⑴ 有做軸承超精的嗎,常見的問題和怎麼調試,謝謝了
這個問題太復雜了,不是三言兩語就可以說清楚的。建議去找本專業書看看,再向師傅或技術人員請教。要慢慢體會的
⑵ 軸承超精工作怎麼樣好學嗎,工資怎樣,有沒有技術性
軸承套圈超精屬於磨加工的一個步驟,好學甚至一些企業為了加大生產量會讓1個工人看2-3台設備。工資的話現在磨工工人工資普遍在3000-4500左右。高於這個工資的起碼要有5年以上的熟練度,技術性有但是技術一般都是在調試機器與機器的保養上。真正的工作時一般現在都是數控機床所以反倒沒什麼技術性。一般新手上路1個月左右的磨合期就能自己看台機器了,就是在調整型號時候可能會慢點希望對你有所幫助。
說實話值得學。對青年來說著是一個有挑戰的工作前期可以積累一些金錢,中期你可以得到一些職稱的考核機會。後期你可以自學一些CAD制圖軟體機械行業的進修機會這些機會要你去爭取或者自己去報學習班。當然如果企業有幫忙的話就更好了
⑶ 精密超精密加工機床關鍵技術分析
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。當時在美國因開發激光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。1980年美國在世界上首次開發了三坐標控制的M-18AG非球面加工機床,它標志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1981~1982年首先開發的是多棱體反射鏡加工機床,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、荷蘭以及中國台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超精密加工機床的性能指標如表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性能指標匯總 型號(生產廠家) HCM-Ⅰ
(中國哈工大) M-18AG
(莫爾特殊機床,美國) Ultraprecision CNC 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
重復定位精度(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
加工范圍(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持工件或刀具的運動,故主軸的回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,即非重復徑向振擺,屬於靜態精度。目前高精度空氣軸承主軸回轉精度可達0.05μm,最高可達0.03μm,由於軸承中支承回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。例如主軸的回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的回轉精度,並通過FFT測定其所製造的精度最高的空氣軸承主軸的回轉精度為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致的工作。要做到納米級回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、分布精度、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,從而影響回轉精度。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,能夠改善壓力分布,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,為此必須對表面進行堵塞加工。 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切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�畛醯納杓坪俠恚�蛟諍笮�奈�薇Q�矯婕負醪換岱⑸�裁次侍狻5�匭胱⒁獾脊烀嫻姆萊盡?掌�脊斕募湎督鑫��肝⒚祝��勻緔舜笮〉某景H庋凼強床壞降模�庋�某景<詞故牆嗑皇乙膊荒芡耆����景B淙肟掌�脊烀婺諢嵋�鸕脊烀嫻乃鶘恕W芴蹇蠢矗�掌�慚溝脊焓悄殼白詈玫牡脊歟��舨荒鼙Vし萊咎跫��蛐敫撓靡禾寰慚溝脊臁D殼翱掌�慚怪畢叩脊斕鬧畢叨瓤紗?.1~0.2μm/250mm。
HCM-Ⅰ超精密加工機床上使用的即是空氣直線導軌,其氣浮面上的壓力分布如圖1所示。
圖1 氣浮面上的壓力分布
通過安裝調整空氣靜壓導軌得出如下結論:(1)必須保證足夠的排氣通道,否則溜板將產生位置擾動,擾動量有時達數微米。(2)從理論上講減小節流孔徑和氣膜厚度,可以提高溜板剛度,但帶來工藝上的困難。用傳統機械加工手段很難加工出<f0.15mm的小孔,需探求其它加工手段,也對防止小孔堵塞提出了更高的要求。(3)T型導軌的側氣浮塊和下氣浮塊均由螺釘緊固,形成懸臂結構,當用螺釘緊固和有空氣壓力作用時,有可能產生變形,使氣膜厚度不均勻以致於影響其性能。但經過計算證明,使用長螺釘時,氣浮塊和螺釘變形均稍大;使用短螺釘時,氣浮塊和螺釘的變形都在亞微米級,可忽略不計。
4 進給與微量進給系統
進給系統中最常用的是各種進給絲杠,在超精密加工機床中滾珠絲杠因其反向間隙小、傳動效率高而得到了廣泛的應用。精度更高的靜壓絲杠和摩擦驅動裝置也逐漸用於超精密加工機床。
超精密加工機床的滾珠絲杠一般的精度等級為C0級。由於是閉環控制,利用最好等級的滾珠絲杠,可獲得現行最高水平0.01μm的定位精度。滾珠絲杠不需要靜壓絲杠所必需的附屬裝置,是使用極為方便的絲杠。但作為亞微米級超精密加工機床的進給絲杠必須考慮到由於滾珠的轉動和滾珠間的接觸滑動有微小的振動及與滑動絲杠等相比較振動衰減特性差等問題。HCM-Ⅰ超精密加工機床採用的滾珠絲杠,在嚴格保證伺服電動機與絲杠、絲杠和螺母與底座和溜板的聯接裝配的基礎上,加大溜板氣浮面積、提高其氣浮剛度,從而減小由於絲杠的誤差對溜板運動精度的影響。並且絲杠螺母與溜板採用了浮動連接結構,從而減小了溜板起伏造成滾珠絲杠受壓波動而引起的絲杠瞬間或永久的變形。同時也避免了由於滾珠絲杠本身彎曲引起的因絲杠旋轉而造成的溜板運動誤差,因此實現了運動的最小位移解析度≤0.01μm。 >
靜壓絲杠副的絲杠與螺母由於不直接接觸,而是有一層高壓液體膜相隔,所以沒有由於摩擦而引起的爬行和反向間隙,因此可以長期保持精度,進給解析度更高;又由於油膜具有均化作用,可以提高進給精度,在較長的行程上可以達到納米級的定位解析度。但是靜壓絲杠裝置較大,且必須有油泵、蓄壓器、液體循環裝置、冷卻裝置和過濾裝置等眾多的輔助裝置,另外還存在環境污染問題。
摩擦驅動是通過摩擦把伺服電動機的回轉運動轉換成從動桿的直線運動,實現無間隙傳動,其工作原理如圖2所示。從微觀上看,壓緊輪與從動桿之間的油膜處於液體潤滑狀態,潤滑油的剪斷特性決定牽引系統。因而要選擇系數較高的潤滑油。壓緊輪滾動時實現進給,進給解析度取決於伺服電動機回轉一周的步進數。採用摩擦驅動進給的一個重要問題是預壓,若預壓力過小,則接觸面有可能產生滑動;若預壓力過大,由於彈性變形,則很難實現正確的驅動。另外由於預壓力的存在,還容易產生磨損問題。新的研究表明,用扭曲滾輪摩擦驅動可以實現埃(?)級定位。
圖2 摩擦驅動原理圖
各種進給絲杠及摩擦驅動特性如表2所示。
超精密加工機床中還廣泛應用微量進給機構,以滿足對更高定位精度和進給解析度的要求。常用的方法有採用滾動絲杠進給和彈性進給並用的方法和由粗調和微調壓電元件組合的方法。HCM-Ⅰ超精密加工機床採用的是壓電式微量進給刀架。 表2 各種進給機構特性表 種類 優點 缺點 定位精度
進給絲杠 滑動
絲杠 製造容易,但需有研磨加工技術,衰減性好 需注意爬行 經仔細研磨加工後定位精度為0.01μm
前加工需達到0.1μm
滾珠
絲杠 已有規格化,容易搞到(C0)級 衰減性不好,
需注意爬行,
注意微小振動 最高可達0.01 μm
前加工需達到0.1μm
液體靜
壓絲杠 精度高,衰減性小 裝置大,輔助設備多和維護難,油污染 相當好的定位精度為0.01μm,通常是
0.03 μm
氣體靜
壓絲杠 精度高,維護容易 加工難 0.01μm
摩擦驅動 精度高,結構簡單 需要適宜的預壓和管理 當前的目標是0.01μm
壓電元件 超微細的解析度(亞納米,nm) 行程微小(幾微米~十幾微米) nm,
5 環境條件
超精密加工的環境條件有三。其一是污染,超精密加工機床必須置於潔凈的超凈室內才能充分發揮其優勢。室內的潔凈度以一立方英尺中0.5μm以上的灰塵的數量表示。作為超精密加工機床的工作環境應為20000~3000級以下。
其二是振動。環境振動的干擾不僅會引起機床本體的振動,更主要的是會引起切削刀具與被加工零件間的相對振動位移,後者將直接反映到被加工零件的精度和表面質量上。因此超精密加工機床必須設置性能優異的隔振裝置。目前國外超精密加工機床中,大多數採用以空氣彈簧為隔振元件的隔振系統,並取得了較好的隔振效果。這主要是因為空氣彈簧在具有較大承載能力的同時,具有較低的剛度。彈簧的低剛度可使隔振系統獲得較低的固有頻率,遠離環境干擾頻率,提高隔振效果。經理論分析研究和計算比較,HCM-Ⅰ超精密加工機床採用了直筒約束膜式結構,並取內、外變角均為0°。這樣不僅彈簧剛度的線性度好,而且結構簡單,便於模具的製造以及裝置的安裝和調整。
表3 提高超精密加工精度的計劃目標 誤差原因 日本精度(μm) POMA計劃值(μm)
位置檢測精度
定位精度
偏擺、俯仰、傾斜
直線度
軸向跳動
徑向跳動
主軸的延伸
主軸驅動
熱的影響
工件的裝夾
形狀精度(綜合精度) 0.005
0.005
(0.05")
0.02
0.005
0.005
0.025
0.01
0.025
0.025
0.05 0.05
0.01
0.02
0.02
0.02
0.02
0.05
0.01
0.05
0.05
0.1
註:POMA是在將直徑為800mm的大型非球面反射鏡的形狀精度提高到0.1μm的前提下出來的。
p>其三是溫度。超精密加工機床的加工必須在恆溫室內進行,加工過程中溫度的變化,會造成機床運動精度下降,不能獲得所定的加工精度。為了解決這一問題,通常從兩個方面入手,一是選擇合適的部件材料,超精密加工機床中使用的和候選的材料有氧化鋁陶瓷、鑄鐵、鋼、殷鋼、花崗岩、樹脂混凝土和零膨脹玻璃。從實際出發,HCM-Ⅰ超精密加工機床幾乎全部採用花崗岩。二是保持溫度的恆定控制。在總結國內外經驗之後,哈爾濱工業大學提出了「有效冷流速率」的概念,在此基礎上進行的超精密恆溫供油系統的溫控精度達到了世界先進水平。
6 結束語
亞微米級超精密機床HCM-Ⅰ的誕生,標志著我國的超精密加工研究跨入了國際行列。但它畢竟還沒有走出實驗室,沒有商品化,要趕上國際先進水平還需加倍的努力。表3列出的是美國POMA的精度目標值和日本學者認為的今後精度目標值。
圖形請參照此網站。
http://www.diamt.net.cn/xjzzjs/gjjs/process/up/up060601_2.asp
⑷ NSK軸承6212ZZCM有多少重
NSK軸承6212ZZCM大約0.770KG,軸承的重量數據是參考值,不同品牌可能會有少許差異
型號:6212ZZCM
類型:深溝球軸承
內徑(mm):60
外徑(mm):110
寬度(mm):22
重量(KG):0.770
供參考
⑸ 超精密加工的超精密發展
超精密加工的發展經歷了如下三個階段。
(1)20世紀50年代至80年代為技術開創期。20世紀50年代末,出於航天、國防等尖端技術發展的需要,美國率先發展了超精密加工技術,開發了金剛石刀具超精密切削——單點金剛石切削(Single point diamond tuming,SPDT)技術,又稱為「微英寸技術」,用於加工激光核聚變反射鏡、戰術導彈及載人飛船用球面、非球面大型零件等。從1966年起,美國的unionCarbide公司、荷蘭Philips公司和美國LawrenceLivemoreLaboratories陸續推出各自的超精密金剛石車床,但其應用限於少數大公司與研究單位的試驗研究,並以國防用途或科學研究用途的產品加工為主。這一時期,金剛石車床主要用於銅、鋁等軟金屬的加工,也可以加工形狀較復雜的工件,但只限於軸對稱形狀的工件例如非球面鏡等。(2)20世紀80年代至90年代為民間工業應用初期。在20世紀80年代,美國政府推動數家民間公司Moore Special Tool和Pneumo Precision公司開始超精密加工設備的商品化,而日本數家公司如Toshiba和Hitachi與歐洲的Cmfield大學等也陸續推出產品,這些設備開始面向一般民間工業光學組件商品的製造。但此時的超精密加工設備依然高貴而稀少,主要以專用機的形式訂作。在這一時期,除了加工軟質金屬的金剛石車床外,可加工硬質金屬和硬脆性材料的超精密金剛石磨削也被開發出來。該技術特點是使用高剛性機構,以極小切深對脆性材料進行延性研磨,可使硬質金屬和脆性材料獲得納米級表面粗糙度。當然,其加工效率和機構的復雜性無法和金剛石車床相比。20世紀80年代後期,美國通過能源部「激光核聚變項目」和陸、海、空三軍「先進製造技術開發計劃」對超精密金剛石切削機床的開發研究,投入了巨額資金和大量人力,實現了大型零件的微英寸超精密加工。美國LLNL國家實驗室研製出的大型光學金剛石車床(Large optics diamond turning machine,LODTM)成為超精密加工史上的經典之作。這是一台最大加工直徑為1.625m的立式車床,定位精度可達28nm,藉助在線誤差補償能力,可實現長度超過1m、而直線度誤差只有士25nm的加工。(3)20世紀90年代至今為民間工業應用成熟期。從1990年起,由於汽車、能源、醫療器材、信息、光電和通信等產業的蓬勃發展,超精密加工機的需求急劇增加,在工業界的應用包括非球面光學鏡片、Fresnel鏡片、超精密模具、磁碟驅動器磁頭、磁碟基板加工、半導體晶片切割等。在這一時期,超精密加工設備的相關技術,例如控制器、激光干涉儀、空氣軸承精密主軸、空氣軸承導軌、油壓軸承導軌、摩擦驅動進給軸也逐漸成熟,超精密加工設備變為工業界常見的生產機器設備,許多公司,甚至是小公司也紛紛推出量產型設備。此外,設備精度也逐漸接近納米級水平,加工行程變得更大,加工應用也逐漸增廣,除了金剛石車床和超精密研磨外,超精密五軸銑削和飛切技術也被開發出來,並且可以加工非軸對稱非球面的光學鏡片。世界上的超精密加工強國以歐美和日本為先,但兩者的研究重點並不一樣。歐美出於對能源或空間開發的重視,特別是美國,幾十年來不斷投入巨額經費,對大型紫外線、x射線探測望遠鏡的大口徑反射鏡的加工進行研究。如美國太空署(NASA)推動的太空開發計劃,以製作1m以上反射鏡為目標,目的是探測x射線等短波(O.1~30nm)。由於X射線能量密度高,必須使反射鏡表面粗糙度達到埃級來提高反射率。此類反射鏡的材料為質量輕且熱傳導性良好的碳化硅,但碳化硅硬度很高,須使用超精密研磨加工等方法。日本對超精密加工技術的研究相對美、英來說起步較晚,卻是當今世界上超精密加工技術發展最快的國家。日本超精密加工的應用對象大部分是民用產品,包括辦公自動化設備、視像設備、精密測量儀器、醫療器械和人造器官等。日本在聲、光、圖像、辦公設備中的小型、超小型電子和光學零件的超精密加工技術方面,具有優勢,甚至超過了美國。日本超精密加工最初從鋁、銅輪轂的金剛石切削開始,而後集中於計算機硬碟磁片的大批量生產,隨後是用於激光列印機等設備的多面鏡的快速金剛石切削,之後是非球面透鏡等光學元件的超精密切削。l982年上市的EastnlanKodak數碼相機使用的一枚非球面透鏡引起了日本產業界的廣泛關注,因為1枚非球面透鏡至少可替代3枚球面透鏡,光學成像系統因而小型化、輕質化,可廣泛應用於照相機、錄像機、工業電視、機器人視覺、CD、VCD、DvD、投影儀等光電產品。因而,非球面透鏡的精密成形加工成為日本光學產業界的研究熱點。盡管隨時代的變化,超精密加工技術不斷更新,加工精度不斷提高,各國之間的研究側重點有所不同,但促進超精密加工發展的因素在本質上是相同的。這些因素可歸結如下。(1)對產品高質量的追求。為使磁片存儲密度更高或鏡片光學性能更好,就必須獲得粗糙度更低的表面。為使電子元件的功能正常發揮,就要求加工後的表面不能殘留加工變質層。按美國微電子技術協會(SIA)提出的技術要求,下一代計算機硬碟的磁頭要求表面粗糙度Ra≤0.2nm,磁碟要求表面劃痕深度h≤lnm,表面粗糙度Ra≤0.1nmp。1983年TANIGUCHI對各時期的加工精度進行了總結並對其發展趨勢進行了預測,以此為基礎,BYRNE描繪了20世紀40年代後加工精度的發展。
(2)對產品小型化的追求。伴隨著加工精度提高的是工程零部件尺寸的減小。從1989~2001年,從6.2kg降低到1.8kg。電子電路高集成化要求降低硅晶片表面粗糙度、提高電路曝光用鏡片的精度、半導體製造設備的運動精度。零部件的小型化意味著表面積與體積的比值不斷增加,工件的表面質量及其完整性越來越重要。
(3)對產品高可靠性的追求。對軸承等一邊承受載荷一邊做相對運動的零件,降低表面粗糙度可改善零件的耐磨損性,提高其工作穩定性、延長使用壽命。高速高精密軸承中使用的Si3N4。陶瓷球的表面粗糙度要求達到數納米。加工變質層的化學性質活潑,易受腐蝕,所以從提高零件耐腐蝕能力的角度出發,要求加工產生的變質層盡量小。(4)對產品高性能的追求。機構運動精度的提高,有利於減緩力學性能的波動、降低振動和雜訊。對內燃機等要求高密封性的機械,良好的表面粗糙度可減少泄露而降低損失。二戰後,航空航天工業要求部分零件在高溫環境下工作,因而採用鈦合金、陶瓷等難加工材料,為超精密加工提出了新的課題。
⑹ 630車床最大加工重量是多少
旋轉直徑600毫米,加工重量最大不頂車圓盤體工件一噸,頂車軸類工件2噸左右,過載不安全,也會破壞機床精度。
⑺ 這種數控機床JTGK-750i重量是多少
床身750,重量大概在1.3T-1.6T。規格C6136主機規格中心高195mm床身上最大回轉直徑360mm刀架上最大工件回轉直徑200mm棒料直徑48mm主軸通孔直徑49mm錐孔莫氏6轉速50Hz25~1600轉/分 (12級)刀架刀架橫向最大行程240mm260mm280mm小刀架最大行程140mm刀桿截面尺寸(高*寬)20mm×20mm縱向進給量0.04
⑻ c620車床有多重
老式c620車床,加工長度1.5米的,車床的重量有多少噸