① 精密機床是怎麼製造出來的
高精度機床的製造涉及的東西很多,根據我現在所學,我覺得雖然零件的加工製造固然重要,但是一顆淡定的心其實更是不可或缺。
比如精密機床的床身加工好了後,是不能急著用的,要在室外拿油布包好放幾年,釋放應力。這是為了防止機床裝配調平好後,底座再發生形變。現在一般超精密磨床和機床的底座都採用大理石,因為大理石消除振動的性能比較好,熱變形也比鋼結構小。
又比如精密機床一般都裝配在一個恆溫罩或者是恆溫廠房內,如果是超精密機床,這個恆溫房一般還要精確控制室內溫度,不僅要做到冬暖夏涼,也要考慮到快速排出機床運行加工時的產熱,盡可能把熱形變控制在最小。
零件加工方面,說最好的機床都是手工做的實在不靠譜,的確如劍寒秋水所說,牛逼的師傅能做出0級精度平板平面,也就是說把課桌大小的一塊平面的平面度公差控制在7微米,大概頭發絲的百分之一粗細那麼個波動,但是再精密些的平面,大師傅就比不過大工程師和巨額的資金了。
前段時間查資料[1],看到清華大學設計裝配了一個光學鏡面超精密加工機床,最大能加工直徑為880毫米的光學鏡面。他們在硬鋁上加工出了表面粗糙度5納米,直徑400毫米球面,用無氧銅加工出了直徑100毫米,表面粗糙度8納米的非球形面。注意,這里表面粗糙度的單位是只有微米千分之一的納米了,8納米只相當於20個水分子一字排開那麼長,大師傅是肯定辨認不出來的,因為他的一滴淚中就有10的22次方個水分子。
那麼這樣的精度是怎麼達到的,最高的精度從理論上來說取決於什麼呢?
我在文章開頭提到要做好機床就要淡定,在此基礎之上,精度主要取決於對機床誤差的控制,根本上又取決於檢測手段的解析度和機床的分辨力(以下都是教學狀態下的典型栗子,不代表該機床的實際運行情況):
根據機床誤差控制手段的不同,對機床精度的檢測手段也不一樣,比如要在加工工件時檢測機床的誤差,就要用在線檢測手段,邊加工邊檢測。上文我提到的機床就很典型,它採用裝在導軌上的納米光柵測量加工檯面到底跑了多少(這個納米光柵的解析度我忘了,總之就是幾個納米的范圍內。不要糾結於細節,來看栗子吧)。如果伺服軸根據命令要運行5000納米,光柵檢測到由於熱誤差,這個加工檯面其實跑了5010納米,那麼控制系統就讓伺服軸就移回4090納米,再向前運行到5000納米。這樣就把誤差從10納米縮小到了光柵能檢測到的最小范圍內。至於為什麼要回到4090而不是5000,因為有「反向間隙」的問題,有興趣的同學自己搜一下吧。
然後就是分辨力,上面我提到的那個超精密機床採用大理石床身,4軸數控聯動,以及全氣浮支承和零傳動結構,機床主軸回轉精度0.05μm,直線伺服軸分辨力1.25 nm,回轉作台角位移分辨力0.009~bala~bala。不管那麼多復雜的名詞,我們要簡單的理解誤差補償,只用理解分辨力就夠了,分辨力1.25納米就是說機床走一步最少要邁出去1.25納米。為什麼分辨力重要呢,比如納米光柵檢測到刀具在伺服軸上實際運動到了5002納米,要回到5000納米的位置,就不可能了,理想狀況下的最小誤差也會有0.5納米。
實際狀況下,要做到效果較好的誤差補償比以上這個栗子復雜多了,因為誤差可能分布在某軸的6個自由度上,再帶上個導軌直線度誤差、導軌間垂直度誤差什麼的。如果說這些硬著頭皮還能用數學算出來,再考慮下加工的工件不一樣,加工平台起始的動量就都不一樣,加工時間也有區別,那麼機床產熱也自然不一樣,產熱的區間有變化時機床的熱膨脹就跟著變化,一會兒拖板翹了個蘭花指給X軸帶來俯仰誤差,一會Y軸又熱變形扭曲了直線度變化了,冷卻液撒到工件上尼瑪縮下去了好幾微米啊腫么辦,喂我花了一個普通數控機床的錢買來的納米光柵就只能補償一個自由度上的誤差?呃,總之要做最精密的機床,一顆淡定的心絕對是不可或缺,當包括但不僅限於以上的問題一個一個逐步解決掉的時候,就能在精度上更進一步,就能製造出大家所泛指的工業拇姬了。
② 人工比精密機床還要精密
硬性指標方面人工無法和精密機床相比;
但在藝術和認知感覺層面來說,什麼機器也比不了人!
③ 哪些是屬於精密機床的范圍精密機床都有哪些分類
精密機床系指坐標鏜床、螺紋磨床、蝸桿磨床、齒輪磨床、光學磨床、高精度外園磨床、高精度滾刀磨床、高精度螺紋車床以及其他高精度機床而言。
1、 精密機床必須嚴格定人定機並保持較長時間的相對穩定。
2、 操作者必須經過考試合格,持有本機床的《設備操作證》,方可操作本機床。
3、 操作者須熟悉本機床的結構、性能、加工規范、操作程序方法和維護保養規程。
4、 操作者應保持本機床及全部附件的完正與良好,對本機床的技術狀態負責。
5、 精密機床所使用的工具,必須是標準的、專用的。
6、 操作者應保持工作間的整潔,做到無積灰、無切屑,不堆放與工作無關的工件和什物。打掃工作間時,只准用拖把拖,不得用掃帚掃。
操作規范:
1、 仔細閱讀交接班記錄,了解上一班機床運轉情況和存在問題。
2、 檢查機床外露導軌面、滑動面、轉動面及工作檯面等,如有工具、障礙物、雜質、油污、切屑等,必須清理、擦試干凈、上油。
3、 檢查機床工作檯面、導軌面及各主要滑動面有無新的拉、研、碰傷、如有,應通知、班組長或設備員一起查看,並做好記錄。
4、 檢查安全防護、制動(止動)、限位和換向裝置應齊全完好。
5、 檢查機械、液壓、氣動等操作手丙、伐門、開關應處於非工作的位置上。
6、 檢查電器配電箱應關閉牢靠,電氣接地良好。
7、 檢查潤滑系統儲油部位的油量應符合要求,封閉良好。油標、油窗、油杯、油嘴、油線、油氈、油管和分油器等應齊全完好,安裝正確。按潤滑圖表現規定進行人工加油或機動泵打油,查看油窗是否來油。
8、 停車一個班以上的機床,應按說明書規定及液體靜壓裝置使用規定(詳見附錄Ⅰ)的開車程序和要求作空運轉試車五分鍾以上。檢查:
(1) 操縱手柄、伐門、開關等是否靈活、准確、可靠。
(2) 機床的防護、制動、聯鎖、夾緊機構等裝置是否起作用。
(3) 根據工件加工要求,檢查運動部件是否有足夠行程。調整並緊固限位、定程當鐵和換向碰塊。
(4) 由機動泵或手拉泵潤滑的部位是否有油,潤滑是否有油,潤滑是否良好。
(5) 機械、液壓、靜壓、氣動等裝置的動作、工作循環、溫度、音聲等是否正常,壓力(液壓、氣壓)是否符合規定。確認一切正常後,方可開始工作。
凡連班交接班的設備,交接班一起按上述(8條)規定進行檢查,待交接班清楚後,交班人始能離去。凡隔班接班的設備,如發現上一班有嚴重違犯操作規程現象,必須通知班組長或設備員一起查看,並做好記錄,否則按本班違犯操作規程處理。在設備檢修或調整之後,也必須按上述(8條)規定詳細檢查設備,確認一切無誤後,方能開始工作。
④ 關於機械加工精度的疑問。
這樣推算的話直接源頭就是國際標准米了,一些標准衡早在幾十年前就有,只不過現在技術更新,精度是越來越高,標准米,標准升,標准時間等等。
工作母機其實應該是手工作業的提升。這么說,手工製作一個零件精度是0.5毫米,這個精度是指大批量狀態下保證經濟高效而制定的,若是單件或是精密製作的話,手工是可以達到0.005的精度。你要知道以前機床導軌、精密平板可都是手工鏟出來或是手工研磨的。其實,在一定精度范圍內,手工作業的導軌比機械加工的產品更耐用。
⑤ 誰能告訴我機床上的導軌鏟花是怎麼回事
亂講話,導軌平時都看不到,要屁個美觀,人家是為了貯存潤滑油,用來潤滑的
⑥ 磨床道軌為什麼要鏟花
因為鏟花比較容易控制機床精度、
⑦ 機床導軌磨擦面都用什麼材料
是聚四氟乙烯和超細玻璃球組成,滑動導軌用的貼塑面,耐磨性很好。為了保證精度及耐磨性,需要在上面鏟花,並且是有要求的。
⑧ 平面磨床哪個牌子好
磨床一般在工程機械行業應用比較廣泛,一般磨床可分為外圓磨床、內圓磨床、平面磨床、齒輪磨床、導軌磨床、無心磨床、工具磨床等,生活中比較常用的是外圓磨床和平面磨床。使用十分廣泛。台灣建德磨床還不錯。
對於采購商來講,都想通過低成本購入高品質的磨床,而一款好的磨床不但可以提高生產效率,還能降低企業生產成本。而台灣建德磨床作為世界品牌,在國內外佔有重要的地位,在這些年來也獲得廣大客戶群體的認可與支持,積累了眾多的建德粉絲,名氣還是非常大的。這主要取決於建德磨床的品質及服務方面做得非常到位。
建德公司從1966開始到今,對於磨床品質的要求是極其高的,對於磨床的品質做到了精益求精。同時,在售前售後服務方面也是在世界各地設立了不同的服務網點,讓每一位客戶購買建德品牌的磨床都能享受到優質的服務。
平面磨床
⑨ 世面上哪種雕銑機比較好
最常用發格、寶元、新代、及精雕自用系統。發格和精雕的系統比較好,主要體現在光潔度和速度上面。寶元和新代21A的系統也不錯,可以說這兩種系統用的人比發格還多,寶元和新代系統經過市場這么多年的考驗足己證明是非常不錯的系統,穩定性,加工效果均可以達到客戶的要求。發格的主要體現在復雜曲面的加工速度上,他對拐角的處理速度相當快,發格的缺點是售後慢,維修成本高,一般的模具加工沒必要考略,像燈絲模具彎彎繞繞太多就要用到發格系統,可以提高效率。新代的服務是這幾個系統當中最好的。
選擇系統還要考略一個師傅的使用習慣問題,師傅有個慣性思維先用哪種系統,就覺得哪種系統好用。
2) 機身:這個比較關鍵,機身的好壞直接決定著雕銑機加工效果和精度的好壞。雕銑機不像電腦鑼,不能用電腦鑼的思維來做雕銑機,所以,台正的加工中心床身在市場上做的比較火爆,但是,雕銑機的床身沒有多少人用,不是他的用料不好,用料方面可以說絕對是OK的,但是,就是觀念錯誤,雕銑機的底座要做的扎實,但是機頭一定要輕,這樣,扎實的底座可以有效地防止雕銑機高速加工所帶來的震動,輕快的機頭伺服電機可以隨心所欲地控制,就能鑼出很漂亮的效果了。而台正的床身則是機頭太重,鑼起來跳動的聲音,真的慘不忍睹,讓人很不舒服,效果自然而然不怎麼樣。鑄件除了用料要好之外,還有一個最重要的一點就是凡是有接觸面都必須要精密鏟花,用磨床磨出來的穩定性絕對沒有人工鏟花的穩定。磨床磨的是面對面,而人工鏟花是點對點接觸。要鏟花的地方包括絲桿座,立柱,立柱底座,線軌。有的廠家雖然也有鏟花,但為了省時間鏟花也會偷工,比如導軌必須整條一起鏟花才好,有的只鏟兩頭,我去江門一家做雕銑機的廠里看過,他們鏟花就是兩頭一鏟中間用打磨機一打,就完事了,整條導軌兩下就搞定了,還有的廠家的師傅為了圖效率,同時為了達到廠里規定的一絲要求,就投機取巧,直接用螺絲調整,這個螺絲緊一點,那個松一點,這樣的裝配工藝雖說出廠時可以達到一絲,但用一下就會變,這是很多雕銑機不耐用一個最重要的原因,很多廠家吹自己有多少多少量,那我問你,你的量大如何去保證裝配精度,有的廠家說他們多快多快裝一台機,來顯示自己的技術如何,那我問你,裝得快了如何保證機台的穩定性.螺絲都是松的,談何剛性又哪來的穩定性。一台光機如果正兒八經鏟花來做的話要5-7天。做的好的還是這幾家,精雕、科挻、力瑪,機身裝配都是實打實的,不是為了精度而精度,一定要保證精度的持久性。這些都是嚴格按照所有鏟花面精度1絲的要求來做的,有的時候鏟花不順,一台機鏟上個兩三天很正常。但是,只有這樣的工藝,高要求才能保證機床的品質。
3) 絲桿:好的日本的THK、瑞士施耐博格SCHNEEBERGER,台灣上銀HIWIN或銀泰PMI的用的還不錯。國產的做工很粗糙沒有亮澤,表面還有很多刮花紋,而台灣的看起來閃閃發光,線軌表面非常的平整,並用鋼印打上了上銀或銀泰的標志。
4) 軸承:日本NSK,德國FAG。日本NSK假貨太多,有點怕怕,深怕一下就中招了。當然到NSK授權代理點就放心。
⑩ 超精密機床必須具備的關鍵部件有哪些
超精密機床的必有的基本部件包括以下幾點
一、精密的直線或圓弧的滑動系統,就是俗稱的導軌導套
二、精密的傳動系統,例如精密的絲杠和絲冒
三、精密的主動系統,例如步進電機、伺服電機等
四、位置的精密檢測機構,例如直線編碼器,旋轉編碼器等
這些都是必不可少的,每一個都決定著整體的精細程度,一般的成套裝置或現成的數控加工設備,其精度都已經達到0.001毫米了