ï»?!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd"> ­‘…精密加工机床的关键部äšg技术(二) - ‹z›é˜³ä¼ é¡ºæœºæ¢°è®‘Ö¤‡æœ‰é™å…¬å¸
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­‘…精密加工机床的关键部äšg技术(二)

 4 ˜q›ç»™ä¸Žå¾®é‡è¿›¾l™ç³»¾l?/span>

    ˜q›ç»™¾pȝ»Ÿä¸­å¸¸ç”¨çš„是各¿Uè¿›¾l™ä¸æ ï¼Œåœ¨é«˜¾_‘Öº¦åŠ å·¥æœºåºŠä¸­æ»šç ä¸æ å› å…¶åå‘间隙小、传动效率高而广泛的应用。精度更高的静压丝杠和摩擦驱动装¾|®ä¹Ÿé€æ¸ç”¨äºŽé«˜ç²¾åº¦åŠ å·¥æœºåºŠã€?/span> 
    高精度加工机床的滚珠丝杠一般的¾_‘Öº¦½{‰çñ”ä¸?/span>C0¾U§ã€‚由于是闭环控制åQŒåˆ©ç”¨é«˜½{‰çñ”的滚珠丝杠,可获得现行高水åã^0.01µm的定位精度。滚珠丝杠不需要静压丝杠所需的附属装¾|®ï¼Œæ˜¯ä‹É用极为方便的丝杠。但作äؓ亚微¾c³çñ”高精度加工机床的˜q›ç»™ä¸æ ™å»è€ƒè™‘到由于滚珠的转动和滚珠间的接触滑动有微小的振动及与滑动丝杠等相比较振动衰减特性差½{‰é—®é¢˜ã€?/span>HCM-Ⅰ高¾_‘Öº¦åŠ å·¥æœºåºŠé‡‡ç”¨çš„滚珠丝杠,在严æ ég¿è¯ä¼ºæœç”µåŠ¨æœºä¸Žä¸æ ã€ä¸æ å’Œèžºæ¯ä¸Žåº•åº§å’Œæºœæ¿çš„联接装配的基础上,加大溜板气æÕQ面积、提高其气æÕQ刚度åQŒä»Žè€Œå‡ž®ç”±äºŽä¸æ çš„误差å¯ÒŽºœæ¿è¿åŠ¨ç²¾åº¦çš„影响。åƈ且丝杠螺母与溜板采用了æÕQ动连接结构,从而减ž®äº†æºœæ¿èµ·ä¼é€ æˆæ»šç ä¸æ å—压波动而引èµïLš„丝杠瞬间或持久的变åŞ。同时也避免了由于滚珠丝杠本íw«å¼¯æ›²å¼•èµïLš„因丝杠旋转而造成的溜板运动误差,因此实现了运动的ž®ä½¿UÕdˆ†è¾¨çŽ‡â‰?/span>0.01µmã€?/span>
    静压丝杠副的丝杠与螺母由于不直接接触åQŒè€Œæ˜¯æœ‰ä¸€å±‚高压液体膜盔Rš”åQŒæ‰€ä»¥æ²¡æœ‰ç”±äºŽæ‘©æ“¦è€Œå¼•èµïLš„爬行和反向间隙,因此可以长期保持¾_‘Öº¦åQŒè¿›¾l™åˆ†è¾¨çŽ‡æ›´é«˜åQ›åˆç”׃ºŽæ²¹è†œå…ähœ‰å‡åŒ–作用åQŒå¯ä»¥æé«˜è¿›¾l™ç²¾åº¦ï¼Œåœ¨è¾ƒé•¿çš„行程上可以达到纳¾c³çñ”的定位分辨率。但是静压丝杠装¾|®è¾ƒå¤§ï¼Œä¸”须有æÑaæ³üc€è“„压器、液体åó@环装¾|®ã€å†·å´è£…¾|®å’Œ˜q‡æ×o装置½{‰ä¼—多的辅助装置åQŒå¦å¤–还存在环境污染问题ã€?/span>
    æ‘©æ“¦é©±åŠ¨æ˜¯é€šè¿‡æ‘©æ“¦æŠŠä¼ºæœç”µåŠ¨æœºçš„回转运动è{换成从动杆的直线˜qåŠ¨åQŒå®žçŽ°æ— é—´éš™ä¼ åŠ¨åQŒå…¶å·¥ä½œåŽŸç†å¦‚图1所½Cºã€‚从微观上看åQŒåŽ‹ç´§è½®ä¸Žä»ŽåŠ¨æ†ä¹‹é—´çš„æÑa膜处于液体润滑状态,润滑油的剪断ç‰ÒŽ€§å†³å®šç‰µå¼•ç³»¾lŸã€‚因而要选择¾pÀL•°è¾ƒé«˜çš„润滑æÑa。压紧轮滚动时实现进¾l™ï¼Œ˜q›ç»™åˆ†èöL率取决于伺服电动机回转一周的步进数。采用摩擦驱动进¾l™çš„一个重要问题是预压åQŒè‹¥é¢„压力过ž®ï¼Œåˆ™æŽ¥è§¦é¢æœ‰å¯èƒ½äñ”生滑动;若预压力˜q‡å¤§åQŒç”±äºŽå¼¹æ€§å˜å½¢ï¼Œåˆ™å¾ˆéš‘Ö®žçŽ°æ­£¼‹®çš„驱动。另外由于预压力的存在,˜q˜å®¹æ˜“äñ”生磨损问题。新的研½I¶è¡¨æ˜Žï¼Œç”¨æ‰­æ›²æ»šè½®æ‘©æ“¦é©±åŠ¨å¯ä»¥å®žçŽ°åŸƒ(µ)¾U§å®šä½ã€?/span> 
    高精度加工机床中˜q˜å¹¿æ³›åº”用微量进¾l™æœºæž„,以满­‘›_¯¹æ›´é«˜å®šä½¾_‘Öº¦å’Œè¿›¾l™åˆ†è¾¨çŽ‡çš„要求。常用的æ–ÒŽ³•æœ‰é‡‡ç”¨æ»šåŠ¨ä¸æ è¿›¾l™å’Œå¼ÒŽ€§è¿›¾l™åƈ用的æ–ÒŽ³•å’Œç”±¾_—调和微调压电元件组合的æ–ÒŽ³•ã€?/span>HCM-Ⅰ高¾_‘Öº¦åŠ å·¥æœºåºŠé‡‡ç”¨çš„是压电式微量进¾l™åˆ€æž¶ã€?/span>

 5 环境条äšg

    高精度加工的环境条äšg有三。其一是污染,高精度加工机床须¾|®äºŽ‹zå‡€çš„超净室内才能充分发挥其优åŠÑ€‚室内的‹zå‡€åº¦ä»¥ä¸€ç«‹æ–¹è‹±å°ºä¸?/span>0.5µm以上的灰ž®˜çš„数量表示。作为高¾_‘Öº¦åŠ å·¥æœºåºŠçš„工作环境应ä¸?/span>20000ï½?/span>3000¾U§ä»¥ä¸‹ã€?/span> 
    其二是振动。环境振动的òq²æ‰°ä¸ä»…会引èµähœºåºŠæœ¬ä½“的振动åQŒæ›´ä¸»è¦çš„是会引起切削刀具与被加工零仉™—´çš„相å¯ÒŽŒ¯åŠ¨ä½¿U»ï¼ŒåŽè€…将直接反映到被加工零äšg的精度和表面质量上。因此高¾_‘Öº¦åŠ å·¥æœºåºŠ™å»è®¾¾|®æ€§èƒ½ä¼˜å¼‚的隔振装¾|®ã€‚目前国外高¾_‘Öº¦åŠ å·¥æœºåºŠä¸­ï¼Œå¤§å¤šæ•°é‡‡ç”¨ä»¥½Iºæ°”弹簧为隔振元件的隔振¾pȝ»ŸåQŒåƈ取得了较好的隔振效果。这主要是因为空气弹½§åœ¨å…ähœ‰è¾ƒå¤§æ‰¿è²èƒ½åŠ›çš„同æ—Óž¼Œå…ähœ‰è¾ƒä½Žçš„刚度。弹½§çš„低刚度可佉Kš”振系¾lŸèŽ·å¾—较低的固有频率åQŒè¿œ¼›ÈŽ¯å¢ƒå¹²æ‰°é¢‘率,提高隔振效果。经理论分析研究和计½Ž—比较,HCM-Ⅰ高¾_‘Öº¦åŠ å·¥æœºåºŠé‡‡ç”¨äº†ç›´½{’约束膜式结构,òq¶å–内、外变角均äؓ0“ï。这样不仅弹½§åˆšåº¦çš„¾U¿æ€§åº¦å¥½ï¼Œè€Œä¸”¾l“æž„½Ž€å•ï¼Œä¾¿äºŽæ¨¡å…·çš„制造以及装¾|®çš„安装和调整ã€?/span>

    其三是温度。高¾_‘Öº¦åŠ å·¥æœºåºŠçš„加工须在恒温室内进行,加工˜q‡ç¨‹ä¸­æ¸©åº¦çš„变化åQŒä¼šé€ æˆæœºåºŠ˜qåŠ¨¾_‘Öº¦ä¸‹é™åQŒä¸èƒ½èŽ·å¾—所定的加工¾_‘Öº¦ã€‚äؓ了解册™¿™ä¸€é—®é¢˜åQŒé€šå¸¸ä»Žä¸¤ä¸ªæ–¹é¢å…¥æ‰‹ï¼Œä¸€æ˜¯é€‰æ‹©åˆé€‚的部äšg材料åQŒé«˜¾_‘Öº¦åŠ å·¥æœºåºŠä¸­ä‹É用的和候选的材料有氧化铝陶瓷、铸铁、钢、殷钢、花岗岩、树脂æ؜凝土和零膨胀çŽÈ’ƒã€?/span>



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