發(fā)展超機(jī)床是 發(fā)展超加工的內(nèi)容,各發(fā)達(dá) 都發(fā)展了多種 超機(jī)床。超機(jī)床也向著、多功能和 方向發(fā)展。
1、美國生產(chǎn)的超加工機(jī)床
美國是 開展超加工技術(shù)研究較早的 ,也是 迄今處于世界地位的 。早在20世紀(jì)50年代末,由于航天等技術(shù)發(fā)展的需要,美國首先發(fā)展了金剛石刀具的超切削技術(shù),稱為“SPDT技術(shù)”或“微英寸技術(shù)”(1微英寸=0.025μm),并發(fā)展了相應(yīng)的空氣軸承主軸的超機(jī)床,用于加工激光核聚變反射鏡、載人飛船用球面非 球面大型零件等。如美國LLL實(shí)驗(yàn)室和Y-12工廠在美國能源部支持下于1983年7月研制成功大型超金剛石車床DTM-3型,該機(jī)床可加工較大零件φ2100mm、重量4500kg的激光核聚變用各種 金屬反射鏡、紅外裝置用零件、大型天體望遠(yuǎn)鏡(包括X光天體望遠(yuǎn)鏡)等。該機(jī)床的加工精度形狀誤差可達(dá)到28nm(半徑),圓度和平面度為12.5nm,加工表面粗糙度為Ra4.2nm。該實(shí)驗(yàn)室1984年研制的LODTM大型金剛石可加工直徑為2.1m,重為4.5t的工件。采用高壓液體靜壓導(dǎo)軌,在1.07m對.12m范圍內(nèi)直線度誤差<0.025μm(在每個(gè)溜板上裝有標(biāo)準(zhǔn)平尺,通過測量和修正來達(dá)到),位移誤差不超過0.013μm(用氦屏蔽的激光干涉儀來測量和反饋控制達(dá)到),主軸溜板運(yùn)動(dòng)偏擺<0.057″(通過兩路激光干涉儀測量、壓電陶瓷修正來實(shí)現(xiàn))。激光測量系統(tǒng)有單獨(dú)的花崗巖支架系統(tǒng),不與機(jī)床聯(lián)結(jié)。油噴淋冷卻系統(tǒng)可將油溫控制在(20±0.0025)℃。采用摩擦驅(qū)動(dòng),推力可達(dá)1360N,運(yùn)動(dòng)分辨率達(dá)0.005μm。
美國Moore公司2000年生產(chǎn)的五軸聯(lián)動(dòng)500FG超機(jī)床不僅可以加工回轉(zhuǎn)體非 球曲面,還可加工自由曲面。該機(jī)床空氣軸承主軸轉(zhuǎn)速20~2000r/min,主軸回轉(zhuǎn)誤差≤0.025μm。液體靜壓導(dǎo)軌由無刷直線電機(jī)驅(qū)動(dòng),直線度誤差≤0.025μm/300mm,定位精度0.3μm。
2、英國生產(chǎn)的超加工機(jī)床
在超加工技術(shù),英國克蘭菲爾德技術(shù)學(xué)院所屬的克蘭菲爾德工程研究所(簡稱CUPE)享有較高聲譽(yù),它是 當(dāng)今世界上工程的研究中心之一,是 英國超加工技術(shù)水平的 代表。如CUPE生產(chǎn)的Nanocentre(納米加工中心)既可進(jìn)行超車削,又帶有磨頭,也可進(jìn)行超磨削,加工工件的形狀精度可達(dá)0.1μm,表面粗糙度Ra<10nm。
英國Cranfield精加工中心于1991年研制成功的OAGM-2500(工作臺(tái)面積2500mm*2500mm)多功能三座標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控磨床,可加工(磨削、車削)和測量自由曲面,并且該機(jī)床采用加工件拼合方法,加工成功天文望遠(yuǎn)鏡中直徑7.5m的大型反射鏡。
鑄鐵平臺(tái)度不高的形成原因鑄鐵平臺(tái)除了本身具備的特性外,還有別其他的特性。工作平臺(tái)的性強(qiáng),切削足而 ,一般在輕度的導(dǎo)砂后,它的切削性也是 很好的,在推研的時(shí)候仍就很流暢。鑄鐵平臺(tái)度不高的形成原因鑄鐵平臺(tái)除了本身具備的特性外,還有別其他的特性。
鑄鐵平臺(tái)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn):
1、鑄鐵平板及所有附件的計(jì)量單位全部采用 單位(SI)標(biāo)準(zhǔn)。
2、鑄鐵平臺(tái)需進(jìn)行兩次人工時(shí)效處理。一次時(shí)效處理在粗加工前,以鑄造應(yīng)力 次人工時(shí)效處理在粗加工后,以粗加工產(chǎn)生的應(yīng)力。
3、全部鑄鐵平臺(tái)的調(diào)整采用可調(diào)墊鐵調(diào)整,使平臺(tái)調(diào)整方便且降低需方采購成本。
4、鑄鐵平臺(tái)外觀及表面質(zhì)量。
5、為大程度地減小裝卸起吊平臺(tái)過程中鑄鐵平臺(tái)自重對平臺(tái)精度的影響,全部平臺(tái)吊裝孔設(shè)計(jì)符合貝塞爾支點(diǎn)原理。
6、鑄鐵平臺(tái)無銹跡、滑痕等其他影響使用的外觀缺陷,不允許有嚴(yán)重影響使用性能的砂眼、氣孔、裂紋等鑄造缺陷。
7、鑄鐵平臺(tái)加工面涂防銹油,非 加工面涂防銹漆,面漆。
8、為提高鑄鐵平臺(tái)平臺(tái)的抗變形能力,按材料力學(xué)強(qiáng)度理論,采用箱型筋式結(jié)構(gòu),截面采用的半封閉式箱型截面,使平臺(tái)縱橫剖面均呈“工”字梁結(jié)構(gòu)。
9、鑄鐵平臺(tái)的設(shè)計(jì)制造要符合JB/T794—1999《鑄鐵平臺(tái)》標(biāo)準(zhǔn)。
鑄鐵平臺(tái)的技術(shù)要求:
1、平臺(tái)工作面不得有嚴(yán)重影響外觀和使用性能的砂孔、氣孔、裂紋、夾渣、縮松、劃痕、碰傷、繡點(diǎn)等缺陷。
2、平臺(tái)的鑄造表面應(yīng)清楚型砂且平整,涂漆牢固。
3、精度等級(jí)為0級(jí)~3級(jí)的平臺(tái)工作面上,直徑小于15mm的砂孔允許用相同材料堵塞,其硬度應(yīng)小于周圍材料的硬度。工作面堵塞的砂孔應(yīng)不多于4個(gè),且砂孔之間的距離應(yīng)不小于80mm。
4、平臺(tái)應(yīng)采用 細(xì)密的灰口鑄鐵等材料制造,其工作面硬度應(yīng)為170~220HB。
5、平臺(tái)工作面通常采用刮削工藝。對采用刮削加工的3級(jí)平臺(tái)工作面,其表面粗糙度Ra允許值為5μm。
6、平臺(tái)應(yīng)去磁和穩(wěn)定性處理。
7、平臺(tái)相對兩個(gè)側(cè)面上,應(yīng)有安裝手柄或吊環(huán)裝置的螺紋孔(或圓柱孔),且裝置位置的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減少因搬運(yùn)而引起的變形。