精密与超精密加工课件 第四章.ppt

2017-2-18 2017-2-18 ??疏疏达达?? 2010 2010 年年9 9月月 Precision and ultraprecision machining 精密和超精密加工技术精密和超精密加工技术 2017-2-18 2017-2-18 精密和超精密机床发展概况及典型机床简介精密和超精密机床发展概况及典型机床简介 精密主轴部件精密主轴部件 床身和精密导轨部件床身和精密导轨部件 进给驱动系统进给驱动系统 微量进给装置微量进给装置 机床运动部件位移的激光在线检测系统机床运动部件位移的激光在线检测系统 机床的稳定性和减振隔振机床的稳定性和减振隔振 减少变形和恒温控制减少变形和恒温控制第第4 4章章精密和超精密加工的机床设备精密和超精密加工的机床设备 2017-2-18 2017-2-18 第第1 1节节精密和超精密机床发展概况精密和超精密机床发展概况及典型机床简介及典型机床简介精密机床是实现精密加工的首要基础条件。 1)美国: 50年代首先发展了金刚石***的超精密切削技术,并发展了相应的空气轴承主轴的超精密机床; 1983 ~1984 研制成功大型超精密金刚石车床 DTM -3型和 LODTM 大型超精密车床。 2)英国: 1991 粘研制成功大型超精密机床 OAGM2500 。 3)日本:现在在中小型超精密机床生产上已经具有一定的优势,甚至超过了美国。 4)中国: JCS -027 超精密车床、 JCS -031 超精密铣床、 JCS -035 超精密车床等。一、发展概况 2017-2-18 2017-2-18 二、典型机床简介第第1 1节节精密和超精密机床发展概况精密和超精密机床发展概况及典型机床简介及典型机床简介 Union Carbide 公司的半球机床能加工直径 100mm 的半球,达到尺寸精度正负 μm ,表面粗糙度 μm 。精密空气轴承主轴采用多孔石墨制成轴衬,径向空气轴承的外套可以调整自动定心,可提高前后轴承的同心度, 以提高主轴的回转精度。 2017-2-18 2017-2-18 二、典型机床简介 Moore 车床由Moore 3 型坐标测量机改造而成。采用卧式主轴, 三坐标精密数控,消振和防振措施,加强恒温控制等。 M-18AG 型超精密非球面车床, 基本结构同 Moore 3 ,采用空气静压轴承主轴、气浮导轨、双坐标双频激光测量系统、优质铸铁床身,有恒温油浇淋机和空气隔振垫支承。 2017-2-18 2017-2-18 二、典型机床简介 Pneumo 公司的 MSG-325 超精密车床采用 T形布局,机床空气主轴的径向圆跳动和轴向跳动均小于等于 μm。床身溜板用花岗岩制造,导轨为气浮导轨;机床用滚珠丝杠和分辨率为 μm的双坐标精密数控系统驱动,用 HP5501A 双频激光干涉仪精密检测位移。 2017-2-18 2017-2-18 二、典型机床简介 DTM-3 大型超精密车床采用精密数控伺服方式,C 装置和激光干涉测长仪,精确测量定位,在 DC伺服机构内装有压电微位移机构,实现纳米级微位移。 2017-2-18 2017-2-18 二、典型机床简介大型光学金刚石车床 LODTM 机床采用立式结构,采用止推轴承, 7路高分辨力双频激光测量系统, 4路激光检测横梁上溜板的运动, 3路激光检测刀架上下运动位置,使用在线测量和误差补偿,各发热部件用大量恒温水冷却,用大的地基, 地基周围有防振沟,且整个机床用 4个大空气弹簧支承。 2017-2-18 2017-2-18 二、典型机床简介 OAGM 2500 大型超精密机床机床的 x和y向导轨采用液体静压, z向的磨轴头和测量头采用空气轴承。床身采用型钢焊接结构,用精密数控驱动,双频激光测量系统检测运动位置。 2017-2-18 2017-2-18 二、典型机床简介 AHNIO 型高效专用车削、磨削超精密机床有一个 x和y向调整的刀架及作 B轴转动的高精度转台,借助三轴精密数控,加工平面、球面和非球曲面。采用空气轴承,刀架设计滑板结构,直线移动分辨力 μm,激光测量反馈, μm。加工模具形状精度 μm,表面粗糙度 μm