在美国能源部支持下于1983年7月研制成功大型超精密金刚石车床DTM-3型,该机床可加工
最大零件φ2100mm、重量4500kg的激光核聚变用各种 金属反射镜、红外装置用零件、大型天体望远镜(包括X光天体望远镜)等。该机床的加工精度形状误差可达到28nm(半径),圆度和平面度为12.5nm,加工表面粗糙度为Ra4.2nm。该实验室1984年研制的LODTM大型金刚石可加工直径为2.1m,重为4.5t的工件。采用高压液体静压导轨,在1.07m对.12m范围内直线度误差<0.025μm(在每个溜板上装有标准平尺,通过测量和修正来达到),位移误差不超过0.013μm(用氦屏蔽的激光干涉仪来测量和反馈控制达到),主轴溜板运动偏摆<0.057″(通过两路激光干涉仪测量、压电陶瓷修正来实现)。激光测量系统有单独的花岗岩支架系统,不与机床联结。油喷淋冷却系统可将油温控制在(20±0.0025)℃。采用摩擦驱动,推力可达1360N,运动分辨率达0.005μm。
美国Moore公司2000年生产的五轴联动500FG超精密机床不仅可以加工精密回转体非 球曲面,还可加工精密自由曲面。该机床空气轴承主轴转速20~2000r/min,主轴回转误差≤0.025μm。液体静压导轨由无刷直线电机驱动,直线度误差≤0.025μm/300mm,定位精度0.3μm。
2、英国生产的超精密加工机床
在超精密加工技术领域,英国克兰菲尔德技术学院所属的克兰菲尔德精密工程研究所(简称CUPE)享有较高声誉,它是 当今世界上精密工程的研究中心之一,是 英国超精密加工技术水平的独特代表。如CUPE生产的Nanocentre(纳米加工中心)既可进行超精密车削,又带有磨头,也可进行超精密磨削,加工工件的形状精度可达0.1μm,表面粗糙度Ra<10nm。
英国Cranfield精加工中心于1991年研制成功的OAGM-2500(工作台面积2500mm*2500mm)多功能三座标联动数控磨床,可加工(磨削、车削)和测量精密自由曲面,并且该机床采用加工件拼合方法,加工成功天文望远镜中直径7.5m的大型反射镜。
铸铁平台度不高的形成原因铸铁平台除了本身具备的特性外,还有别-的特性。工作平台的耐用性强,切削足而持久,一般在轻度的导砂后,它的切削性也是 很好的,在推研的时候仍就很流畅。铸铁平台度不高的形成原因铸铁平台除了本身具备的特性外,还有别-的特性。
铸铁平台设计标准:
1、
铸铁平台及所有附件的计量单位全部采用国际单位(SI)标准。
2、铸铁平台需进行两次人工时效处理。一次时效处理在粗加工前,以消除铸造应力第二次人工时效处理在粗加工后,以消除粗加工产生的应力。
3、全部铸铁平台的调整采用可调垫铁调整,使平台调整方便可靠且降低需方采购成本。
4、铸铁平台外观及表面质量。
5、为大程度地减小装卸起吊平台过程中铸铁平台自重对平台精度的影响,全部平台吊装孔设计符合贝塞尔支点原理。
6、铸铁平台无锈迹、滑痕等-影响使用的外观缺陷,不允许有严重影响使用性能的砂眼、气孔、裂纹等铸造缺陷。
7、铸铁平台加工面涂防锈油,非 加工面涂防锈漆,面漆。
8、为提高铸铁平台平台的抗变形能力,按材料力学强度理论,采用箱型筋式结构,截面采用高强度的半封闭式箱型截面,使平台纵横剖面均呈“工”字梁结构。
9、铸铁平台的设计制造要符合JB/T794—1999《铸铁平台》标准。
铸铁平台的技术要求:
1、平台工作面不得有严重影响外观和使用性能的砂孔、气孔、裂纹、夹渣、缩松、划痕、碰伤、绣点等缺陷。
2、平台的铸造表面应清楚型砂且平整,涂漆牢固。
3、精度等级为0级~3级的平台工作面上,直径小于15mm的砂孔允许用相同材料堵塞,其硬度应小于周围材料的硬度。工作面堵塞的砂孔应不多于4个,且砂孔之间的距离应不小于80mm。
4、平台应采用优质细密的灰口铸铁等材料制造,其工作面硬度应为170~220HB。
5、平台工作面通常采用刮削工艺。对采用刮削加工的3级平台工作面,其表面粗糙度Ra允许值为5μm。
6、平台应去磁和稳定性处理。
7、平台相对两个侧面上,应有安装手柄或吊环装置的螺纹孔(或圆柱孔),且装置位置的设计应尽量减少因搬运而引起的变形。
泊头市精固诚量具机械有限公司(原泊头市精固诚量具机械厂)(
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花岗石平板、
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划线平台。自90年开始我厂在非 标产品和平板量具的生产制造过程中和全国很多大型企业进行业务合作。
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