供應Rexroth導軌滑塊,用誠信構建核心競爭力
高精度機床的制造涉及的東西很多,根據我現在所學,我覺得雖然零件的加工制造固然重要,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后,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后,底座再發生形變。現在一般超精密磨床和機床的底座都采用大理石,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恒溫罩或者是恒溫廠房內,如果是超精密機床,這個恒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么個波動,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納米只相當于20個水分子一字排開那么長,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。
那么這樣的精度是怎么達到的,最高的精度從理論上來說取決于什么呢?
我在文章開頭提到要做好機床就要淡定,在此基礎之上,精度主要取決于對機床誤差的控制,根本上又取決于檢測手段的分辨率和機床的分辨力(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,它采用裝在導軌上的納米光柵測量加工臺面到底跑了多少(這個納米光柵的分辨率我忘了,總之就是幾個納米的范圍內。不要糾結于細節,來看栗子吧)。如果伺服軸根據命令要運行5000納米,光柵檢測到由于熱誤差,這個加工臺面其實跑了5010納米,那么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。至于為什么要回到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。
然后就是分辨力,上面我提到的那個超精密機床采用大理石床身,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,回轉作臺角位移分辨力0.009~bala~bala。不管那么多復雜的名詞,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。為什么分辨力重要呢,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么的。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,加工平臺起始的動量就都不一樣,加工時間也有區別,那么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,當包括但不僅限于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,就能制造出大家所泛指的工業拇姬了
選擇REXROTH品牌的理由
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公司是一家經銷臺灣、日本、韓國、德國直線傳動部件的貿易商,代理經銷的產品有:直線導軌,滾珠絲桿,精密模組,支撐座配件,交叉導軌等等,同時兼營銷售國內外名優軸承,國產五 金配件等。公司長期以來秉承“客戶至上,服務到位”的原則在珠三角
注:聯系我時,請說是在“傲立機床網”上看到的,謝謝!