1樓：匿名使用者
超精密加工機床的關鍵部件技術
哈爾濱工業大學 蓋玉先 董申
1 引言
超精密加工機床的研製開發始於20世紀60年代。當時在美國因開發鐳射核聚變實驗裝置和紅外線實驗裝置需要大型金屬反射鏡，因而急需開發製作反射鏡的超精密加工技術。以單點金剛石車刀鏡面切削鋁合金和無氧銅的超精密加工機床應運而生。
2023年美國在世界上首次開發了三座標控制的m-18ag非球面加工機床，它標誌著亞微米級超精密加工機床技術的成熟。日本的超精密加工機床的研製開發滯後於美國20年。從1981～2023年首先開發的是多稜體反射鏡加工機床，隨後是磁頭微細加工機床、磁碟端面車床，近來則是以非球面加工機床和短波長x線反射鏡面加工機床為主。
德國、荷蘭以及中國臺灣的超精密加工機床技術也都處於世界先進水平。我國的超精密加工機床的研製開發工作雖起步比較晚，但經過廣大精密工程研究人員的不懈努力，已取得了可喜的成績。哈爾濱工業大學精密工程研究所研製開發的hcm-ⅰ超精密加工機床，主要技術指標達到了國際水平。
國外部分超精密加工機床和hcm-ⅰ超精密加工機床的效能指標如表1所示。本文主要論述超精密加工機床的關鍵部件技術。 表1 國內外典型超精密車床效能指標彙總 型號(生產廠家) hcm-ⅰ
(中國哈工大) m-18ag
(莫爾特殊機床,美國) ultraprecision **c machine
(東芝,日本) ultraprecision lathe
(ipt，德國)
主軸 徑向跳動(μm) ≤0.075 ≤0.05(500r/min) ≤0.048
軸向跳動(μm) ≤0.05 ≤0.05(500r/min)
徑向剛度(n/μm) 220 100
軸向剛度(n/μm) 160 200
導軌 z向(主軸)直線度 ＜0.2μm/100mm ≤0.5μm/230mm 0.044μm/80mm
x向(刀架)直線度 ＜0.2μm/100mm ≤0.5μm/410mm 0.044μm/80mm
x、z向垂直度(") ≤1 1
重複定位精度(μm) 1(全程)
0.5(25.4mm)
加工工件
精度 形面精度(μm) 圓度：0.1 平面度：0.3 ＜0.1(p-v值) 0.1
表面粗糙度(μm) ra0.0042 0.0075(p-v值) ra0.002 0.002～0.005rms
位置反饋系統解析度(μm) 25 2.5 10
溫控精度(℃) ≤0.004 ±0.006 ±0.1
隔振系統固有頻率(hz) ≤2 2
加工範圍(mm) 320 356 650×250
2 主軸系統
超精密加工機床的主軸在加工過程中直接支援工件或刀具的運動，故主軸的迴轉精度直接影響到工件的加工精度。因此可以說主軸是超精密加工機床中最重要的一個部件，通過機床主軸的精度和特性可以評價機床本身的精度。目前研製開發的超精密加工機床的主軸中精度最高的是靜壓空氣軸承主軸(磁懸浮軸承主軸也越來越受到人們的重視，其精度在迅速得到提高)。
空氣軸承主軸具有良好的振擺回轉精度。主軸振擺回轉精度是除去軸的圓度誤差和加工粗糙度影響之外的軸心線振擺，即非重複徑向振擺，屬於靜態精度。目前高精度空氣軸承主軸迴轉精度可達0.
05μm，最高可達0.03μm，由於軸承中支承迴轉軸的壓力膜的均化作用，空氣軸承主軸能夠得到高於軸承零件本身的精度。例如主軸的迴轉精度大約可以達到軸和軸套等軸承部件圓度的1/15～1/20。
日本學者研究表明，當軸和軸套的圓度達到0.15～0.2μm的精度時，可以得到10nm的迴轉精度，並通過fft測定其所製造的精度最高的空氣軸承主軸的迴轉精度為8nm。
hcm-ⅰ超精密加工機床的密玉石空氣軸承主軸的圓度誤差≤0.1μm。另外，空氣軸承主軸還具有動特性良好、精度壽命長、不產生振動、剛性/載荷量具有與使用條件相稱的值等優點。
但是在主軸剛度、發熱量與維護等方面需要做細緻的工作。要做到奈米級迴轉精度的空氣軸承主軸，除空氣軸承的軸及軸套的形狀精度達到0.15～0.
2μm，再通過空氣膜的均化作用來實現外，還需要保持供氣孔流出氣體的均勻性。供氣孔數量、分佈精度、對軸心的傾角、軸承的凸凹、圓柱度、表面粗糙度等的不同，均會影響軸承面空氣流動的均勻性。而氣流的不均勻是產生微小振動的直接原因，從而影響迴轉精度。
要改善供氣系統的狀況，軸承材料宜選用多孔質材料。這是因為多孔質軸承是通過無數小孔供氣的，能夠改善壓力分佈，在提高承載能力的同時，改善空氣流動的均勻性。多孔質材料的均勻性是很重要的。
因為多孔質供氣軸承材料內部的空洞會形成氣腔，如不加以控制會引起氣錘振動，為此必須對錶面進行堵塞加工。 3 直線導軌
作為刀具和工件相對定位機構的直線導軌，是僅次於主軸的重要部件。對超精密加工機床的直線導軌的基本要求是：動作靈活、無爬行等不連續動作；直線精度好；在實用中應具有與使用條件相適應的剛性；高速運動時發熱量少；維修保養容易。
超精密加工機床中的常用導軌有v-v型滑動導軌和滾動導軌、液體靜壓導軌和氣體靜壓導軌。傳統的v-v型滑動導軌和滾動導軌在美國和德國的應用都取得了良好的效果。後兩種都屬於非接觸式導軌，所以完全不必擔心爬行的產生。
從精度方面來考慮後兩種也是最適宜的導軌。液體靜壓導軌由於油的粘性剪下阻力而發熱量比較大，因此必須對液壓油採取冷卻措施。另外液壓裝置比較大，而且油路的維修保養也麻煩。
氣體靜壓導軌由於支承部是平面，可獲得較大的支承剛度，它幾乎不存在發熱問題，如
2樓：匿名使用者
數控技術也叫
計算機數控技術，目前它是採用計算機實現數字程式控制的技術。這種技術用計算機按
事先存貯的控制
程式來執行對裝置的控制功能。由於採用計算機替代原先用硬體邏輯電路組成的數控
裝置，使輸入資料的存貯、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現，均可通過計算機軟體來完成。
3樓：安意如
數控技術是指用數字、文字和符號組成的數字指令來實現一臺或多臺機械裝置動作控制的技術。它所控制的通常是位置、角度、速度等機械量和與機械能量流向有關的開關量。數控的產生依賴於資料載體和二進位制形式資料運算的出現。
2023年，穿孔的金屬薄片互換式資料載體問世；19世紀末，以紙為資料載體並具有輔助功能的控制系統被髮明；2023年，夏農在美國麻省理工學院進行了資料快速運算和傳輸，奠定了現代計算機，包括計算機數字控制系統的基礎。數控技術是與機床控制密切結合發展起來的。2023年，第一臺數控機床問世，成為世界機械工業史上一件劃時代的事件，推動了自動化的發展。
現在，數控技術也叫計算機數控技術，目前它是採用計算機實現數字程式控制的技術。這種技術用計算機按事先存貯的控制程式來執行對裝置的控制功能。由於採用計算機替代原先用硬體邏輯電路組成的數控裝置，使輸入資料的存貯、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現，均可通過計算機軟體來完成。
數控機床是一種技術密集度及自動化程度很高的機電一體化加工裝置,是綜合應用計算機、自動控制、自動檢測及精密...加工精度高,質量容易保證,發展前景十分廣闊,因此掌握數控車床的加工程式設計技術尤為重要
數控機床發展趨勢
求超精密加工技術**。。。
數控加工中心的機床精度最高可達到多少
4樓：似雪涼墨
看一臺機床水平的高低，要看它的重複定位精度，一臺機床的重複定位精度如果能達到0.005mm(iso標準.、統計法),就是一臺高精度機床，在0.
005mm(iso標準.、統計法)以下，就是超高精度機床，高精度的機床，要有最好的軸承、絲槓。
談到數控機床的「精度」時，務必要弄清標準、指標的定義及計算方法。
日本機床生產商標定「精度」時，通常採用jisb6201或jisb6336或jisb6338標準。jisb6201一般用於通用機床和普通數控機床，jisb6336一般用於加工中心，jisb6338則一般用於立式加工中心。上述三種標準在定義位置精度時基本相同，文中僅以jis b6336作為例子，因為一方面該標準較新，另一方面相對於其它兩種標準來說，它要稍稍精確一些。
歐洲機床生產商，特別是德國廠家，一般採用vdi/dgq3441標準。
美國機床生產商通常採用nmtba(national machine tool builder's assn)標準(該標準源於美國機床製造協會的一項研究，頒佈於2023年，後經修改)。
上面所提到的這些標準，都與iso標準相關聯。
加工中心加工典型件的尺寸精度和形位精度為例對比國內外的水平，國內大致為0.008～0.010mm，而國際先進水平為0.002～0.003mm.
我國機床製造業的發展雖有起伏，但對數控技術和數控機床一直給予較大的關注，已具有較強的市場競爭力。但在中、高檔數控機床方面，與國外一些先進產品與技術發展，仍存在較大差距，大部分處於技術跟蹤階段.
超精密加工目前是指尺寸和位置精度為0.01～0.3μm，形狀和輪廓精度為0.
003～0.1μm，表面粗糙度鋼件ra≤0.05μm、銅件ra≤0.
01μm。國內研製的超精密數控車床、數控銑床已投入生產使用。當前在品種上需發展超精密磨床和超精密複合加工機床，同時要進一步提升超精密主軸單元、超精密導軌副單元、超精密平穩驅動系統、超精密輪廓控制技術及奈米級解析度數控系統的效能並加快其工程化。
超精密機床主要用於解決國內高新技術和國防關鍵產品的超精密加工，雖然需求量不很大，但它是一項受國外技術封鎖的敏感技術。另一方面，超精密加工技術的深化研究，它的成果的下延將有助於需要量大的加工精度在亞微米級的高精密機床的研發和產業化。
5樓：匿名使用者
數控機床是數字控制機床的簡稱，是一種裝有程式控制系統的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程式，並將其譯碼，從而使機床動作並加工零件。
數控機床的控制單元
數控機床的操作和監控全部在這個數控單元中完成，它是數控機床的大腦。
與普通機床相比，數控機床有如下特點：
●加工精度高，具有穩定的加工質量；
●可進行多座標的聯動，能加工形狀複雜的零件；
●加工零件改變時，一般只需要更改數控程式，可節省生產準備時間；
●機床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量，生產率高（一般為普通機床的3~5倍）；
●機床自動化程度高，可以減輕勞動強度；
●對操作人員的素質要求較高，對維修人員的技術要求更高。
數控機床一般由下列幾個部分組成：
●主機，他是數控機床的主題，包括機床身、立柱、主軸、進給機構等機械部件。他是用於完成各種切削加工的機械部件。
●數控裝置，是數控機床的核心，包括硬體（印刷電路板、crt顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機等）以及相應的軟體，用於輸入數字化的零件程式，並完成輸入資訊的儲存、資料的變換、插補運算以及實現各種控制功能。
●驅動裝置，他是數控機床執行機構的驅動部件，包括主軸驅動單元、進給單元、主軸電機及進給電機等。他在數控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統實現主軸和進給驅動。當幾個進給聯動時，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。
●輔助裝置，指數控機床的一些必要的配套部件，用以保證數控機床的執行，如冷卻、排屑、潤滑、照明、監測等。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作臺、數控轉檯和數控分度頭，還包括刀具及監控檢測裝置等。
●程式設計及其他附屬裝置，可用來在機外進行零件的程式編制、儲存等。
自從2023年美國麻省理工學院研製出世界上第一臺數控機床以來，數控機床在製造工業，特別是在汽車、航空航天、以及軍事工業中被廣泛地應用，數控技術無論在硬體和軟體方面，都有飛速發展。
加工中心
加工中心是帶有刀庫和自動換刀裝置的一種高度自動化的多功能數控機床。工件在加工中心上經一次裝夾後，能對兩個以上的表面完成多種工序的加工，並且有多種換刀或選刀功能，從而使生產效率大大提高。
加工中心按其加工工序分為鏜銑和車削兩大類，按控制軸數可分為三軸、四軸和五軸加工中心。
超精密加工,一般加工精密加工和超精密加工的區別
這問題很籠統，具體要達到什麼一個精度級別，目前最高精度的是磨屑加工可以達到0.0001mm。一般加工 精密加工和超精密加工的區別 一般的機械加工都分粗加工，精加工，各個機床都有自己的加工等級。工藝製作，要根據工件的精度等級 表面粗糙度 的要求，來合理安排加工工序。以軸類加工為例，粗加工 除去工件的大...
一般加工精密加工和超精密加工的區別
一般的機械加工都分粗加工，精加工，各個機床都有自己的加工等級。工藝製作，要根據工件的精度等級 表面粗糙度 的要求，來合理安排加工工序。以軸類加工為例，粗加工 除去工件的大部分加工量，按工藝安排，留精加工餘量。精加工 按圖紙加工各部尺寸達到精度要求，刃磨處留磨量。超精加工 按圖紙要求，刃磨調質後的各部...
什麼叫精密加工
通常將加工精度在 0.1 1 m，加工表面粗糙度ra在 0.02 0.1 m 之間的加工方法稱為精密加工。精密加工屬於機械加工裡的精加工，按被加工的工件處於的溫度狀態，分為冷加工和熱加工。一般在常溫下加工，並且不引起工件的化學或物相變化，稱冷加工。一般在高於或低於常溫狀態的加工，會引起工件的化學或物...